CZ303811B6

CZ303811B6 - Zpusob pro spalování biologického paliva v kotli spalujícím fosilní palivo jako hlavní palivo

Info

Publication number: CZ303811B6
Application number: CZ20020999A
Authority: CZ
Inventors: Dernjatin@Pauli; Savolainen@Kati; Kostamo@Juha
Original assignee: Fortum Oyj
Priority date: 1999-09-23
Filing date: 2000-09-22
Publication date: 2013-05-15
Also published as: EP1214549A1; AU7294400A; FI19992046A; CZ2002999A3; HUP0203046A2; HU229926B1; WO2001025689A1; PL353990A1; FI119124B; PL195937B1

Abstract

Zpusob spalování biologického paliva v kotli spalujícím fosilní palivo jako hlavní palivo, které se rozmelnuje, a dodává se prostrednictvím nosného plynu do alespon jednoho horáku ze skupiny (11) horáku a spaluje se ve spalovací komore kotle (1). Po rozmelnení hlavního paliva se do proudu hlavního paliva rozmelneného na prásek, vmísí biologické palivo pred zapálením techto paliv, címz se biologické palivo spaluje spolecne s hlavním palivem ve stejném plameni.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu spalování biologického paliva pro společné spalování dřeva, odpadového dřeva či jiného typu biologického paliva, spolu s tradičním uhlím v kotli určeném ke spalování uhlí, hnědého uhlí, rašeliny anebo jiného částicového fosilního paliva jako hlavního paliva.

Dosavadní stav techniky

Světově dohodnuté limity emisí kysličníku uhličitého snižují zájem na užívání fosilních paliv k výrobě energie. Nahrazování těchto typů paliv obnovitelnými palivy poskytuje možnost snížit celkovou míru emisí kysličníku uhličitého. Avšak, obnovitelná biologická paliva, dále také „biopaliva“, jsou stále ještě dosti nákladnou volbou a vyžadují investice do vybavení, protože nejsou vhodná k pálení v elektrárnách na fosilní paliva jako těch, jež spalují uhlí ěi naftu, bez provedení drahých úprav. Protože je zde však ještě velké množství uhlí spalujících elektráren s dlouhou předvídanou životností, bylo by výhodné v nich spalovat vhodná biopaliva, jestliže k nim budou zajištěna technická příslušenství.

Patent US 5 609 113 popisuje jednu techniku spalování dřevěného paliva při výrobě energie. V tomto uspořádání je spalovací komora kotle vytápěna práškovitým uhlím a ode dřeva odvozeným materiálem rozmělněným na přesně určenou velikost částic. Pro práškovité uhlí a dřevěné částice jsou použity oddělené trysky či hořáky, doplněné naftovými hořáky. Tuto techniku spalování tíží typický problém týkající se spalování dřeva. Když je dřevěný materiál spalován v rozmělněné podobě, bez doplňkového paliva, velikost částic dřevěného paliva musí být velmi malá a množství velkých částic v dodávaném palivu poměrně malé, aby se udržel stabilní plamen v hořáku, bez použití za hlavní palivo plynu či nafty. Ještě je zde riziko, že velké třísky či jiné odřezky mohou zůstat v hořáku částečně nespálené. Navíc, nadměrně velké částice mohou přihnat ke stěnám spalovací komory kotle a působit tím zanášení teplosměnných povrchů. K dosažení úplného spalování dřevěného paliva a minimálnímu zanášení stěn spalovací komory musí být materiál užitý za palivo pečlivě mleté a správné rozdělení velikosti částic je třeba zajistit prosíváním. S výše uvedenou technikou spalování se počítá jen pro tangenciální topení - přikládání, což znamená, že není nutně použitelné pro jiné typy kotlů ěi spalovacích způsobů. Navíc, protože zde musí být maximální obsah vody udržován menším než 20 %, je potřeba ho před použitím za palivo sušit, alespoň odpadové dřevo z těžby a jiný vodu obsahující materiál.

Navíc k výše uvedenému příkladu, jsou ke spalování dřeva v uhlím vytápěných kotlích známy jiné podobné techniky. Tyto techniky též vyžadují mletí paliva na extrémně jemnou velikost částic, i menší než 1 mm, a pak použití oddělených hořáků pro spalování. Malá velikost částice je nutná, protože dřevěné palivo nemůže udržovat spalování s částicemi větší velikosti. Dále, palivo musí být dostatečně suché. Díky těmto důvodům se investiční náklady elektráren provedených tradičním způsobem, na použití dřeva jako druhotného paliva, stávají vysokými. Hořáky uhlí spalovacího systému musí být doplněny pomocnými hořáky na dřevěné palivo a ovšem prostředky dodávání dřeva a jeho spalování a toky nosného vzduchu. Rozmělnění dřeva na částice malé velikosti je komplikované a drahé, protože dřevo jako vláknitý materiál nemůže být drceno jako uhlí v kulovém mlýnu, ale místo toho musí být vlákna od sebe oddělována rozvlákňováním. Mletí se stává komplikovanějším, když je velikost částic zmenšována. Zatímco řezání dřeva do třísek se může dělat za poměrně malých nákladů a bylo vyvinuto vhodné zařízení pro odvětví papíru a celulózy, je těžké věnovat velké množství energie na velmi malé částice dřeva a vhodné rozmělňovací přístroje jsou drahé. Vzhledem k tomu, že je normálně též potřeba sušicí systém pro palivo, investiční náklady na závod topící dřevem výše popsaného typu se stávají tak vysoké, že

-1 CZ 303811 B6 jeho postavení je zdůvodnitelné jen na základě toho, že palivo je k mání za nulové náklady, jeho pálení je případně dotováno či jestliže to nabízí jediný způsob snížení emisí kysličníku uhličitého zařízení. Výše načrtnuté známé způsoby však dokáží nahradit jen malé procento uhlí za biopalivo, normálně jen okolo 5 %. Navíc, spalovací účinnost oddělených hořáků je nízká. Další podob5 ný typ řešení je obsažen i ve spise WO 94/24 486.

Cílem vynálezu je poskytnout způsob pálení biopaliva v kotli elektrárny pro vytápění uhlím jako hlavním palivem, jenž vyžaduje jen malé úpravy a investice a nabízí nízké provozní náklady, čímž se dosahuje podstatně zvýšené ziskovosti při užívání biologického paliva.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky stavu techniky jsou odstraněny způsobem spalování biologického paliva podle vynálezu v kotli spalujícím fosilní palivo jako hlavní palivo, které se rozmělňuje, a dodává se prostřednictvím nosného plynu do alespoň jednoho hořáku ze skupiny hořáků a spaluje se ve spalovací komoře kotle, jehož podstatou je to, že po rozmělnění hlavního paliva se do proudu hlavního paliva, rozmělněného na prášek, vmísí biologické palivo před zapálením těchto paliv, čímž se biologické palivo spaluje společně s hlavním palivem ve stejném plameni, jakož i to, že se biologické palivo vmísí do toku hlavního paliva bezprostředně před vznícením hlavního paliva.

Dále je podstatné to, že biologickým palivem je dřevo, sláma, bagasový odpad nebo podobný vláknitý odpad biologického původu, či spalitelná frakce oddělená od komunálního odpadu a také, že biologickým odpadem je od dřeva odvozené palivo, nebo že velikost částic biologického paliva není větší než 8 mm.

Podstatným znakem způsobu je i to, že biologické palivo se směšuje s hlavním palivem v množství, které odpovídá alespoň 5 % celkové kapacity výhřevnosti této směsi, jakož i to, že obsah vlhkosti biologického paliva se udržuje v rozsahu 10 až 40 % a také, že hlavním palivem je uhlí.

A v neposlední řadě je podstatné i to, že hlavní palivo a biologické palivo se přivádějí k hořáku přes stabilizační prstenec sloužící k zapálení a stabilizaci plamene.

Vynález nabízí významné výhody. Užití biopaliva znamená snížení emisí kysličníku uhličitého z energii vyrábějícího závodu, protože spalování obnovitelné biomasy se nepovažuje za příspěvek k jeho celkovým emisím. Například, bude-li užito dřevo k nahrazení paliva spalovaného v závodě, emise kysličníku uhličitého jsou brány jako snížené o množství v něm užitého obnovitelného paliva. Tedy, způsob dle vynálezu je vhodný k užití ve spojení s existujícími závody v důsledku vyžadovaného malého množství úprav a investic. Je zřejmé, že úprava existujícího závodu na částečné společné spalování s biopalivem je levnější než postavení zcela nového závodu a, navíc, tento způsob je vynikající technikou užívání biopaliv, s vyšší účinností jejich spalování než nabízí závody navržené jen na užívání biopaliva samotného jako ty vybavené tradičním fluidizovaným lůžkem nebo kotli s mechanickým přidáváním či zplyňovacím zařízením. Podstat45 ným rysem je, že biopalivo spalované v souladu s tímto způsobem nemusí být mleto na velmi malou velikost částic, ale místo toho může být spolehlivě páleno v tradičním hořáku, navrženém ke spalování fosilního paliva. Rovněž požadavky stanovené na biopalivo jsou poměrně uvolněné.

Biopalivo může být učiněno nákladově efektivním, např. z odpadového dřeva či jiného od odpa50 du odvozeného materiálu (RDF-refuse derived fuel), čímž může být též využit takový odpad, pro nějž by se jinak těžko hledalo užití. Způsob podle vynálezu je též použitelný na palivové směsi obsahující plastický či jiný hořlavý materiál, jenž je přítomen v určitých množstvích např. v palivech RDF. V přítomném kontextu se biopalivo týká materiálu, který v podstatě obsahuje podstatná množství materiálu biologického původu, ale může též obsahovat menší množství jiných

-2CZ 303811 B6 hořlavých materiálů. Zejména vhodné biopalivo je odpadové dřevo ze stavenišť. Použití na odpadu odvozeného paliva snižuje zatížení skladišť odpadu a v některých případech, se může za spálení tohoto odpadu získat i určitá kompenzace. Použití biopaliv a na odpadu odvozených paliv je často podporováno daňovými výjimkami a jinými podpůrnými kroky obcí, odpadové dřevo sebrané z lesní těžby a odpadové materiály z mechanického zpracování dřeva jsou též velmi vhodné k užití ve způsobu podle vynálezu, a protože biopalivo pálené v souladu s tímto způsobem nemusí být suché, kvalita tohoto paliva se může měnit v širokém rozsahu. Navíc, k od dřeva odvozenému materiálu můžeme též předvídat užití jiného odpadu jako je sláma, odpad bagasy a podobný odpad, zbývající po nějakém čisticím postupu, ale zatím se od dřeva odvozené palivo zdá být nejvhodnějším k užití v postupu podle vynálezu a v praxi, jejich použitelnost alespoň v severských zemích, je lepší než jiných biopaliv. Velikost částic materiálu k pálení může být podstatně větší, než se požaduje v hořácích zvláště provedených k pálení od dřeva odvozených materiálů, protože od dřeva odvozené palivo nemusí podporovat plamen, ale spíše jsou dřevěné částice zapáleny v plamenu hlavního paliva a následně slouží ke zlepšení spalování hlavního paliva, obsah vlhkosti částicového paliva může být mnohem vyšší, což znamená, že kvalita paliva k pálení nemusí být tak vysoká jako v tradičních uspořádáních. Následkem toho se stávají použitelnými širší zdroje biopaliv, na základě čehož se mez omezující použití biomateriálů snižuje, protože běžný problém nedostatečného objemu a slabé kvality biopaliv u energii vyrábějících závodů, jako faktoru při provádění investičních rozhodnutí, ztrácí svou předchozí váhu. Jeden podstatný faktor hodnocení ziskovosti daného způsobu je to, že může spalovat podstatně větší procento biopaliv s ohledem na fosilní palivo, čímž je podle současných zkušeností možno nahradit přinejmenším 30 % fosilních paliv biopalivem, při užití způsobu tohoto vynálezu. Uspořádání podle vynálezu činí spalování materiálů odvozených od místního odpadu a podobného odpadu zejména výhodným vzhledem k tomu, že pálený odpad v kotli prochází ohňovou zó25 nou s vysokou teplotou, čímž jsou rozloženy organické uhlovodíkové sloučeniny.

Spalování dřeva a eventuelně jiných biomateriálů spolu s uhlím zintenzivňuje postup spalování uhlí mnoha způsoby. Protože dřevo je výjimečně reaktivní palivo, s nadbytkem těkavých a snadno reaktivních sloučenin, přidání dřevěných částic, např. do proudu uhelných částic, zlepšuje účinnost spalování uhlí a omezuje množství nespálených složek v létajícím popílku. Ve skutečnosti je kvalita létajícího popílku výjimečně důležitou otázkou pro energii vyrábějící závody vzhledem k tomu, že, že vysoce kvalitní popílek s nízkým obsahem nespálených složek může být prodáván jako surovina určitým odvětvím, zatímco málo kvalitní popílek musí být místo toho použit do půdy či zavezen do vhodného uskladnění, čímž se stává bezcenným nebo dokonce vy35 volává náklady navíc ze zacházení s ním/skladováním. Přidání dřeva též snižuje množství oxidů síry a dusíku, vznikajících při spalování uhlí. Takové zlepšení spalovacího postupu současným pálením se dřevem či jiným biopalivem je významným užitkem, umožňujícím širší rozmezí ve výběru paliv. Například, omezené emise sloučenin síry dovolují topení palivy s vyšším obsahem síry, bez uchýlení se k předběžné úpravy daného paliva nebo zvýšení kapacity systému čistění kouřového plynu.

Přehled obrázků na výkresech

Příkladné provedení způsobu pro spalování biologického paliva v kotli spalující fosilní palivo jako hlavní palivo podle vynálezu je znázorněno na přiložených výkresech, kde představuje obr. 1 společné použití biologického paliva při přikládání v kotli vytápěném uhlím, obr. 2 ztvárnění uspořádání dodávání biologického paliva a obr. 3 ještě jedno ztvárnění uspořádání dodávání biologického paliva.

-3CZ 303811 B6 j Příklady provedení vynálezu j

I í Ačkoli se zdá, že vynález najde svá největší použití ve společném spalování od dřeva odvozenéj ho paliva s uhlím, hlavním palivem může být též hnědé uhlí či rašelina, zatímco spolu spalované j 5 palivo může být voleno ze skupiny jiných podobných biopaliv, již zmíněných výše jako je sláma, odpad bagasy či jiný materiál, snadno dostupný v dostatečných množstvích jako je komunální odpad, zejména jeho spalitelné složky, jež mohou obsahovat jiný než organický odpad. Posledně uvedená rašelina se též považuje za fosilní palivo, ač se v jistých případech považuje za obnovitelné biopalivo.

j V energii vyrábějícím zařízení vytápěném uhlím, je uhlí nejprve dodáváno ze skladu a pak do uhelného mlýna, kde je drceno do částic s dostatečně malou velikostí pro pálení. Všechny různé třídy uhlí jsou obecně křehké a tedy se snadno melou, pro což je používán kulový mlýn. Každé zařízení má typicky množství uhelných mlýnů a dodávacích linek k předávání mletého uhlí do j 15 spalovací komory kotle. Každý závod má typicky množství uhelných mlýnů a dodávacích linek j předávání mletého uhlí do spalovací komory kotle. Uhlí je dodáváno do spalovací komory pneuj maticky, předávané podél linky vycházejícího u hubice s uhlím. Nosný plyn uhlí, tradičně

I vzduch, vytváří část požadovaného spalovacího vzduchu, zatímco zbytek tohoto vzduchu je dnes obecně dodáván ve fázích do plamene hořáku a spalovací komoiy. V oboru je známo množství různých hořáků a typů dodávaného vzduchu, stejně jako konstrukcí kotle a spalovací komory. Způsob podle vynálezu je vhodný k použití v těch zařízeních s kotli, kde se fosilní palivo vypouští s pomocí nosného plynu z trysky hořáku do spalovací komory kotle.

] Podle vynálezu je biopalivo mícháno s fosilním palivem před vznícením hlavního fosilního j 25 paliva, k čemuž v praxi musí dojít před výstupem dodávací dráhy či potrubí paliva hořáku do spalovací komory. Může být předjímáno takové alternativní uspořádání, že biopalivo je uspořáI dáno k výstupu ze samostatné hubice či jiného dodávacího prostředku hned před hrotem hubice hlavního paliva, před bodem vznícení hlavního paliva. K dosažení výhod způsobu dle vynálezu je však důležité zajistit, že biopalivo je spalováno ve stejném plameni jako hlavní palivo. Na dru30 hé straně, k bodu míchání biopaliva ve směru proti proudu toku hlavního paliva by přednostně nemělo docházet dříve než po mletí hlavního paliva. Je to proto, že tato zařízení, jako např. uhelné mlýny užívané k rozmělňování uhlí, nejsou vhodná k rozmělňování vláknitého biomateriálu jako dřevo a ve skutečnosti, dodávání dřeva do uhelného mlýna může i vyvolat riziko požáru mlýna. Navíc, výsledek mletí surového biopaliva v uhelném mlýně je tak nekvalitní, že pokus

I 35 dodávat biopalivo přes uhelný mlýn nelze doporučit. Tedy, rozmělnění biopaliva na velikost dostatečně malých částic je přednostně prováděno v samostatných rozmělňovacích zařízeních.

i | Obr. 1 znázorňuje schematicky společné použití biopaliva při topení v uhlím vytápěném kotli L

Vynález je užitelný na všechny typy kotlů vytápěných částicovým tuhým palivem. Biopalivo je přijímáno v přepravním terminálu 2, odkud je přenáší dopravník 3 v patřičných množstvích ke zpracování na palivo. Nejprve je palivo hnáno přes magnetický buben 4, kde jsou od něho oddělovány možné magnetické kovové příměsky. Z magnetického bubnu 4 je palivo předáváno na síto 5, kde jsou odděleny větší hrudky a vedeny do předběžného drtiče 6. V této fázi může být materiál též sušen. Protože koncový obsah vlhkosti paliva dodávaného do spalovacího postupu může být až 40 %, je tato fáze předběžného sušení primárně užitečná k ulehčení mletí paliva, od síta 5 je biomateriál předáván do drtiče, jímž může být nárazový mlýn 7 v přednostním a jednoduchém uspořádání. Spaliny kotle 1 mohou být předávány do nárazového mlýna 7 podél potrubí 9 k pomoci sušení paliva v tomto mlýně 7 a předběžném drtiči 6. Při opuštění nárazového mlýna 7 by velikost částice drceného materiálu měla být menší než 8 mm a obsah vlhkosti by neměl být přednostně vyšší než 25 %. Tak velké částice mohou být dovoleny vzhledem k tomu, že spalovací postup s hlavním palivem ve společném plameni je velmi účinný. Může být připuštěn i vyšší obsah vlhkosti rozvlákněného paliva, v závislosti na přijímaném materiálu. Vlhkost paliva přednostně činí 10 až 40 %. Po mletí prochází biopalivo podél trasy 8 k jedné ze skupin 11 hořáků

I uhlím vytápěného kotle U Skupina 11 je tvořena hořáky pracujícími ve stejné výšce na stěně kot-4CZ 303811 B6 le 1. Jiné možné umístění hořáků dané skupiny JT je například v rozích kotle i. Práškovité uhlí sloužící jako hlavní palivo je předáváno k hořákům podél tras 10. Ve znázorněném ztvárnění je biopalivo dodáváno pouze do jedné skupiny hořáků, ale se zajištěním dostatečně hutné dodávky biomateriálu je možno biomateriál dodávat do více hořáků, dokonce i do všech.

Obr. 2 znázorňuje možné uspořádání k dodávání biopaliva. V tomto ztvárnění je biopalivo míšeno s tokem hlavního paliva před hořákem, spojením trasy 8 biopaliva s trasou 10 s hlavním palivem. Zde procházejí částice biopaliva míšením s práškovitým hlavním palivem, načež dochází ke vznícení a spalování směsi paliva tradičním způsobem v plameni hořáku. Ztvárnění podle vynálezu přednostně používá typu hořáku, jenž je názorně uveden na schématu a dosahuje vznícení toku paliva stabilizačním prstencem 12, pomocí něhož může být plamen zapálen efektivně i za podmínek nedostatku vzduchu tak, že plamen se vždy vzněcuje u hrotu hořáku a hoří za všech podmínek stabilním způsobem. Tok paliva obsahuje méně vzduchu než je třeba pro úplné spalování paliva, čímž se do plamene přidává více vzduchu spalování přes sekundární a terciární vzduchové trysky 13, 14. Aě by tento druh uspořádání dodávky paliva mohl být jako takový proveditelný, může vzniknout problém z bočního toku práškovitého uhlí do trubky biopaliva či účinků zpětného toku v trase 8 biopaliva důsledkem měnění tlaku v dodávacím systému. Tudíž bylo shledáno výhodnějším dodávat biopalivo způsobem uvedeným na obr. 3, do středu toku hlavního paliva ve stabilizujícím prstenci 12 tak, že k míchání dochází právě před teplotou vznícení plamene. Ani jedno z těchto dodávacích uspořádání nepotřebuje samostatný zapalovací systém a úplnému spalování uhlí se pomáhá, mj. faktory, těkavými složkami vnášenými biopalivem. Podle toho je vynález zejména vhodný k použití ve spojení s tímto druhem moderních hořáků, v nichž může být postup spalování snadno řízen. Nicméně, použití vynálezu může být předjímáno také vjiných typech hořáků. Hořáky výše uvedeného typu jsou popsány, např. v patentech US 5 799 594, US 5 431 114, US 4 907 967 a US 5 263 426.

Následně je stručně popsán test společného spalování dřeva a uhlí, kde bylo hrubé dřevo mícháno s uhlím před jeho mletím. Míchání bylo prováděno v místě skládky uhlí a dodáváno skrze uhelné mlýny. V testu použité biopalivo bylo navlhčené, s obsahem vlhkosti mezi 38 až 55 % a vysokým množstvím těkavých látek. Biopalivo se též vyznačovalo nízkým obsahem popele, dusíku, chlóru a síry, stejně jako svým obsahem se spodní výhřevností. Velikost částic pilin v materiálu byla velká a množství velkých tyčinkovitých částí bylo velké. Při prosévání bylo k získání 100 % třídění síto s oky 8 mm. Při testech bylo zkoumání chování palivového materiálu v uhelném mlýně a výsledek spalování s různým procentuálním podílem míchání dřevěného paliva byl zkoumán ve dvou různých sériích testů. Studie provozu uhelných mlýnů ukázaly, že od dřeva odvozené biopalivo působí v těchto mlýnech několik problémů. Zvláště větší částice biopaliva jako třísky a odřezky spouštěly hromadění dřevěného materiálu v mlýnech, uvolňování dýmu, zhoršené mletí uhlí a možné riziko požáru mlýna. Tudíž, je přijatelné, že měkčí a vláknitější biomateriály jako sláma jsou zcela neslučitelné se společným dodáváním s uhlím do uhelného mlýna, protože uhelné mlýny nejsou provedeny k zacházení s tímto materiálem. Tedy výsledky testu podporují koncept, že biopalivo by mělo být mícháno s uhlím, jež je již práškové, zejména když se používají velká množství biopaliva hrubého biomateriálu. Tudíž, v souladu s tímto vynálezem se biopalivo míchá s uhlím pouze po mletí uhlí. Toto uspořádání dává výhodu, že drahý uhelný mlýn nemusí být používán ke zpracování biopaliva, které místo toho může být rozmělněno užitím levnějšího rozmělňovacího zařízení, jako je nárazový mlýn.

V první sérii testů spalování bylo odměmé množství dřeva v míchaném palivu 17 % objemu, což odpovídá asi 4 až 5 % váhy a přibližně 1 až 2 % celkové tepelné kapacity míchaného paliva. Při testech bylo množství dřeva zvyšováno na 20 % objemu, odpovídajících asi 6 až 7 % váhy. Kvůli nestejnoměrnému míchání a změnám ve výhřevnosti složek paliva, se skutečné procento míchání měnilo. V druhé řadě testů spalování bylo množství dřeva v míchaném palivu dále zvýšeno na 27 % objemu, což odpovídá asi 9 až 10 % váhy a 3 až 4 % celkové výhřevnosti obsahu míchaného paliva. V obou sériích pokusů bylo vznícení plamene a proces hoření normální. Též tvorba

-5 CZ 303811 B6 popílku a sazí byly normální. Navíc, teploty spalovací komory kotle zůstaly normálními, stejně jako celkový provoz kotle.

Při testech spalování byly měřeny obsahy O₂, CO, CO₂, NO, NO_X a SO₂ kouřových plynů 5 spalin. Protože byl obsah síry dřevěného paliva použitého v testech mimořádně malým, jeho příspěvek k emisím SO₂ byl příznivý a dále rostl s vyšším podílem dřeva v palivu. Též emise ΝΟχ byly sníženy použitím od dřeva odvozeného paliva. Dopad na emise oxidu dusíku ze společného pálení s biopalivem je důležitý užitek, protože dřevo obzvláště je plně slučitelné s fázovým spalováním díky svému vysokému obsahu těkavých látek, což znamená, že provozní podmínky kotle mohou být upraveny při vysokém objemu spalování dřeva tak, že vytváří menší množství emisí oxidu dusíku. Tedy se zdá, že jednu cestou ke sníženým emisím oxidů dusíku je možno nalézt v kombinaci používání biopaliva s patřičnými změnami v technikách spalování.

Obsah nespálených složek v popílku byl zkoumán denními vzorky. Původně bylo předpokládáno, že přidání dřeva, jež působilo menší účinnost mletí uhelných mlýnů, by vedlo k vyššímu obsahu nespálených složek v létajícím popílku. Neočekávaně však bylo zjištěno, od samého počátku testů společného spalování, jasné snížení v kontextu nespálených složek v létajícím popílku. Toto snížení je možno připisovat příspěvku dřeva k úplnějšímu spalování uhlí, protože dřevo je velmi reaktivní palivo s nadbytkem těkavých látek.

Na základě těchto řad testů je zřejmé, že přidání dřeva do hlavního paliva uhlím vytápěného kotle nerusí jeho provoz, ale spíše pomáhá spalovacími procesu a usnadňuje přeměnu podmínek spalování ve směru nižních emisí. V duchu vynálezu je podstatné, že dřevo a uhlí jsou spalovány v plamenu téhož hořáku, čímž přidání dřeva příznivě přispívá k dokončení úplného spalování.

Zde může být množství přidaného dřeva poměrně vysoké a velikost jeho částic může být hrubá. Jako poslední poznámka k výše popsaným řadám pokusů musíme mít na mysli, že uspořádání testů byla nepatrně odlišná od učení vynálezu vzhledem k tomu, že od dřeva odvozené palivo bylo s uhlím mícháno před vstupem do uhelných mlýnů.

Claims

1. Způsob spalování biologického paliva v kotli spalujícím fosilní palivo jako hlavní palivo, které se rozmělňuje, dodává se prostřednictvím nosného plynu do alespoň jednoho hořáku ze skupiny (11) hořáků a spaluje se ve spalovací komoře kotle (1), vyznačující se tím, že po rozmělnění hlavního paliva se do proudu hlavního paliva rozmělněného na

40 prášek vmísí biologické palivo před zapálením těchto paliv, čímž se biologické palivo spaluje společně s hlavním palivem ve stejném plameni.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se biologické palivo vmísí do toku hlavního paliva bezprostředně před vznícením hlavního paliva.

3. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků la 2, vyznačující se tím, že biologickým palivem je dřevo, sláma, bagasový odpad nebo podobný vláknitý odpad biologického původu, či spalitelná frakce oddělená od komunálního odpadu.

50

4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že biologickým odpadem je od dřeva odvozené palivo.

-6CZ 303811 B6

5. Způsob podle nároku 3 nebo 4, vyznačující se tím, že velikost částic biologického paliva není větší než 8 mm.

6. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že biologické palivo se směšuje s hlavním palivem v množství, které odpovídá alespoň 5 % celkové kapacity výhřevnosti této směsi.

7. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsah vlhkosti biologického paliva se udržuje v rozsahu 10 až 40 %.

8. Způsob podle nároku 1 nebo 3, vyznačující se tím, že hlavním palivem je uhlí.

9. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že hlavní palivo a biologické palivo se přivádějí k hořáku přes stabilizační prstenec (12) sloužící k zapálení a stabilizaci plamene.