APIC - Modificarea centralei alimentată pe lemne într-o centrală alimentată pe peleti

Resursele și caracteristicile cantitative și calitative ale biomasei pentru scopuri energetice

Biomasa reprezintă componentul vegetal al naturii și a constituit întotdeauna o sursă majoră de energie pentru omenire, fiind folosită odată cu descoperirea focului. [1]

Peleții sunt un biocombustibil solid densificat, preparat din biomasă pulverizată cu sau fără aditivi. Peleții din lemn sunt deshidratați și comprimați până la dublu densitate energetică a lemnului verde. Este un combustibil ecologic, neutru din punct de vedere al emisiilor de carbon, ard aproape fără emisii de fum. La ardere, elimină aceeași cantitate de CO2 care a fost absorbită de plante în timpul creșterii. Peleții, de regulă, au o formă cilindrică cu capetele rupte, cu diametrul de la 6 până la 25 mm și o lungime maximă de 50 mm. Lungimea minimă nu este definită. Densitatea minimă a peleților este de 1100 kg/m3 . Puterea calorifică inferioară variază de la 14 MJ/kg până la 19 MJ/kg, în funcție de tipul biomasei folosite ca materie primă și perfecțiunea procesului de fabricare. Cenușa rezultată de la arderea peleților este bogată în minerale, motiv pentru care se folosește în calitate de îngrășământ natural. În comparație cu lemnele de foc și cu brichetele, peleții sunt mai eficienți și mai comozi în utilizare. Procesul de ardere poate fi ușor automatizat.

Peleții au un preț mai mic ca cel al combustibililor fosili, fiind și mai stabil, sunt mai iefteni ca gazul natural, având același confort în exploatare, nu prezintă pericol de explozie. În comparație cu lemnele de foc, peleții sunt mai eficienți din punct de vedere al randamentului de ardere, posibilității de automatizare a procesului de combustie, confortului și siguranței în utilizare.

Principalele caracteristici ale peleților din lemn se referă la parametrii dimensionali; conținutul de umiditate și cenușă; durabilitatea mecanică; conținutul fracției fine; prezența aditivilor; densitatea în vrac; puterea calorifică; conținutul de azot, sulf și clor.

Figura 1. Peleți din lemn folosiți în scopuri termice

Arderea combustibililor

Procesul de ardere este o reacție chimică însoțită de producere de căldură și emisie de lumină prin care anumite elemente din componența combustibilului se combină cu oxigenul din aer. Arderea este caracterizată prin două fenomene diferite[2]:

- fenomenul chimic constând în reacția compușilor combustibilului cu aerul de ardere;

- fenomenul fizic reprezentat de pătrunderea aerului prin difuzie până la combustibil.

Condițiile ca arderea să fie completă sunt:

- asigurarea unei cantități suficiente de aer;

- asigurarea amestecării omogene a combustibilului cu aerul.

Cazane pe combustibil solizi (peleti)

Figura 2

Elemente componente:

1) Camerele de apă : sunt alcătuite din câte doi pereți plan-paraleli din tablă de oțel de grosime 5-6 mm așezați la distanță de 60 mm. Pereții camerelor sunt întăriți prin tiranți din fier rotund Ø 10 mm sudați la ambele capete.[3]

2) Ușile cazanului : permit alimentarea și curățirea grătarului arzătorului , evacuarea cenușii și curățirea drumurilor convective. Ușa cenușarului are deasemenea rol în admisia de aer de combustie prin intermediul unei clapete în cazul funcționări cu alimentare manuală pe combustibil solid. Clapeta de admisie aer este comandată de regulatorul termostatic de tiraj de pe partea frontală a cazanului. Acesta asigură închiderea clapetei și prin acesta reduce debitul de aer primar de ardere când temperatura apei din cazan atinge valoarea fixate.

3) Sistemul convectiv : sub formă de pereți membrană asigură două circuite pentru gazele de ardere în care sunt prevăzuți turbionatori în zig-zag.

4) Grătarul : este de tip plan, pentru arderea combustibilului solid în strat.

5) Cenușarul : este un sertar ce poate fi scos prin ușa din partea a cazanului.

6) Izolatia termică : se realizează din saltele de vată minerala.

7) Serpentina de preparare a apei calde menajere.

8) Serpentina de răcire : este din țeavă galvanizată introdusă în interiorul camerelor de apă , la partea superioara se racordează la rețeaua de apă curentă iar la partea inferioară se racordează supapa termică, intercalănd între ele un filtru de impurități. Funcția sa este de a răci cazanul în caz de supraîncălzire.

9) Panoul de comandă și control pentru funcționare automată : la partea superioară a cazanului este amplasat panoul de comandă pentru reglare, protecție și automatizare cu urmatoarele componente:

- termostat de comandă și reglaj al cazanului (maxim)

- termostat de comandă minim (oprește arzătorul pe peleți când temperatura apei din cazan scade sub temperatura reglată - lipsă combustibil)

- termostat de siguranță (oprește arzătorul pe peleți la supratemperatură , când primul termostat este defect - reponire manuală )

- termomanometru- întrerupător general cu led.

10) Arzătorul automat pe peleți : format din corp arzător, ventilator centrifugal, aprinzător electric, elemente de comandă și control cu automat programabil și fotosenzor.

11) Sistemul de alimentare cu peleți: compus din rezervor (buncăr) de peleți, snec transportor, motor și reductor antrenare snec, tub alimentare, tub flexibil.

[1]- referinta http://biomasa.md/wp-content/uploads/2017/02/Maketa_manual_final_view1.pdf

[2]- https://www.scribd.com/doc/46315648/Instalatii-termice-CAZANE

[3]- https://www.scribd.com/document/59094643/centrale-termice-pe-lemne-fi-ns-p-carte-tehnica

[4]- https://www.scribd.com/document/119698697/Automatizarea-Proceselor-Din-Centralele-Electrice