mail@kaul.ee
+372 5126 421

Eelised ja takistused biomassi ning kivisöe koospõletamisel

Biomassi peamised eelised võrreldes traditsiooniliste tahkete kütustega

Biomassi ja kivisöe koospõletamist olemasolevates fossiilkütuse energiaks muundamise jaamades peetakse üheksvalitsevaks meetodiks energiatootmises kasutatavate taastuvenergiaallikate kasutuselevõtu suurendamisel. Sellise praktika tulemusena vähendatakse ainult kivisöe põletamisega võrreldes nii üldheitmeid energiaühiku kohta kui kakasvuhoonegaaside (CO2, CH4 jne) heitmeid. Peale selle annab kivisöe ja biomassi koospõletamine olemasolevates kivisöepulbril töötavates elektrijaamades tehnilisi lisaeeliseid ka tänu NOx ja SOx emissioonitasemete vähenemisele. Paljudes Euroopa riikides on sisse seatud saastemaks ja tootjad saaksid kulusid vähendada, kui asendaksid kivisöe biomassiga. Suured elektrijaamad peavad vähendama korstna kaudu eralduvaid heitmeid paigaldades korstnatesse filtreid. Iga tonn heitmeid, mis püütakse kinni enne atmosfääri vabanemist, tähendab tootjale raha, mida ta saab kulutada tootmise jaoks vajalikule energiale ja materjalidele. Järkjärgult töötatakse välja ka teisi kasvuhoonegaase vähendavaid strateegiaid, kõige tähtsam neist on eesmärk suurendada märgatavalt taastuvenergia osatähtsust energia lõpptarbimises – EL-is keskmiselt 20 protsendini aastaks 2020. Ühe tonni kivisöe asendamise biomassiga võib säästa kuni 2,5 tonni CO2 ning veidi vähem, kui tegemist on pruunsöe või ligniidiga. Veelgi enam, fossiilkütuste varude ammendumine aeglustub ning kivisöehindade tõusu mõju kogukuludele väheneb. Biomassi koospõletamine tundub olevat majanduslikult sobiv viis paljude tõsiste probleemide koheseks lahendamiseks, ilma, et oleks vaja teha kulukaid investeeringuid, sest olemasolevaid seadmeid saab kasutada samal kujul või mõningaid vajalikke täiustusi tehes. Kasulikke aspekte on teisigi – töökohtade loomine, eelkõige äärepiirkondades, kuna biojäätmete ja kasvatatavate energiakultuuride järgi on tekkinud nõudlus. Sellega lahendatakse ka sotsiaalseid probleeme nagu tööpuudus ja põllumajandussaaduste ületootmine. Lõpuks veel üks tähtis aspekt, nimelt uute tehnoloogiate järjepidev arendamine ja praktikas katsetamine annab energiatööstusele täiendava uuendusliku potentsiaali.

Alljärgnevalt vaadeldakse kõige märkimisväärsemaid ja sagedamini mainitud tehnilisi takistusi biomassi ja kivisöe koospõletamisel. Need tehnilised takistused ja piirangud on liigitatud vastavalt seosele koospõletamise protsessi eri etappidega: biomassi kui energiatootmise jaoks ebapiisava esmase infrastruktuuriga kütusega seotud takistused, kütusena kasutatava biomassi eeltöötlemise ja ettevalmistamisega seotud takistused, põletussüsteemiga ja selle tööga seotud takistused, suitsugaaside puhastussüsteemiga seotud takistused ning

lõpuks kõrvalsaaduste kasutamisega seotud takistused. Kohaspetsiifiliste tingimuste tõttu, mis tulenevad tehnoloogiliste põletamisvõimaluste, olemasolevate katelde tüübi ja koospõletusjaamas kasutatava kivisöe või biomassi tüübi erinevustest, ei iseloomusta allpool kirjeldatud konkreetsed takistused paljudel juhtudel mitte kõiki koospõletusjaamu, ning seetõttu ei saa neid üldistavalt vaadelda kui üldlevinud tehnilisi probleeme.

Biomassi kui kütuse eeltöötlemise ja ettevalmistamisega seotud takistused

Nagu iga teinegi kütus, nõuab biomass enne kateldes kasutamist teatud protsesse elektrijaama rajatistes, nagu näiteks ladustamine, puhastamine, jahvatamine jne. Koospõletamisel kütusena kasutatava biomassi tüüp ja konsistents ning jaamas kasutatava katla tüüp mängivad nõutavate eeltöötlus- ja ettevalmistustoimingute puhul otsustavat rolli. Biomassi eeltöötlemise ja ettevalmistamisega seotud takistused on järgmised.

Elektrijaama ülesehitus: Enamik olemasolevaid jaamu ei ole algselt ehitatud biomassi töötlemist silmas pidades. Üks üldine tehniline probleem, mis ilmneb koospõletusjaamades  mis tahes tüüpi katla või kasutatava biomassi puhul, on seotud pidevaks ekspluatatsiooniks tarviliku kütuse ladustamiseks ja lisaseadmete paigaldamiseks vajaliku olemasoleva vaba ruumi nappusega. Peale selle võivad koospõletamise rakendamist raskendada puitkütuse automaatse käitlemise seadmete võimalik puudumine ja kütuse ettevalmistamiseks ette nähtud spetsiaalsete abiseadmete, sealhulgas konveierite, hoidlate jms nappus.

Biomassi kvaliteet ja iseärasused:

Vastuvõetava biomassi ebaühtlane kvaliteet võib mitme koospõletusprotsessi puhul probleeme tekitada. Näiteks võivad erinevused puitbiomassi osakeste suuruse jaotuses põhjustada probleeme kütuse põletisse suunamisel. Niiskusesisalduse ebaühtlane jaotumine võib samuti põhjustada tõrkeid kütuse etteandmisel või isegi häireid katla töös. Biomassi suhteliselt kõrget niiskusesisaldust võib pidada biomassi hoiustamise käigus tekkivate probleemide põhjuseks. Sellest tingitud kiirelt kulgevad bioloogilised protsessid võivad tuua kaasa kütuse kvaliteedi languse ning mõnel juhul ka isesüttimise ja tulekahju ohu laoruumides.

Muu materjali sisaldus: Soovimatu materjali, näiteks kivide, liiva, metallide jms esinemine vastuvõetavas biomassis suurendab ribastamisseadmete või purustite vigastamise riski. Selliste ohtude vältimiseks tuleks paigaldada metallieraldussüsteemid ning liiva ja kivide eemaldusseadmed.

Biomassi jahvatamine: Tolmpõletamise kateldes kütusena kasutatava biomassi osakeste nõutavad väikesed mõõtmed kujutavad endast nii tehnilist kui ka majanduslikku takistust. On tõestatud, et peenestatud biomassi tootmine nõuab suhteliselt kalli tehnoloogia rakendamist. Kivisöebiomassi segu pulbristamisele olemasolevates pulverisaatorites seab peamised piirangud biomassi käitumine peenestamisel ja selle niiskusesisaldus. Seega tuleb nende takistuste kõrvaldamiseks kavandada ja viia ellu koospõletusjaama olemasoleva struktuuri muudatused. Tehnilisest seisukohast võib muudatuste tegemine olla suhteliselt lihtne, kuid jaama käitleja jaoks on ülioluline muudatuste tegemiseks vajalike kulutuste suurus. Biomassi ebaühtlase kvaliteediga seotud probleemide vähendamiseks tuleks propageerida pideva järelevalve rakendamist näiteks visuaalse kontrollimise, regulaarse proovivõtmise ja sõelumisseadmete kasutamise abil. Samuti peavad jaama käitleja ja biomassi tarnija vahel sõlmitud lepingud sisaldama niiskusesisaldust ja osakeste suuruse jaotust puudutavaid vastuvõtukriteeriume.