546 2

15. NOWE ŹRÓDŁA I TECHNOLOGIE WYTWARZANIA ENERGII ELEKTRYCZNEJ

technologiczne oraz nowoczesne węzły oczyszczania spalin, zapewniające niewielką emisję zanieczyszczeń. Dodanie do węgla uzasadnionych technicznie i ekonomicznie ilości biomasy (najczęściej 5 —10% ilości paliwa podstawowego, zależnie od sposobu doprowadzenia biomasy do kotła) nie powoduje znaczących zmian zarówno w wielkości emisji, jak i nie stwarza problemów ruchowych.

Przykład. Zakłada się, że na powierzchni koła o promieniu R = 30 km prowadzi się uprawy energetyczne dla elektrowni zlokalizowanej w środku koła. Powierzchnia zajmowana przez elektrownię wraz z drogami dojazdowymi wynosi 600 ha. Sprawność netto elektrowni = 0,35. Czas użytkowania mocy znamionowej elektrowni wynosi 6000 h/a. Roczne zbiory biomasy są rzędu 15 t/ha (założenie optymistyczne), a jej wartość opałowa W_r — 12 MJ/kg (z rys. 15.3 dla wilgotności W = 30%). Dla takich założeń moc elektrowni spalającej tylko biomasę wyniesie ok. 800 MW. Dzienne spalano by 50 tys. m³ zrębków drzewnych. Jeżeli w elektrowni węglowej o takiej mocy tylko 10% energii będzie wytwarzane z biomasy, to promień powierzchni koła upraw wyniesie 9,6 km. Dla elektrowni wielkości Elektrowni Bełchatów (4440 MW) spalającej tylko biomasę, powierzchnia upraw wyniesie 15,6 tys. km², czyli na powierzchni koła o promieniu 70,5 km. Na powierzchni 2,1 min hektarów, które nadawałyby się do upraw energetycznych w Polsce [15.3], można otrzymać biomasę dla elektrowni o sumarycznej mocy ok. 6 GW.

W zależności od typu kotła i rodzaju biomasy współspalanej z węglem można rozróżnić trzy podstawowe grupy możliwych do realizacji technologii współspalania (rys. 15.5):

-    bezpośrednia - gdy biomasa nie podlega żadnym przemianom chemicznym, a jedynie rozdrobnieniu, ewentualnie wstępnepiu suszeniu i następnie jest mieszana z węglem lub bezpośrednio dostarczana do komory paleniskowej kotła;

-    pośrednia - gdy biomasa jest przetwarzana najczęściej w procesie termicznym, do postaci gazowej, oleju opałowego, a następnie dostarczana do kotła;

-    równoległa - gdy paliwo podstawowe (węgiel) oraz biomasa są spalane w oddzielnych kotłach, a uzyskana energia w postaci entalpii wody lub pary wodnej jest wspólnie przetwarzana na ciepło użytkowe i/lub energię elektryczną.

Przy współspalaniu bezpośrednim przygotowanie biomasy polega najczęściej na wstępnym jej doprowadzeniu do postaci zbliżonej do paliwa podstawowego (węgla). Często jest to rozdrobnienie większych kawałków do rozmiarów wymaganych przez instalację dostarczania paliwa do kotła. Może jednak być również tak, że łatwiejszą we współspalaniu jest postać bardziej zwarta, w formie: granulatu, pelet lub brykietów (kotły rusztowe lub fluidalne). Poza tym często bardziej zwarta postać jest łatwiejsza w transporcie.

Współspalanie bezpośrednie można realizować na kilka sposobów (rys. 15.5a). Najczęściej współspalane paliwo (biomasa) jest bezpośrednio mieszane z węglem. Można to realizować, używając odpowiednich urządzeń lub wykorzystując specjalne podajniki oraz zespoły taśmociągów do transportu węgla, łączyć ze sobą strumienie paliwa podstawowego i biomasy. W tym przypadku biomasa podawana jest na warstwę miału znajdującego się na taśmociągu (I). Poprzez mieszanie paliwa na kolejnych przesypach uzyskuje się stosunkowo dobre ujed-norodnienie mieszanki, która następnie jest dostarczana do układu przygotowania

546