Biocomb cyklonbrännare
Fastbränslebrännare med oljebrännarens flexibilitet.
I Biocomb cyklonbrännare brinner fastbränsle med en flamma som den från en oljebrännare. Biocomb cyklonbrännare kan ersätta oljebrännare i befintliga installationer. Konvertering från olja till fastbränsle sker genom att cyklonbrännaren bultas fast där oljebrännaren har suttit. Precis som oljebrännare har cyklonbrännaren helt automatiserad start- och stoppsekvenser. Ett reglerområde till 20% av markeffekten ger en ekonomisk och flexibel drift. Cyklonbrännaren kan eldas med fasta bränslen av alla slag, exempelvis halm, sågspån, flis och torv såväl som lantbruks-, industri-, och hushållsavfall. Förutsättningen för att ett bränsle skall kunna användas är, att det är pneumatiskt transporterbart vilket kan åstadkommas genom att hacka, krossa eller pelletera materialet. Viss bränsleberedning kan göras som ett led i bränslehanteringen i anläggningen.
Start av brännaren sker med olja. Därefter blåses fastbränsle tangentiellt in i den cylindriska brännkammaren. Vid förbränningen deponeras askan i den bakre delen av brännkammaren, där en långsamt roterande askskrapa kontinuerligt skrapar askan från väggarna till ett schakt och därifrån vidare via ett slussystem och transportskruv till en askcontainer.
Om fastbränsletillförseln av någon anledning blir avbruten kopplas oljedrift automatiskt in för att säkerställa energitillförseln till förbrukaren. Härigenom garanteras mycket hög tillgänglighet. Brännaren är mycket kompakt tack vare hög volymeffekt vilket erhålles genom extremt god luft/bränsleblandning. Detta tillsammans med små värmeförluster till omgivning ger hög förbränningstemptur och mycket hög förbränningsverkningsgrad.
En robust konstruktion med få rörliga delar.
Cyklonbrännarens uppbyggnad och funktion
- Cyklonbrännarens hölje är tillverkat av stål. Invändigt är brännkammaren infordrad med keramik, i manteln med sten och i gavel och utlopp med lågcementmassa. Keramik kvaliteten är anpassad till de förhållande som råder vid förbränning av respektive bränsle.
-
Förbränningsluften leds in i brännarens yttre mantel och mängden luft regleras via spjäll placerade i de tangentiella inloppen. Härigenom erhålles hög lufthastighet och stark turbulens. Brännkammarens form ger förbränningsluften en roterande rörelse mot gaveln och ut genom brännarens centrum.
- Biobränslet transporteras pneumatiskt till brännkammaren. Bränsleinloppet är placerat tangentiellt och bränslet förs med förbränningsluften i en roterande
rörelse i riktning mot den bakre gaveln. Roterationen gör att bränslepartiklarna blir kvar i periferin tills de är förbrända. Doseringen är noggrann och alltid i proportion till förbränningsluftflödet.
- Automatisk uppstart av cyklonbrännaren sker genom att en startoljebrännare med 70 kW effekt startas och efter 5
minuter startas back-up oljepumpen som succesivt ökar effekten till 50% av brännarens märkeffekt. Efter ytterligare 5 minuter med back-up olja startas inmatningen av biobränslet. Biobränsleflödet ökas i takt med att back-up oljeflödet minskas tills detta helt upphör och därefter styrs biobränsleflödet av effektbehovet.
-
Under förbränningen deponeras aska kontinuerligt i den bakre delen av brännarkammaren. Härifrån skrapas askan med en långsamt roterande, vattenkyld askskrapa och förs till ett i botten placerat askschakt. Genom ett slussystem faller askan ned i ett vattenbad. Från detta, som fungerar som vattenlås, förs askan med en transportskruv till en askcontainer.
En unik konstruktion för bättre energi-ekonomi.
Förbränningsteknik-miljöaspekter
Idealt ger förbränningen av fossila såväl som av ”yngre” bränslen, typ biobränslen rökgaser innehållande koldioxid och vatten med barlast av kväve.
Förbränning av biobränslen förändrar inte, till skillnad mot förbränning av fossila bränslen, koldioxidhalten i atmosfären eftersom växter under sin växtperiod uppta koldioxid och avger syre. Förbränningen är i sig ett mycket komplext förlopp med ett otal samtidigt pågående reaktioner styrda av yttre och inre betingelser.
En bränslepartikel genomgår vid förbränning grovt sett följande faser; avdrivning av flyktiga beståndsdelar/förgasning och slutförbränning av kolåterstoden. Det vill säga, bränslet omvandlas till brännbara gaser som reagerar vidare med syret till koldioxid och vatten . Dessa reaktioner kräver tid, temperatur och tillgång till syre.
I tekniska tillämpningar återfinns i rökgaserna en viss andel koloxid och även kolväte. Koloxiden i rökgaserna är en förlust, eftersom den innehåller energi. Koloxiden reagerar i atmosfären vidare till koldioxid.
Kolväten är, förutom att vara en förlust, skadliga för människan. Generellt gäller detta den andel som är poly organiska kolväten och speciellt de poly aromatiska.
Biocomb-brännaren ger försumbara halter kolväten och extremt låga koloxidhalter i rökgaserna tack vare hög temperatur, god blandning av luft/bränsle och tillräcklig uppehållstid.
Förbränningstemperaturen är beroende av bränslets värmevärde och fukthalt, förbränningsluftens temperatur och luftöverskottet och dessutom av den mängd energi som bortförs från flamman genom stålning och konvektion. I Biocomb-brännaren erhålls en hög förbränningstemperatur tack vare lågt luft överskott och små förluster.
Det faktum att det finns kväve i luften och viss mån i bränslet gör att det kan bildas kväveoxider. Kväveoxidbindningshastigheten ökar med ökande temperatur och med ökande luftöverskott. Kväveoxidhalten ökar med ökande uppehållstid. Kväveoxid bedrar till markförsurning och skogsdöd. Förbränningstemperaturen vid förbränning av biobränslen med normala fukthalter är sådan att kväveoxidbildningshastigheten är låg. Biocomb-brännaren ger låga kväveoxidutsläpp tack vare lågt luftöverskott och god blandning av luft/bränsle. Biocomb-brännaren ger också låga kväveoxidutsläpp även med bränslen som ger högre förbränningstemperatur tack vare enkel möjlighet att på ett effektivt sätt införa rökgasåterföring.
Bränsle
I Biocomb-brännaren kan de flesta fastbränslen användas. Förutsättningen är att partikelstorleken tillåter kontinuerlig dosering och pneumatisk transport. Genom att montera en hack eller kross i anläggningen kan detta uppfyllas med varje bränsle typ. I en anläggning kan olika bränslesorter användas efter det att doseringen enkels justerats och aktuell luft behov för bränslet inmatats i styrsystemet.
Alla typer av fastbränsle innehåller aska. Den temperatur vid vilken askan bildar slagg är olika från bränsle till bränsle och kan även vara beroende av var bränslet odlats. Biocomb-brännaren är okänslig för alla typer av aska. Den har dessutom en ask avskiljningsgrad och en synnerligen låg del oförbränt i den avskilda askan. Den lilla mängd aska som lämnar brännaren som flygaska innehåller normalt inget oförbränt.
Konvertering och nyinstallation
Biocomb-brännarens kompakta konstruktion, dess höga avskiljningsgrad av aska samt med en flamma snarlik olje-brännarens, gör den utomordentligt lämplig för konvertering av oljeeldade pannor till fastbränsle.
Genom att förse konvektionsdelen i pannan med turbulatorer kan denna till och med ge samma uteffekt som med olja. Vid nyinstallationer kan standardpannor avsedda för oljeeldning användas vilket ger låga investeringskostnader.
Automatik och styrning är så uppbyggda att samma enkla hantering som vid oljeeldning erhålles. Dessutom ger detta Biocomb-brännaren ett reglerområde till 20% av märkeffekten. Den lilla mängd bränsle som finns i brännaren gör att utrustning för nedeldning eller nödkylning ej erfordras.
Ekonomi
Biocomb-brännaren har en enkel och robust konstruktion med få rörliga delar. Övrig utrustning i en total installation är av känd, väl beprövad teknik vilket ger en enkel och driftsäker anläggning med låga investering och underhållskostnader medan driftsäkerheten är mycket hög. Möjligheten att enkelt använda olika bränslesorter i Biocomb-brännaren tillsammans med övriga fördelar ger en helt ny kostnadsdimension för energiproduktion – en bättre energi-ekonomi.
Den automtiska cyklonbrännaren lämplig för fasta bränslen av alla slag: hackad halm, pelleterad halm, spannmåls avrens, flis, frästorv, granulat, briketter, sågspån, sopor, industriavfall.
Användningsområde för cyklonbrännare