RENEXPO 2008 Budapest 2008 prilis 24 26 Lgyszr

RENEXPO 2008 Budapest, 2008. április 24 -26. „Lágyszárú biomassza termelés, feldolgozás, felhasználás integrált rendszerei. ” Dr. Német Béla*, Dr. Borhidi Attila**, Csete Sándor▫ , dr. Sánta Imre▫ ▫ , 7624 Pécs, Ifjúság útja 6. , E-mail: bnemet@ddkkk. pte. hu; https: //www. ddkkk. pte. hu/~bnemet/ *Pécsi Tudományegyetem, Környezetfizika és Lézerspektroszkópia Tanszék **PTE emeritusz professzora; az MTA rendes tagja ▫ Pécsi Tudományegyetem, Növényrendszertani Geobotanikai Tanszék ▫ ▫ DDKKK Innovációs Non-profit Zrt. Környezetfizikai és Lézerspektroszkópiai Tanszék Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 1

„Lágyszárú” növényi tüzelőanyagok Gabonaszalma, energiafű: Augusztusi két hét, napsütés. Bálázás. Bontás. Aprítékolás. Kukoricaszár, napraforgószár: Október-novemberi „betakarítás”. Szecskázás. Rövid vágásfordulójú energiafa: 1 -2 év, vágáskor még nem fás. Magas nedvességtartalom. Aprítékolás. Vágástéri hulladék (ágak, gallyak): Betakarítás: akár tavaszi, nyári hónapok. Aprítékolás. Feladat: ezekből kell tüzelőanyagot előállítani! Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 2

Mezőgazdasági, lágyszárú növényi melléktermékek felhasználható mennyisége (Gőgös, Fenyvesi, Hajdú, Bai, Sinoros ) Össz Tüzel ρ V E (PJ) Ár (Mrd Ft) Mt/év (t/m 3) (106 m 3) Gabonaszalm 5, 5 2, 5 0, 2 13 30 80 Név Kukoricaszár 6, 0 4, 1 0, 1 42 53 130 Kukoricacsut 0, 8 0, 4 0, 1 4 6 15 Napraforgó 0, 8 0, 4 0, 1 4 6 15 Kerti venyige 1, 3 1, 0 0, 2 5 12 30 Park, vágást. 1, 5 0, 25 6 18 45 Összesen 15, 9 9, 9 74 125 315 Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 3

Szilárd biomassza tüzelés hátrányai, előnyei „Forrás” oldal: - időben szakaszos, - „lelőhely szerint” földfelszínen eloszló - alacsony földfelszínre és tömegre vonatkoztatott energia sűrűség. (GJ/ha/év, MJ/kg) - közvetlen emberi munkát igényel. „Felhasználói oldal” - mindenkinek rendelkezésre áll, „mindenki” „csinálhatja” - önellátás megvalósítható - Ha van hőenergiád, akkor lesz fűtésed, hűtésed, elektromos energiád. Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 4

Termelés, feldolgozás, felhasználás: Integrált rendszer elemei Rendszerelemek: 1. Növényi melléktermékek begyűjtés, energianövények termesztése. 2. Tüzelőanyag formák előállítása (apríték, pellet, brikett) 3. Tüzelőberendezések (osztályozás teljesítmény szerint) 4. Hőszolgáltatás formái (csak melegvíz előállítás, gőz előállítás) 5. Alkalmazási területek: melegházak, terményszárítók, állattartó telepek, biogáz telepek, növényi tüzelőanyag előállító üzemek, lakóparkok, középületek. Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 5

Miért kell Integrált rendszer? Így lesz hatékony az energetikai alkalmazás A lágyszárú növényi anyagot (növényi tömeg = fitomassza) tüzelő energetikai berendezéseknek a földgáz és a PB-gáz fajlagos áraival, azon berendezések műszaki színvonalával, komfortfokozatával kell versenyezni, eleget kell tenni a környezetvédelmi előírásoknak a fűtés, használati melegvíz (HMV) előállítás, a mezőgazdasági-ipari alkalmazás és az elektromos energia előállítás terén. Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 6

1. Előkészítés tüzelés útján történő felhasználásra • Bálás tüzelés: Egyben, Kisbála (15 kg) körbála (180 kg) • Csomókra bontott bála. Csomókban adagolás • Aprítás. Főleg rönkfából, ipari hulladék fából. Apríték méret: 34 cm-es, 1 cm vastag • Szecskázás: Főleg, kukorica-, napraforgószárból, kukoricacsutkából, szecskázó géppel • Pelletálás: Lyuk átmérő, pellet átmérő: 6, 8, 10, 12 mm, hossz: 10 -20 mm. • Brikettálás: Préselés, Brikett méret: átmérő-hosszúság: 8 -5 cm, 12 -40 cm; fából, szalmából • Pogácsa sajtolás Ez döntően az olajos magvú növények (repce, napraforgó) hideg sajtolása során visszamaradt, olajos tartalmú Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 7

2. A biomassza tüzelő kazánok fajtái, felépítésük, felhasználásuk, osztályozásuk Biomassza tüzelő kazánok automatizálása - Szakaszos tüzelés: „emberi adagolás” - „Folyamatos” tüzelés, tárolóból automata adagolás. - Két tűzterű kazánok Biomassza tüzelő kazánok felhasználási területei. - Gőzfejlesztés, - Melegvíz előállítás Biomassza tüzelő kazánok teljesítmény szerinti osztályozása. - Egyedi felhasználású, családi házas méret (10 -50 k. W) - Gazdasági célú, kisebb közösségi fűtést megvalósító méret (100500 k. W). - Ipari, mezőgazdasági, fűtőműi felhasználású méret (1 -5 MW) Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 8

PTE DDKKK magyarországi kapcsolatai Cég neve Telephely Uniferro Kft. Zalaaszentgrót Carborobot Kft. Budapest BIOLÁNG Kft. Szolnok MEGAÖKO Kft. Nagyréde CALOR 2000 Kft Lébény Pellet Hungary Kft+ Celsius Nagykőrös Plusz Kft Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 9

Aprítékok: fa, energiafű, nyesedék, kukoricaszár Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 10

Vágástér, parkkezelés, apríték készítés Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 11

Energiafű aratás Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 12

Pelletálás Bólyban, energiafű pellet Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 13

Daráló, brikettáló, repcebrikett Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 14

Bálatüzelő kazán, lengyel Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 15

Bóly, vetőmagüzem, pellet feladás Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 16

Bóly, vetőmagüzem, Pellet tároló tartály Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 17

ÖKOMORV kazán, 300 k. W, pellet tárolóval Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 18

Bóly, Központi épület, Carborobot 300 k. W Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 19

Pellet Hungária, Celsius Plussz, 100 k. W Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 20

Tároló terek, kazánházak Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 21

1 -2 MW-os kazánok, Lengyelország Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 22

Tűztér, hőcserélő Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 23

Feladó, kazán belülről Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 24

Apríték tüzelő 2, 5 MW-os kazán Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 25

Kazán „meztelenül”, 2 MW Zalaszentgrót Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 26

3 MW, kazán, Ausztria Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 27

3 MW, konténeres kazán, Ausztria Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 28

Tervezett nagy rendszerekről: 400 000 t/év ültetvényi biomasszához szükséges szántóterület Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 29

Természeti adottságoknak leginkább megfelelő fajok Nedves termőhelyek Enyves éger Pántlikafű Nád Nyár fajok Fűz fajok Üde termőhelyek Dió Fehér eper Kínainád (Miscanthus sp. ) Lágyszárú biomassza Száraz termőhelyek Szarvasi-1 energiafű Bálványfa Ezüstfa Lepényfa Fehér akác Platán fajok Köles fajok Turkesztáni szil RENEXPO 2008 30

Kis rendszerek: Fejlesztési célkitűzések 1. „ÚJ” tüzelőanyagok alkalmazása (mezőgazdasági melléktermékek, vágástéri aprítékok, gabonaszalma, energiafű, kukoricaszár). 100 k. W-4000 k. W teljesítmény tartományon saját fejlesztésű kazánsor kialakítása kevert tüzelőanyaggal történő tüzelésre. Forróvíz üzemű kazánok; kis és középnyomású gőzkazánok. Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 31

Uniferro 130 k. W; faapríték tüzelés Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 32

GVOP-333 -05/3 KKV Fejlesztés: 600 k. W „Lágy-, és fás szárú növényi anyagok, mezőgazdasági melléktermékek hasznosítására alkalmas ipari kazán kifejlesztésére”. Sikerült az ipari hulladék és a parkkezelési faapríték, továbbá a szecskázott kukorica és az aprított gabonaszalma komponensek különböző keverékének biztonságos tüzelése és sikerült mindezek esetében a füstgáz égéstermék tartalmát alacsony szinten tartani. Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 33

600 k. W-os Uniferro kazán üzemfűtés Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 34

Kiskunfélegyháza 800 k. W Bioláng - Uniferro Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 35

Balástya 2 MW melegház Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 36

Jedlik Ányos Program NKTH-7; Jedlik Ányos Program 2007; Cím: „Mezőgazdasági növényi melléktermék és energianövény tüzelő rendszerű, szemestermény szárító és szárítástechnológia kifejlesztése” Azonosító: Bio. Dryer. Konzorcium tagjai: Te. Ga. Vill Kft. Komló, Uniferró Kft, Zalaszentgrót; FVM Mezőgazdasági Gépészeti Intézete, Gödöllő; PTE TTK, Pécs. Támogatási összeg: 432 MFt. , Témavezető: Német B. (PTE TTK). Ebben már egy 2 MW teljesítményű növényi keverék aprítékot alkalmazó tüzelőberendezés biztosítja egy kifejlesztés alatti hőcserélőn keresztül a gabona terményszárító számára a szükséges hőt. Folyik annak meghatározása, hogy milyen összetett agrárenergetikai berendezésben (melegház, fermentor, szeszüzem) alkalmazhatók még hatékonyan az eddigi tüzelő berendezések. Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 37

Te. Ga. Vill szárító Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 38

Tüzelőanyag mennyiség teljesítménytől, időtől függően P(net) (MW) 0, 6 E (GJ/óra) m (t/3 hó) V (m 3/3 hó) 2, 7 467 1900 1, 0 4, 5 778 3150 2, 0 9, 0 1555 6300 4, 0 18, 0 3110 12600 Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 39

7 -8 év alatt hőfelhasználók (javasolt terv) Felhasználó (db) P (MW) Éves Idő tartam Pössz (MW) Eössz (PJ) Melegházak ~300 0, 6 4 hó 180 3 Terményszárítók ~300 3, 0 2 hó 900 6 Állattartó telepek fermentorok ~300 0, 6 6 hó 180 5 Bio. Tüzért (apríték, pellet, brikett, 10 000 t/év ~200 2, 0 10 hó 400 11 Bioetanol kisüzem 10 000 t/év ~200 4, 0 11 hó 800 24 Kistelepülés fűtés ~300 1, 0 6 hó 300 7 2760 56 Összesen Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 40

KÖSZÖNÖM A FIGYELMET Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 41

A szilárd tüzelőanyagot felhasználó, „biomassza kazánok” tüzelőanyagai (1): Dendromassza - Erdőgazdaságból származó hosszú tűzifa, - Erdőgazdaságból származó rövid tűzifa, - Favágásból, erdőrendezésből, parkrendezésből, gyümölcsfák, szőlők (venyige) metszésből származó „hulladékok” (ágak, gallyak, kérgek, venyige, apadék, ), - Energia erdőből származó tűzifa, - Hosszú vágásfordulójú (6 -15 év) faültetvényről származó tűzifa, - Rövid vágásfordulójú (1 -5 év) faültetvényről származó tűzifa, - Ipari (épület-, bútor-) fafeldolgozás során keletkezett fahulladékok (fűrészpor, forgács, . ). Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 42

A szilárd tüzelőanyagot felhasználó, „biomassza kazánok” tüzelőanyagai (2): Fitomassza - Az élelmiszer termelés céljából termesztett gabonafélék (búza, árpa, kukorica, napraforgó) nem felhasznált részei (hulladékként kezelt részei: szár, szalma). - Évelőként, energetikai célra tüzelés útján hasznosítható, termesztett, nem fás szárú növények (energiafű, elefántfű, nád, . ) - Évenként termesztett, tüzelés útján hasznosítható, nem fás szárú növények (kender, . . ) Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008 43