Badania nad fluidalnym spalaniem odpadów ryżowych

Odpady ryżowe mogą stanowić cenne źródło biomasy. Jedna czwarta wagi tej rośliny to pozostałość nie nadająca się do celów spożywczych. Łodygi i liście roślin ryżu są w nieznacznej części wykorzystywane w jako paliwo w procesach gorzelniczych, jednak jak do tej pory nie znalazły on szerszego zastosowania. Naukowcy z Uniwersytetu w Hanoi (Wietnam) chcą zmienić ten stan rzeczy dzięki badaniom dotyczącym możliwości spalania i współspalania tego rodzaju odpadów w paleniskach fluidalnych.

Technologie fluidalne, ze względu możliwość spalania różnorodnych paliw idącą w parze ze stosunkowo niską emisją zanieczyszczeń są coraz chętniej stosowane w energetyce, przede wszystkim względu na unormowania środowiskowe. Badania w tej dziedzinie prowadzone są na całym świecie, jednak zastosowanie fluidyzacji do spalania konkretnych paliw jest z reguły uwarunkowaniem lokalnym, które decyduje o sposobie konstrukcji paleniska. Badacze z Wietnamu zamierzają wykorzystać proces fluidyzacji do spalania odpadów z upraw ryżowych, które w typ rejonie globu są bardzo popularne. Naukowcy skorzystają z fluidalnego układu spalania opracowanego przez niemieckich naukowców z Fraunhofer Institute for Factory Operation and Automation IFF w Magdeburgu m.in.

Z perspektywy energetyki zawodowej układy fluidalne są stosukowo nowym rozwiązaniem i są wykorzystywane głównie do spalania paliw węglowych (węgiel kamienny, brunatny, torf). W przypadku rozwiązania zaproponowanego przez naukowców z Fraunhofer Institute, w dolnej części kolumnowej komory spalania zabudowane są dysze dystrybuujące powietrze (tzw. talerz powietrzny), są one znużone w złożu. Złoże fluidalne stanowi mieszaninę paliwa i inertnego materiału niepalnego, którym najczęściej jest piasek kwarcowy.

Płynący przez dysze strumień gazu unosi materiał złoża z materiałem palnym, powodując intensywne mieszanie obu składników. W wyniku podwyższonej temperatury w górnej części komory następuje spalanie mieszanki. Dodatkowe paliwo jest na bieżąco dozowane za pomocą dysz umieszczonych na ścianach bocznych. Podczas spalania wewnątrz komory utrzymywana jest w miarę stała temperatura, nie przekracza ona wartości powodujących zwiększenie emisji substancji szkodliwych (przede wszystkim tlenków azotu).

Układ spalania opracowany przez niemieckich naukowców jest dostosowany do spalania różnych rodzajów biomasy. Konstrukcja umożliwia m.in. zamianę dysz dozujących pył węglowy na palniki dostosowane do transportu mieszaniny rozdrobnionych łodyg i łusek ryżu wraz z pyłem węglowym i popiołem. Cyrkulacyjne złoże fluidalne jest wyposażone w liczne urządzenia pomiarowe, monitorujące m.in. przepływy objętościowy poszczególnych składników mieszanki paliwowej oraz spalin, temperaturę oraz nacisk złoża. Aparatura pomiarowa została sprzężona ze sterownikiem, który umożliwia analizę procesu spalania i sterowanie ilością powietrza dostarczanego do komory.

(au)