Kartaktärisering av biobränslen · 2010. 11. 12. · Är det värmevärde som tas ut vid...
Transcript of Kartaktärisering av biobränslen · 2010. 11. 12. · Är det värmevärde som tas ut vid...
![Page 1: Kartaktärisering av biobränslen · 2010. 11. 12. · Är det värmevärde som tas ut vid fullständig förbränning av torrt material minus den energiförlust som sker vid förångning](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051822/5fec02045153d8625a7be99d/html5/thumbnails/1.jpg)
Sveriges lantbruksuniversitetInst för skoglig resurshushållning och geomatik
Kartaktärisering av biobränslenSkogsteknologi 2010Magnus Matisons
![Page 2: Kartaktärisering av biobränslen · 2010. 11. 12. · Är det värmevärde som tas ut vid fullständig förbränning av torrt material minus den energiförlust som sker vid förångning](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051822/5fec02045153d8625a7be99d/html5/thumbnails/2.jpg)
Analysgång vid karaktärisering
A. ProvtagningStickprov från högar, fordon eller transportband
B. ProvberedningTorkning, malning, homogenisering, uppslutning,
pelletering av prov
C. AnalysFukthalt, Askhalt, askans smälttemperatur,
värmevärde, fraktionsfördelning, andel finfraktion, svavelhalt etc.
![Page 3: Kartaktärisering av biobränslen · 2010. 11. 12. · Är det värmevärde som tas ut vid fullständig förbränning av torrt material minus den energiförlust som sker vid förångning](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051822/5fec02045153d8625a7be99d/html5/thumbnails/3.jpg)
Felkällor vid värdering av fasta bränslen
• Provtagning 80 %
• Provberedning 15 %
• Analys 5 %
![Page 4: Kartaktärisering av biobränslen · 2010. 11. 12. · Är det värmevärde som tas ut vid fullständig förbränning av torrt material minus den energiförlust som sker vid förångning](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051822/5fec02045153d8625a7be99d/html5/thumbnails/4.jpg)
Provtagning – Biobränslen
CEN SS 18 71 13Solid BiofuelsSampling Fasta Biobränslen -ProvtagningSampling from lorriesSampling plan and certificates
![Page 5: Kartaktärisering av biobränslen · 2010. 11. 12. · Är det värmevärde som tas ut vid fullständig förbränning av torrt material minus den energiförlust som sker vid förångning](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051822/5fec02045153d8625a7be99d/html5/thumbnails/5.jpg)
Biobränslen - Provpreparering
CEN SS 18 71 14Sample preparation Provberedning
![Page 6: Kartaktärisering av biobränslen · 2010. 11. 12. · Är det värmevärde som tas ut vid fullständig förbränning av torrt material minus den energiförlust som sker vid förångning](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051822/5fec02045153d8625a7be99d/html5/thumbnails/6.jpg)
Låg fukthalt – Högt värmevärde Låg askhalt Låg barrhalt (spec. gröna barr) Låg halt av vissa ämnen ex. S,Cl,K Hög asksmälttemperatur Jämn partikelstorlek Låg halt av finfraktion Hög homogenitet
Vad är hög bränslekvalitét ?Definieras av slutförbrukarens krav
Varierar från panna till panna Större pannor – ofta mer toleranta
Med hög bränslekvalitét menas vanligen
![Page 7: Kartaktärisering av biobränslen · 2010. 11. 12. · Är det värmevärde som tas ut vid fullständig förbränning av torrt material minus den energiförlust som sker vid förångning](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051822/5fec02045153d8625a7be99d/html5/thumbnails/7.jpg)
Årstid för leverans
Källa: Jussi Larila and Risto Lauhanen Silva Fennica, 2010
![Page 8: Kartaktärisering av biobränslen · 2010. 11. 12. · Är det värmevärde som tas ut vid fullständig förbränning av torrt material minus den energiförlust som sker vid förångning](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051822/5fec02045153d8625a7be99d/html5/thumbnails/8.jpg)
Fukthalt
• Fukthalten är den viktigast bränslekvalité parametern eftersom den påverkar:
Värmevärdet Lagringsbetingelser TransportkostnaderFukthalten har en direkt påverkan på bränslepriset!
• Fukthalten varierar naturligt med:säsong, väder och transpirationshastighet
• Fukthalten varierar efter avverkning med:temperatur, relativ luftfuktighet, vind hastighet nederbörd, träslag, trädstorlek, sönderdelningsgrad och lagringssätt
![Page 9: Kartaktärisering av biobränslen · 2010. 11. 12. · Är det värmevärde som tas ut vid fullständig förbränning av torrt material minus den energiförlust som sker vid förångning](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051822/5fec02045153d8625a7be99d/html5/thumbnails/9.jpg)
Årstid för leverans
Källa: Jussi Larila and Risto Lauhanen Silva Fennica, 2010
![Page 10: Kartaktärisering av biobränslen · 2010. 11. 12. · Är det värmevärde som tas ut vid fullständig förbränning av torrt material minus den energiförlust som sker vid förångning](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051822/5fec02045153d8625a7be99d/html5/thumbnails/10.jpg)
VärmevärdeTre olika värmevärden förekommer i litteraturen
Kalorimetriskt värmevärde(Calorific value)
Bestäms i en bombkalorimeterGenom att en noggrant torkad och invägd mängd förbränns i en sluten stålbomb.
Stålbomben omges av vatten i vilken man mäter temperaturökningen
Provberedning och analys följer Noggrant uppställda regler enligtSvensk Standard SS 18 71 72
Från det kalorimetriska beräknas sedan det effektiva värmevärdet (net calorific value) och effektivt värmevärde vid leverans (net calorific value as recieved)
![Page 11: Kartaktärisering av biobränslen · 2010. 11. 12. · Är det värmevärde som tas ut vid fullständig förbränning av torrt material minus den energiförlust som sker vid förångning](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051822/5fec02045153d8625a7be99d/html5/thumbnails/11.jpg)
Effektivt värmevärde
Är det värmevärde som tas ut vid fullständig förbränning avtorrt material minus den energiförlust som sker vid
förångning av vatten som bildas av träets innehåll av väteoch syre. Detta värmevärde är specifikt för olikabiobränslen och brukar listas i olika tabellverk.
Ren stamved ex. sågspån har etteffektivt värmevärde på 19.2 MJ/kg TS
![Page 12: Kartaktärisering av biobränslen · 2010. 11. 12. · Är det värmevärde som tas ut vid fullständig förbränning av torrt material minus den energiförlust som sker vid förångning](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051822/5fec02045153d8625a7be99d/html5/thumbnails/12.jpg)
Effektivt värmevärde vid leveranstillstånd
• Är det värmevärde som tas ut vid förbränningav fuktigt bränsle under förutsättning att vattnetavgår som ånga till omgivande luft. Räknasfrån det effektiva värmevärdet med hänsyn till bränslets fukthalt vid leverans. Kan utryckassom MJ/kg TS eller MJ/kg rått.
• Detta värmevärde är betalningsgrundande.
![Page 13: Kartaktärisering av biobränslen · 2010. 11. 12. · Är det värmevärde som tas ut vid fullständig förbränning av torrt material minus den energiförlust som sker vid förångning](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051822/5fec02045153d8625a7be99d/html5/thumbnails/13.jpg)
Askhalt• Mineraler tas upp från jord
och distribueras främst till de delar av ett träd där essentiella livsprocesser äger rum – Barr, småkvistar och bark
• Askhalten varierar beroende på ståndort, trädslag, ålder, storlek och säsong etc.
![Page 14: Kartaktärisering av biobränslen · 2010. 11. 12. · Är det värmevärde som tas ut vid fullständig förbränning av torrt material minus den energiförlust som sker vid förångning](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051822/5fec02045153d8625a7be99d/html5/thumbnails/14.jpg)
Bestämning av askhalt
– Temperatur 550 grader– God lufttillgång– Partikelstorlek mindre än 1 mm– Felkällor Ofullständig förbränning– Svensk Standard SS 18 71 71
![Page 15: Kartaktärisering av biobränslen · 2010. 11. 12. · Är det värmevärde som tas ut vid fullständig förbränning av torrt material minus den energiförlust som sker vid förångning](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051822/5fec02045153d8625a7be99d/html5/thumbnails/15.jpg)
Askhalt = Naturlig askhalt + föroreningsaskhalt
Naturliga askhalter– Stamved ~ 0.5%– Bark ~ 3%– Barr ~ 5%
FöroreningsaskhaltSkogsbränslen förorenas ofta med mineraljord och
sten under hantering, lagring och transport resulterande i högre askhalter
Olika proportioner av stamved, bark och barr tillsammans med föroreningar ger skillnader i askhalt
![Page 16: Kartaktärisering av biobränslen · 2010. 11. 12. · Är det värmevärde som tas ut vid fullständig förbränning av torrt material minus den energiförlust som sker vid förångning](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051822/5fec02045153d8625a7be99d/html5/thumbnails/16.jpg)
Askelementinnehåll i olika delar av gran
Källa. Werkelin, Thesis, 2008, Åbo Akademi University
00,20,40,60,8
11,21,41,6
Stem-wood
Bark Twigs Needles Shoots Contam. (3% )
wt %
of e
lem
ent (
D.S
.)
KNaCaMgSiSClP