Analýza: Kvalita dodávok drevnej štiepky

V energetike sa vyjadruje obsah vody na základe relatívnej vlhkosti.

Tab.č.1 Vplyv obsahu vody na výhrevnosť dreva

Zvýšenie obsahu vody v drevnej štiepke z 20 na 40 % spôsobuje vyššiu spotrebu paliva o takmer polovicu. Pri 50% obsahu vody v drevnej štiepke je spotreba paliva skoro dvojnásobná. Závislosť je  totiž progresívna. Časť drevnej hmoty sa spotrebuje iba na odparenie vody bez ďalšieho efektu.

Obsah vody výrazne ovplyvňuje výhrevnosť paliva a to nielen zmenšením obsahu sušiny, ale aj spotrebou energie na odparenie. Obsah vody v drevnej štiepke vyrobenej priamo z ťažby môže dosahovať až 55 – 60 %. Voda má  vysoké skupenské teplo 2,3 GJ/t, teda jej prítomnosť v drevnej štiepke výrazným spôsobom ovplyvňuje výhrevnosť.

V bežnej praxi je možné (a najjednoduchšie) znížiť obsah voľnej vody presušením drevnej hmoty alebo priamo drevnej štiepky vonku. Viazanú vodu je možné odstrániť iba technologicky sušením pri vyšších teplotách, prevažne sa využíva odpadné nízkopotencionálne technologické teplo. To však predpokladá už vybavenosť kotolne vhodnou technológiou.

Väčšina existujúcich kotolní na biomasu však nie je vybavená potrebnou technológiou na sušenie a ako palivo využíva drevnú štiepku vo forme, ako je dodávaná jednotlivými dodávateľmi. Takisto v prevažnej miere nedisponuje dostatočnými krytými skladovacími priestormi, kde by bolo prípadne možné dosušovať dodanú drevnú štiepku a tak zlepšovať kvalitu paliva na vstupe.

Z toho vyplýva, že ak chcú prevádzkovatelia jednotlivých kotolní na biomasu prevádzkovať kotle čo najhospodárnejšie, je nevyhnutné dôraz na kvalitu drevnej hmoty preniesť na jednotlivých dodávateľov drevnej štiepky.

Riešením je nákup drevnej štiepky so zohľadnením vlhkosti a teda aj skutočnej výhrevnosti dodávok v kombinácii s nákupom drevnej štiepky na hmotnosť.

Objektívnym kritériom  je  prepočet nákupnej ceny na energetický obsah, teda cena v € na GJ.

Vhodným  riešením je zahrnúť do kúpnych zmlúv s jednotlivými dodávateľmi stanovenie kvalitatívnych parametrov palivových štiepok  definovaných v STN 48 0057 Ihličnaté štiepky a piliny a STN 48 0058 Listnaté štiepky a piliny. Tieto normy obsahujú tabuľky na stanovenie výhrevnosti v závislosti od relatívnej vlhkosti. Súbor vo formáte.xls na jednoduché stanovenie výhrevnosti je na stiahnutie tu.

Uvedeným riešením sa vnesie do dodávateľsko – odberateľských vzťahov objektivita pri posudzovaní kvality a kvantity dodávok.

Potrebné technické vybavenie je sušiareň s reguláciou teploty na teplotu 103±2 °C a laboratórne váhy. Náklady na zakúpenie tohto vybavenia sú 1,5 – 2,5 tis. €.

Postup pre stanovenie vlhkosti štiepky je veľmi jednoduchý:

Vzorka drevnej štiepky od konkrétneho dodávateľa sa odoberie z každého auta po vysypaní na skládku. Z vysypanej drevnej štiepky sa z minimálne troch miest odoberú čiastkové vzorky s celkovou  hmotnosťou cca 500 g do uzatvárateľného plastového vreca. Do tejto nádoby sa vkladajú aj ďalšie vzorky z áut daného dodávateľa. Zo všetkých dodávok  sa pripraví jedna hrubá vzorka v danom dni. Po ukončení dovozu celodenná hrubá vzorka drevnej štiepky sa vydelí  ručným kvartovaním na plechu na  laboratórnu vzorku o hmotnosti min. 500 g. Laboratórna vzorka sa použije na laboratórne skúšanie – stanovenie relatívnej vlhkosti a následný výpočet výhrevnosti podľa STN 48 0057, resp. STN 48 0058.

Stanovenie relatívnej vlhkosti (Wr) skúšobnej vzorky

Laboratórna vzorka drevnej štiepky sa vysype na zvážený plechový podnos a opäť sa preváži. Váženie sa vykonáva s presnosťou na 0,1 g. Podnos so vzorkou sa suší v teplovzdušnej sušiarni pri teplote 103 °C ± 2 °C. Po 4 hodinách sa vzorka prevažuje v 1-hodinových intervaloch do konštantnej hmotnosti pri teplote sušenia.

Výpočet:

Wr  =   ( m1  –  m2 ) x  100             (  % )      

                      m1 – m3

M1  je hmotnosť podnosu so vzorkou pred vysušením v g

M2  je hmotnosť podnosu so vzorkou po vysušení v g

M3  je hmotnosť podnosu

Literatúra

[1] Jandačka-Malcho- Mikulík: Biomasa ako zdroj energie. Potenciál, druhy, bilancia a vlastnosti palív, Juraj Štefuň –GEORG, Žilina, 2007

[2] STN 48 0057 Ihličnaté štiepky a piliny

[3] STN 48 0058 Listnaté štiepky a piliny

Autor: Ing. Dušan Onuška, PhD. je vedúcim prípravy, ekonomiky a vyhodnocovania prevádzky v závode Elektrárne Vojany, ktorá patrí do výrobného portfólia spoločnosti Slovenské elektrárne, člen skupiny Enel.

Fotografie: energia.sk

K téme