Istra`ivawe sagorevawa poqoprivredne biomase na …termotehnika.vinca.rs/content/files/istrazivanje...(biomasa , hidro , vetar , sunce , geotermalna ). Od raspolo ` ivih potencijala

Branislav S. Repi}*, Dragoqub V. Daki},Aleksandar M. Eri}, Dejan M. \urovi},Ana D. Marinkovi}, Andrijana D. Stojanovi}

Laboratorija za termotehniku i energetiku,Institut za nuklearne nauke „Vin~a”, Univerzitet u Beogradu, Beograd, Srbija

Istraìvawe sagorevawa poqoprivrednebiomase na industrijskom vodogrejnom kotluOriginalni nau~ni rad

U Laboratoriji za termotehniku i energetiku Instituta „Vin-~a” ~ine se napori u razvoju ~istih tehnologija za kori{}ewebalirane biomase u energetske svrhe. Kao rezultat toga napravqen je vodogrejni kotao za grejawe plastenika i poslovnih objekatatoplotne snage 1,5 MW na kojem se sagorevaju velike bale sojine sla-me dimenzija 0,7 ´ 1,2 ´ 2,0 m. Kotao se sastoji iz loì{nog dela,sistema od izolacionog materijala za akumulaciju toplote iizmewiva~kih sekcija gas-voda. Kotlarnica je sme{tena u okviruKorporacije PKB, u neposrednoj blizini kompleksa plastenika.U radu su izloèni neki rezultati dobijeni tokom razvoja kotla i tokom ispitivawa sagorevawa balirane poqoprivredne biomase po principu sagorevawa cigarete. Kotao je testiran u ciqu istra-ìvawa kvaliteta sagorevawa velikih bala sojine slame. Prose~nadowa toplotna mo} ovog goriva bila je oko 13700 kJ/kg. Prakti~naispitivawa sprovedena su sa vi{e vrsta biomase, pre svega sa soji-nom slamom i slamom uqane repice. Ispitivawa su bila propra}enaodgovaraju}im merewima temperatura na vi{e mesta u kotlu, kao i merewem sastava produkata sagorevawa. U radu su prikazane os-novne prednosti i pogodnosti cigaretnog sagorevawa baliranepoqoprivredne biomase, koje se preporu~uje kao optimalna tehno-logija za sagorevawe velikih bala.

Kqu~ne re~i: biomasa, slama, kotao, sagorevawe, bale

Uvod

Prema podacima Srpske agencije za energetsku efikasnost (SEEA) [1],

Srbija tro{i godi{we oko 15 Mte (Mten ‡ milion tona ekvivalentne nafte). U isto

vreme Srbija raspolaè sa potencijalom od 3,5 Mten u obnovqivim vidovima energije

(biomasa, hidro, vetar, sunce, geotermalna). Od raspoloìvih potencijala obnovqi-

ve energije na biomasu otpada 2,6 Mte, {to zna~i da je biomasa ubedqivo najve}i po-

tencijal obnovqive energije u Srbiji. Od raspoloìve biomase u Srbiji 60% se

B. S. Repi} i dr.: Istraìvawe sagorevawa poqoprivredne biomase na ...TERMOTEHNIKA, 2012, XXXVIII, 1, 25‡34 25

* Odgovorni autor; elektronska adresa: [email protected]

odnosi na biomasu iz poqoprivredne proizvodwe, dok ostalo predstavqa biomasa

{umskog porekla. Biomasa iz poqoprivredne proizvodwe je ve}inom raspoloìva u

baliranom stawu {to vaì i ukoliko bi se na neobradivom i zapu{tenom zemqi{tu

zapo~ela proizvodwa energetskih biqaka.

U svetu su razvijeni sistemi za kori{}ewe {umske biomase tako da je stawe

razvoja u tom sektoru do{lo do veoma visokog nivoa. Nasuprot tome tehnologije za

kori{}ewe poqoprivredne biomase su jo{ u razvoju. Razlika u tehnologijama pri-

mene {umske i poqoprivredne biomase poti~e od same prirode te dve vrste biomase.

[umska biomasa je drvenasta i prilikom wenog uzgoja se ne koriste ve{ta~ka |u-

briva. Poqoprivredna biomasa je ve}inom porozne, {upqikave strukture i pri

uzgoju se koristi ve{ta~ko |ubrivo. Upotreba |ubriva uti~e na karakteristike

sagorevawa kao i sama struktura biomase, tako da je te{ko u istim sistemima koris-

titi {umsku i poqoprivrednu biomasu u energetske svrhe. [umsku biomasu je neupo-

redivo lak{e koristiti, pogotovo u sistemima sa direktnim sagorevawem.

U procesu proizvodwe razli~itih ratarskih kultura nastaju ostaci bioma-

se koji kod nekih vrsta nadma{uju i do tri puta koli~inu proizvedenih kultura. Ovi

ostaci mogu da se baliraju i daqe koriste tako da su danas u Srbiji proizvo|a~i ba-

lirane biomase uglavnom poqoprivredni proizvo|a~i koji dobijaju biomasu u bali-

ranom obliku kao nus-proizvod osnovnog proizvoda. U praksi postoji mali broj kot-

lova i loì{ta koji koriste baliranu biomasu kao gorivo, jer se ve}ina ostataka

poqoprivredne biomase vra}a na wive. Glavni razlozi ovoga su da ne postoji organi-

zovano trì{te energenata kao ni dovoqan broj potro{a~a. Tako|e, postoje i od-

re|eni problemi koji prate sam proces sagorevawa poqoprivredne biomase.

Postoji interesovawe poqoprivrednih proizvo|a~a da ostaci poqopriv-

redne biomase postanu dopunski proizvod koji bi koristili na svojim objektima ili

plasirali na trì{tu. Ovo je naro~ito zna~ajno kada cena energenata zna~ajno ras-

te i kada mnoga gazdinstva zbog toga ne mogu da posluju ekonomi~no. Procewuje se da

je balirana biomasa najperspektivnije doma}e alternativno gorivo. Smatra se da bi

weno intenzivnije kori{}ewe doprinelo unapre|ewu poqoprivredne proizvodwe

jer bi se energija dobijena kori{}wem biomase najlak{e koristila u tehnologijama

koje podiù nivo obrade poqoprivrednih proizvoda.

Mogu}nosti i tehnologije kori{}ewa biomase

Biomasa se moè koristiti na vi{e na~ina po~ev{i od upotrebe samlevene

biomase i sagorevawa u letu do transformacije po~etne forme u formu peleta i bri-

keta [2]. Tehnologije koje zahtevaju promenu forme iziskuju veliku „sopstvenu” pot-

ro{wu elektri~ne energije, {to je u isto vreme pra}eno velikim investicionim i

eksploatacionim tro{kovima. Tehnologije koje koriste transformisane forme

biomase su pogodne za kori{}ewe u uìm urbanim celinama, ili ukoliko ve} postoji

usitwena biomasa. Nasuprot tome je tehnologija pomo}u koje se sagoreva biomasa u

formi kako se i prikupqa na wivama i skladi{ti, odnosno u baliranom stawu.

Postoje dve mogu}nosti upotrebe balirane biomase bez naknadnih priprema. Kako se

za obe mogu}e tehnologije direktnog sagorevawa balirane biomase ne iziskuju do-

datne pripreme one tro{e neuporedivo mawu koli~inu elektri~ne energije za sop-

stvenu potro{wu.

B. S. Repi} i dr.: Istraìvawe sagorevawa poqoprivredne biomase na ...26 TERMOTEHNIKA, 2012, XXXVIII, 1, 25‡34

Prva od pomenutih tehnologija se odnosi na ubacivawe celih bala u loì{-

te, a druga je cigaretno sagorevawe [3]. Prva ne omogu}ava dobru kontrolu sagore-

vawa dok se pri cigaretnom sagorevawu proces moè boqe kontrolisati. Posledica

toga je boqi kvalitet sagorevawa manifestovan smawenom emisijom produkata

sagorevawa i pove}anim stepenom iskori{}ewa postrojewa. Tehnologija cigaret-

nog sagorevawa je preporu~ena od komisija Evropske Unije [4] kao najpogodnija za

sagorevawe balirane biomase (tabl. 1), pri ~emu su sistemi sagorevawa 1‡3 pogodni

za kotlove mawe snage, a 4‡10 pogodni za ve}a postrojewa.

Kotao za sagorevawe poqoprivredne biomase

Cigaretno sagorevawe balirane biomase predstavqa kombinaciju sistema

dozirawa bala i kotlova sa kosom re{etkom [5]. Nije potrebna nikakva priprema ba-

la {to zna~ajno sniàva eksploatacione tro{kove. Na razvoju kotlova baziranih na

ovoj tehnologiji radi se u nas zadwih nekoliko godina. Pri tome su istraìvawa us-

merena na cigaretno sagorevawe malih ~etvrtastih bala dimenzija 0,40 ́ 0,50 ́ 0,80 m

i velikih bala vaqkastog oblika (Æ1,80 ́ 1,20 m) ili ~etvrtastog oblika (0,80‡1,20 ́

´ 0,70 ´ 1,50‡2,50 m).

Na osnovu sprovedenih eksperimentalnih istraìvawa je zakqu~eno da je

izbor tehnologije cigaretnog sagorevawa poqoprivredne biomase potpuno oprav-

dan. Zato se i pristupilo izgradwi industrijsko-demonstracionog postrojewa za

sagorevawe baliranog poqoprivrednog ostatka u potisnom loì{tu za potrebe gre-

jawa jednog hektara plastenika u Korporaciji PKB.

[ema postrojewa od 1,5 MW instalisane snage prikazana je na sl. 1. Baliran

ostatak (1) se pomo}u klipnog dodava~a (3) kroz vodom hla|eni uvodnik (2) uvodi u lo-


Tablica 1. Biomasa za potrebe grejawa [4]

DrvoDrvnoiverje

Drvnapra{ina

Peleti Briketi Slama

1 Otvoreno loì{te 0 ‡ ‡ ‡ 0 ‡

2 Ru~no loèwe + ‡ ‡ ‡ + ‡

3 Automatski gorionik ‡ ‡ + ‡ + + ‡ ‡ +

4 Sagorevawe u sloju 0 ‡ ‡ ‡ ‡ ‡ ‡ ‡ +

5 Kosa nepokretna re{etka ‡ ‡ + ‡ + ‡ ‡

6 Pokretna re{etka ‡ ‡ + + ‡ ++ ‡ +

7 Vibraciona re{etka ‡ ‡ + ‡ + ‡ +

8 Dozirawe odozdo ‡ ‡ + ‡ + ‡ ‡ ‡

9 Gorionik za pra{inu ‡ ‡ ‡ ‡ + ‡ ‡ ‡ ‡ ‡

10 Cigaretno sagorevawe ‡ ‡ ‡ ‡ ‡ ‡ ‡ ‡ ‡ ‡ + +

Legenda: (‡ ‡) ‡ nije mogu}e; (‡) ‡ nije pogodno; (0) ‡ prednosti i nedostaci se me|usobno potiru; (+) ‡ pogodno; (+ +) ‡ veoma pogodno

ì{te (12). Klipni dodava~ je pogowen pomo}u odgovaraju}eg hidrauli~nog sistema

(5). Primarni vazduh za sagorevawe se obezbe|uje pomo}u ventilatora primarnog

vazduha (4) i on se deli na dva dela. Jedan deo primarnog vazduha se uvodi neposredno

ispod i iznad bale, a drugi deo kroz spremi{te pepela (7). Pomo}u dela primarnog

vazduha koji se uvodi kroz pepeo vr{i se fluidizacija i dogorevawe nesagorele

biomase, u sloju sopstvenog pepela, koja propadne kroz vodom hla|enu re{etku (11).

Pepeo se pomo}u pu`nog izvlaka~a (6) izvla~i iz sistema ~ime se odràva èqena

visina fluidizovanog sloja.

Sekundarni vazduh se u proces sagorevawa uvodi kroz vodom hla|eni uvodnik

sekundarnog vazduha (8), neposredno u zonu sagorevawa koksnog ostatka. Ovaj uvodnik

ima mogu}nost translatornog i delimi~no rotacionog kretawa. Pomo}u transla-

tornog kretawa uvodnika sekundarnog vazduha reguli{e se snaga loì{ta (omogu}a-

vawem da mawa ili ve}a koli~ine biomase u~estvuje u procesu sagorevawa), a ro-

tacionim kretawem skidawe pepela i delimi~no sagorele biomase sa vrha bale.

Sekundarni vazduh se obezbe|uje pomo}u ventilatora sekundarnog vazduha (9), a tran-

slaciono i rotaciono kretawe uvodnika pomo}u prenosnog mehanizma (10).

Dimni gasovi nastali u primarnoj komori sagorevawa nakon skretawa ulaze

u sekundarnu i tercijarnu komoru u kojima dogorevaju gasne faze, nakon ~ega preko

plameno-dimne cevi (13) ulaze u prvu i drugu promaju razmewiva~a toplote, (14) i

(15). Na izlasku iz razmewiva~a toplote, ohla|eni dimni gasovi najpre ulaze u

multiciklonski pre~ista~ (16), a nakon toga u dimwak (17).


Slika 1. [ema industrijsko-demonstracionog postrojewa(1) ‡ balirana biomasa, (2) ‡ vodom hla|eni uvodnik, (3) ‡ klipni dozator,

(4) ‡ ven ti la tor primarnog vazduha, (5) ‡ hidrauli~ni sistem, (6) ‡ pu`ni izvlaka~pepela, (7) ‡ pepeo, (8) ‡ uvodnik skundarnog vazduha, (9) ‡ ven ti la tor sekundarnog vazduha,

(10) ‡ pokrata~ uvodnika sekundarnog vazduha, (11) ‡ vodom hla|ena re{etka,(12) ‡ {amotni ozid, (13) ‡ plameno-dimna cev, (14) ‡ izmewiva~ toplote ‡ prva promaja,

(15) ‡ izmewiva~ toplote ‡ druga promaja, (16) ‡ ciklonski pre~ista~ dimnih gasova,(17) ‡ dimwak, (18) ‡ ven ti la tor dimnog gasa

(sliku moète videti u elektronskoj verziji u punom koloru)

Rezultati eksperimentalnih istraìvawa

Na opisanom industrijsko-demonstracionom kotlu izvr{eno je vi{e ispi-

tivawa sagorevawa balirane biomase iz poqoprivredne proizvodwe. Ispitivani

vodogrejni kotao za sagorevawe balirane slame spada u kotlove namewene za grejawe

~vrstim gorivom tako da podleè standardu JUS M.E6.110 [6] i DIN 4702. S obzirom

da su vr{ena ispitivawa prototipa kotla u razvojne svrhe, primewene su samo poje-

dine odredbe ovih standarda.

Ispitivawa su vr{ena sa baliranom biomasom iz poqoprivredne proiz-

vodwe i to pre svega sa sojinom slamom i slamom uqane repice. Sa uzorcima slame

kori{}ene tokom ispitivawa ura|ene su tehni~ke analize i analiza topivosti

pepela (tabl. 2).

Sojina slama ima dosta

visok sadràj vlage, nizak

sadràj pepela i vrlo vi-

sok sadràj sagorqivih i

isparqivih materija. Do-

wa toplotna mo} je dosta

visoka i na nivou je top-

lotne mo}i ugqeva. Tem-

perature topivosti pepe-

la koje su odre|ene na os-

novu standarda JUS B.H8.

325 [7] imaju vrlo visoke

vrednosti i ne o~ekuju se

nikakvi problemi u radu

postrojewa koja koriste

za sagorevawe sojinu sla-

mu. Zbirno sre|eni i me-

|usobno upore|eni rezul-

tati tehni~ke analize so-

jine slame prikazani su

na sl. 2.

Slama uqane repice

ima promenqiv sadràj

vlage (tabl. 2), nizak sa-

dràj pepela i vrlo visok

sadràj sagorqivih i isparqivih materija. Dowa toplotna mo} je vrlo visoka. Tem -

per a ture topivosti pepela slame uqane repice su vrlo visoke i ne treba o~ekivati

zna~ajnije probleme u radu postrojewa na kojima bi se koristila.

Ono {to je va`no za sam proces sagorevawa biomase je temperatura sinte-

rovawa. To je temperatura na kojoj pepeo pokazuje po~etak sklonosti ka lepqewu.

Ukoliko se bilo koje gorivo koristi u postrojewima u kojima nema te~nog odvo|ewa

{qake ne smeju se prekora~iti tem per a ture u loì{tu koje dovode do lepqewa pe-

pela.

Nepovoqna okolnost za primenu biomase iz poqoprivredne proizvodwe je

ta {to pepeo tih biomasa po pravilu ima izraènu sklonost ka lepqewu, odnosno


Tablica 2. Tehni~ka analiza uzoraka poqoprivredne biomase

Veli~ina Sojina slama Slama uqane repice

W, [%] 8,35-39,95 8,84-18,19

Ps, [%] 3,92-15,82 3,95-5,88

Sus, [%] 0,17-0,36 0,23-0,24

Sps, [%] 0,07-0,23 0,04-0,05

Ssags, [%] 0,07-0,023 0,18-0,19

Kokss, [%] 18,60-30,94 22,47-23,76

Cfixs, [%] 14,06-20,27 17,88-18,52

Ids [%] 69,06‡81,40 76,24‡77,53

Sags [%] 83,95‡96,40 94,12‡96,05

Hgs [%] 17125‡20267 18517‡18903

Hds [%] 16448‡18630 17744‡17873

t1 [°C] 1185 1100

t2 [°C] 1310 1270

t3 [°C] 1420 1400

t4 [°C] 1450 1420

temperatura sinterovawa pepela poqoprivredne biomase je znatno nià nego kod

{umske biomase. Ta pojava nije slu~ajna ve} je posledica primene ve{ta~kih |ubriva

u uzgoju poqoprivrednih kultura. Primena ve{ta~kih |ubriva povla~i za sobom

pove}anu koncentraciju sadràja kalijuma u mineralnom delu biqke (pepeo). S dru-

ge strane osnovni sadràj mineralnog dela biqke ili jedna od osnovnih komponenti

je silicijum dioksid ‡ kvarcni pesak. Temperatura topqewa silicijum dioksida je

1400‡1500 °C ali uz dodatak kalijuma ili natrijuma ta temperatura se moè spustiti

i ispod 800 °C. Opisane pojave su ujedno i uzrok za izraènu sklonost ka lepqewu pe-

pela biomase iz poqoprivredne proizvodwe u slu~aju wene primene u postrojewima

i sistemima za sagorevawe.Na demonstracionom kotlu ura|eno je vi{e ispitivawa. Posledwa ispiti-

vawa izvr{ena sa sojinom slamom i slamom uqane repice kori{}ewem hidrauli~kogdozatora bala bila su vrlo uspe{na i pokazala su pogodnost cigaretnog sagorevawakod ovih vrsta biomase. Pri ovim ispitivawima protok goriva je iznosio oko 0,12 kg/s(432 kg/h). Toplotna snaga kotla mewala se u opsegu od 1,32 do 1,59 MW, sl. 3(a). Toplotna snaga kotla regulisana je brzinom ubacivawa bala u loì{te i promenom koli~inevazduha za sagorevawe ali tako da temperatura dimnih gasova bude odràvana {tokonstantnijom. Jedini zna~ajniji prob lem koji je uo~en pri ovim ispitivawima je ve-lika promena sadràja vlage u balama. Naime, kako je deo bala stajao na otvorenomprostoru pokriven najlonom i izloèn atmosferskim padavinama dolazilo je dokva{ewa bala. Ispitivawa vi{e uzetih uzoraka je pokazalo da se vlaga u ovako ne-adekvatno sme{tenim balama kre}e od 11,83 do 68,98%. Realno je o~ekivati da sadràjvlage u balama koje se sagorevaju ne bi trebao da bude iznad 25%.

Prilikom ovih ispitivawa obavqana su merewa neophodnih veli~ina da bi

se stekao uvid u procese koji se de{avaju na postrojewu i to:

‡ merewe tem per a ture dimnog gasa na vi{e mesta: u zoni sagorevawa (t2 u loì{nom

prostoru, t4 u dowem delu loì{ta; t5 u levku), u zoni dogorevawa (t3 na izlazu iz

loì{ta) i t8 na izlazu iz kotla,

‡ merewe tem per a ture vode na ulazu i izlazu iz izmewiva~kih povr{ina,


Slika 2. Tehni~ka analiza sojine slame za vi{e uzorka (dostavni uzorak)Wu [%] – ukupna vlaga, Pd [%] – sadràj pepela, Sagd [%] – sadràj sagorqivog,Idd [%] – sadràj isparqivog, Hds [kJ/kg] – dowa toplotna mo} ‡ suv uzorak,

Hdd [kJ/kg] – dowa toplotna mo} ‡ uzorak sa dostavnom vlagom

‡ merewe sastava dimnih gasova (O2, CO2, CO, NOx i SO2) uzimawem uzorka gasa na

izlazu iz kotla, i

‡ merewe masenog protoka goriva.

Tem per a ture gasova merene pri jednom radnom reìmu prikazane su na sl.

3(b). Vertikalne linije na slici predstavqaju trenutak ubacivawa novih bala.

Temperatura u loì{tu kotla kretala se od 700‡1000 °C, dok je temperatura dimnih

gasova na izlazu iz kotla iznosila oko 160 °C. Imaju}i u vidu da su tem per a ture u

loì{tu kotla uglavnom ispod 900 °C lako je zakqu~iti da sojina i slama uqane

repice nemaju problema sa topivo{}u pepela s obzirom da je temperatura sinte-

rovawa pepela ovih slama iznad 1100 °C.

Merewe sastava gasova uzorkovanih tokom ispitivawa je pokazalo da se

sadràj kiseonika u izlaznim dimnim gasovima kretao u opsegu 10‡16%, sl. 4(a), i da

je varirao zavisno od uslova sagorevawa ostvarenih u loì{tu kotla. U skladu sa

ovim izmerenim podacima mewao se i prora~unati vi{ak vazduha na izlazu iz kotla u

opsegu 1,90‡4, sl. 4(b).


Slika 4. Promena sadràja O2 i CO2; (a) i vi{ka vazduha, (b) u izlaznim dimnim gasovima(sliku moète videti u elektronskoj verziji u punom koloru)

Slika 3. Promena toplotne snage kotla (a) i temperatura dimnog gasa (b)(sliku moète videti u elektronskoj verziji u punom koloru)

Simultano sa merewem sadràja O2

i CO2 meren je sadràj CO, NOx i SO2

(sl. 5). Pravilnik o grani~nim vred-

nostima emisije [8] propisuje da lo-

ì{ta i kotlovi koji sagorevaju drvo,

brikete i otpadnu biomasu moraju da

zadovoqe odre|ene grani~ne vrednos-

ti za CO i NOx. Sa sl. 6 se vidi da se emi-

sija CO i NOx mewala u {irokom opsegu.

Emisija NOx u potpunosti zadovoqava

doma}e propise (500 mg/m3, svedeno na

11% O2) dok je emisija CO ~esto iznad

dozvoqenih grani~nih vrednosti emisi-

je (250 mg/m3, svedeno na 11% O2.

Nesaglasnost doma}ih normi sa realnom situacijom do koje dolazi pri sago-

revawu poqoprivredne biomase najboqe odslikavaju Danske norme [9]. Danska, koja je

jedna od vode}ih zemaqa u primeni poqoprivredne biomase ima znatno liberalnije

propise tako da je dozvoqeni sadràj CO emisije svedene na 10% O2 u dimnim gaso-

vima i za nominalnu snagu postrojewa pri {ar`nom sagorevawu 0,80%, a pri auto-

matskom dozirawu goriva 0,30%. Ispitivani vodogrejni kotao na poqoprivrednu

biomasu bi u potpunosti zadovoqio ove propise.

Zakqu~ak

Poqoprivredna biomasa predstavqa najzna~ajniji obnovqivi izvor energi-je u Srbiji koji se sada veoma malo koristi. U ciqu {ireg kori{}ewa ovog goriva na-pravqen je industrijski vodogrejni kotao u Korporaciji PKB toplotne snage 1,5 MWkoji sluì za grejawe plastenika u kojima se uzgaja povr}e. Na ovom kotlu izvr{ena suispitivawa sagorevawa vi{e vrsta poqoprivredne biomase, a pre svega sojine slame i


Slika 5. Izmerene koncentracije CO, NOx

i SO2 u izlaznim dimnim gasovima(sliku moète videti u elektronskoj verziji

u punom koloru)

Slika 6. Izmerene koncentracije CO i NOx svedene na 11% O2

slame uqane repice. Ispitivawa su bila pra}ena odgovaraju}im merewima temperaturai sastava gasova. Na osnovu sprovedenih istraìvawa zakqu~eno je da su ispitana gorivavrlo pogodna za tzv. cigaretno sagorevawe na kom principu po~iva izgra|eni kotao.

Zahvalnost

Rad je realizovan u okviru projekta Ministarstva prosvete i nauke Repub-

like Srbije „Razvoj tehnologije cigaretnog sagorevawa balirane poqoprivredne

biomase sa analizom mogu}nosti kombinovane proizvodwe toplotne i elektri~ne

energije”, Evidencioni broj projekta TR-18216.

Literatura

[1] Daki}, D., Kragi}, B., Bio mass by Prod ucts Used as Fuel in PKB Cor po ra tion,BIOSYNERGY En large ment and In te gra tion Work shop, April 17-18, 2008, JRC In sti tutefor En ergy, Petten, Hol land

[2] Repi}, B. S., Daki}, D. V., Pa prika, M. J., Mladenovi}, R. V., Eri}, A. M., Soya Straw BalesCom bus tion in High Ef fi cient Boiler, Ther mal Sci ence, 12 (2008), 4, 51-60

[3] Mladenovi}, R., Daki}, D., Eri}, A., Mladenovi}, M., Pa prika, M., Repi}, B., The Boiler Con -cept for Com bus tion of Large Soya Straw Bales, En ergy, 34 (2009), 5, 715-723

[4] Kavalov, B., Peteves, S. D., Bioheat Ap pli ca tions in the Eu ro pean Un ion: An Anal y sis andPer spec tive for 2010, Eu ro pean Com mis sion, Di rec tor ate-Gen eral Joint Re search Cen tre,In sti tute for En ergy, 2004

[5] Mladenovi}, R., Eri}, A., Mladenovi}, M., Repi}, B., Daki}, D., En ergy Pro duc tion Fa cil i tiesof Orig i nal Con cept for Com bus tion of Soya Straw Bales, 16th Eu ro pean Bio mass Con fer ence& Exibition From Re search to In dus try and Mar kets, June 2-6, 2008, Valensia, Spain, Pro -ceed ings on CD ROM, 1260-1270

[6] ***, JUS M.E6.110, Generatori toplote za grejawe, Kotlovi za ~vrsta goriva, Kon-strukcija i zahtevi kvaliteta, Zavod za standardizaciju, Beograd, 1987.

[7] ***, JUS B.H8.325, ^vrsta mineralna goriva ‡ Metode ispitivawa ‡ Odre|ivawetopivosti pepela, Zavod za standardizaciju, Beograd, 1985.

[8] ***, Republika Srbija, Pravilnik o grani~nim vrednostima emisije, na~inu irokovima merewa i evidentirawa podataka, Ministarstvo za{tite ìvotne sre-dine, Beograd, 1997.

[9] ***, BIOM-ADRIA Pro ject, The Use of Bio mass as a Pri mary Source of En ergy in the Adri -atic Ba sin Coun tries, Interreg IIIA, Doc u ment N, 2008


Ab stract

In ves ti ga tion of the Ag ri cul tural Bio massCom bus tion in the In dus trial Hot Wa ter Boiler

by

Branislav S. REPI]*, Dragoljub V. DAKI],Aleksandar M. ERI], Dejan M. DJUROVI],Ana D. MARINKOVI], and Andrijana D. STOJANOVI]

Lab o ra tory for Ther mal En gi neer ing and En ergy,Vin~a In sti tute of Nu clear Sci ences, Uni ver sity of Bel grade, Bel grade, Ser bia

In the Lab o ra tory for Ther mal En gi neer ing and En ergy at the “Vin~a” In sti tuteef forts have been made to de velop a clean tech nol ogy for uti liz ing baled bio mass for en -ergy pro duc tion. As a re sult, a real-scale hot wa ter boiler for green house and of fice heat -ing, with ther mal power of 1.5 MW and com bus tion of large soya straw bales withdi men sions 0.7 ´ 1.2 ´ 2.0 m, has been de signed and built. The boiler con sists of the fur -nace sec tion, lined with re frac tory (heat-ac cu mu lat ing) ma te rial, and the gas-to-wa terheat exchanger sec tion. The boiler house is placed on the fields at PKB Cor po ra tion, inthe im me di ate vi cin ity of the green house com plex.

In the pa per, some re sults ob tained dur ing the de vel op ment of a boiler, withcom bus tion of baled straw from ag ri cul tural pro duc tion based on the prin ci ples of cig a -rette com bus tion, are pre sented. The boiler had been tested in or der to ex am ine the qual -ity of com bus tion of large soya straw bales. Av er age lower heat ing value of this fuel is13.700 kJ/kg. Prac ti cal in ves ti ga tion per formed with a few type of baled bio mass, soya and rape seed straw. The tests were fol lowed by ad e quate tem per a ture mea sure ment in a sev -eral places of boiler, and with mea sure ments of com bus tion gases com po si tion. The mainad van tages and ca pa bil i ties of ci gar burner method for baled straw, which can be seen asan op ti mal tech no log i cal way of com bus tion of large bales, are shown in the pa per.

Key words: bio mass, straw, boiler, com bus tion, bales

* Cor re spond ing au thor; e-mail: [email protected]

Rad primqen: 11. aprila 2011.Rad revidiran: 20. januara 2012.Rad prihva}en: 17. februara 2012.


Documents

Istra`ivawe sagorevawa poqoprivredne biomase na …termotehnika.vinca.rs/content/files/istrazivanje...(biomasa , hidro , vetar , sunce , geotermalna ). Od raspolo ` ivih potencijala