dokonuje siÄ™ odwrotnie kierowanym przedmuchem powietrza,
gromadzÄ…c odpad w odpowiednich kontenerach.
Termiczna sprawność elektrociepłowni wynosi 74,4%, elek-
tryczna (netto) 14,1%, co stanowi Å‚Ä…cznie 88,5%. rð
Jacek Kalina, Janusz Skorek
Zakład Termodynamiki i Energetyki Gazowej, Instytut Techniki Cieplnej, Politechnika Śląska
Uwarunkowania technologiczne
budowy układów energetycznych zintegrowanych
z termicznym zgazowaniem biomasy1)
Ostatnie lata rozwoju energetyki krajowej to okres intensyw- lð w sadownictwie  ok. 57,6 PJ,
nego wzrostu zainteresowania odnawialnymi z
ródÅ‚ami energii. lð odpady z przemysÅ‚u drzewnego  ok. 53,9 PJ.
Liczne analizy pokazują, że najważniejszym z
ródłem energii W stosowanych obecnie w kraju technologiach wykorzystania
odnawialnej w Polsce jest biomasa. W najbliższych latach spo- biomasy do celów energetycznych jest ona najczęściej bezpośred-
dziewany jest znaczny wzrost jej udziału w krajowej strukturze nio spalana w różnego rodzaju kotłach. Do innych technologii,
zużycia paliw pierwotnych. które mogą odegrać znaczącą rolę w zwiększeniu znaczenia
Biomasa to wszelkie substancje pochodzenia roślinnego lub biomasy w energetyce, zaliczyć można produkcję biogazów po-
zwierzęcego o niskim stopniu uwęglenia i dużej zawartości lot- przez fermentację metanową w biogazowniach oraz zgazowanie
nych związków organicznych, małej zawartości popiołu i sto- termiczne. W tych procesach biomasa stała podlega konwersji
sunkowo niskiej wartości opałowej w odniesieniu do jednostki do postaci gazu palnego, który może być stosowany w różnego
objętości. Do biomasy zalicza się więc drewno i jego odpady, rodzaju urządzeniach energetycznych (silniki tłokowe, turbiny,
rośliny energetyczne uprawiane specjalnie i rosnące dziko, sło- ogniwa paliwowe, kotły, suszarnie itd.).
mę, odpady z produkcji zwierzęcej, gospodarki komunalnej oraz W celu szerokiego rozwoju nowych (w kraju) technologii wy-
niektórych procesów produkcyjnych (np. przemysł spożywczy, korzystania biomasy konieczne jest spełnienie szeregu warun-
papierniczy). ków, z których najważniejsze to odpowiedni poziom techniczny
Potencjał energetyczny biomasy w Polsce jest szacowany instalacji oraz efektywność ekonomiczna inwestycji.
na ok. 407,5 PJ w skali roku, na co składa się biomasa pozyski- Ważnym aspektem w planowaniu rozwoju technologii pozy-
wana w [8]: skiwania paliw gazowych z biomasy jest określenie rozwiązań
lð rolnictwie  ok. 195 PJ, możliwych do realizacji w warunkach krajowego sektora rolno-
lð w leÅ›nictwie  ok. 101 PJ, -leÅ›nego.
Problematyka budowy i eksploatacji układów energetycz-
1)
Praca wykonana w ramach projektu badawczego nr 4 T10B 022 25 finanso-
nych, zintegrowanych ze zgazowaniem biomasy jest bardzo
wanego ze środków Komitetu Badań Naukowych. Autorzy wyrażają podzię-
kowania za dofinansowanie badań. złożona.
www.e-energetyka.pl
lipiec 2006 strona 537
Rys. 1. Schemat układu energetycznego zintegrowanego ze zgazowaniem biomasy
Na etapie przygotowania projektu obejmuje ona takie zagad- W skład gazu wchodzą gazowe składniki palne: tlenek węgla,
nienia jak: wodór, metan oraz gazy niepalne: dwutlenek węgla, para wodna
 wybór rodzaju wsadu oraz analiza możliwości jego podaży w oraz azot. Wytwarzany gaz zawiera również węglowodory wyż-
czasie, szych rzędów, które stanowią tzw. substancje smoliste, a także
 wybór technologii zgazowania, parametrów procesu i etapów nieznaczną ilość cząstek stałych. Składniki te nie są pożądane,
i parametrów procesu oczyszczania gazu, a ich usuwanie z gazu stanowi jeden z głównych problemów
 określenie wymagań dotyczących jakości oraz rodzaju bio- technologii zgazowania termicznego.
masy, Jak pokazuje doświadczenie, najczęściej zgazowaniu pod-
 określenie sposobu podawania wsadu do generatora gazu, dawane są następujące rodzaje substancji: drewno opałowe,
 wybór technologii oczyszczania gazu, drewno odpadowe z procesów technologicznych, drewno od-
 rozwiązanie problemów z zagospodarowaniem odpadów po- padowe z zużytych produktów drewnianych, słoma, odpady
procesowych, z produkcji rolnej i leśnej, odpady z upraw roślinnych, odpady
 rozwiązanie problemów oczyszczania ścieków poproceso- z hodowli zwierząt, odpady komunalne, paliwa z odpadów (pele-
wych, ty, RDF), osady ściekowe i osady z produkcji papierniczej, ścinka
 wybór technologii wykorzystania gazu (turbina gazowa, silnik, z parków, pasów przydrożnych i innych, uprawy energetyczne.
spalanie w kotłach) w danych warunkach zmienności obcią- W skład procesu technologicznego termicznego zgazowania
żenia cieplnego elektrociepłowni, biomasy wchodzą następujące etapy: suszenie biomasy, piroliza
 dobór mocy elektrycznej i cieplnej układu, (odgazowanie), spalanie (utlenianie części produktów pirolizy w
 określenie efektów energetycznych, ekologicznych, ekono- celu wytworzenia ciepła dla procesu) i różna reakcje endo- oraz
micznych. egzotermiczne zachodzące w fazie gazowej w obecności węgla
Schemat typowego układu pozyskiwania i wykorzystania związanego w fazie stałej.
paliwa gazowego z biomasy w procesie jej zgazowania przedsta- Zgazowanie prowadzone jest zwykle w pojedynczym reak-
wiono na rysunku 1. Kluczowym elementem układu jest generator torze. Obecnie stosowanych znanych jest kilka technologii reak-
gazu, od którego zależy rodzaj, ilość i parametry pozostałych torów. Różnią się one między sobą przebiegiem i parametrami
elementów. procesu, jak również efektywnością energetyczną, składem,
W niniejszym artykule przedstawiono podstawowe zagad- zawartością zanieczyszczeń i wymaganiami co do dalszej obróbki
nienia zwiÄ…zane z pozyskiwaniem paliw gazowych w procesach technologicznej wytworzonego paliwa gazowego.
termicznego zgazowania biomasy. Technologie zgazowania paliw stałych rozwijane są od dzie-
sięcioleci, głównie w odniesieniu do paliw węglowych. Na świecie
pracuje obecnie kilkaset reaktorów zgazowania węgla, głównie w
Technologie technologiach Shell, Texaco, Lurgi. Technologie te nie nadajÄ… siÄ™
termicznego zgazowania biomasy jednak do bezpośredniego zgazowania biomasy.
Główne technologie zgazowania węgla wykorzystują reaktory
Zgazowaniem termicznym nazywa się proces cieplny, w któ- typu strumieniowego (Entreined Flow). Wymagają one przygoto-
rym substancja stała zawierająca węgiel i wodór jest poddawana wanego pyłu węglowego o granulacji około 0,1 mm. Pył podawany
konwersji do postaci gazu palnego. jest palnikami pyłowymi i w pierwszej fazie spalany.
www.e-energetyka.pl
strona 538 lipiec 2006
Właściwości fizykochemiczne biomasy (jak np. większy udział Reaktory ze złożem stałym dolnociągowe (downdraught)
substancji lotnych, wilgoci i popiołu) powodują, że zgazowanie współprądowe:
biomasy w tego typu reaktorach jest trudne. Główne problemy  faza stała i faza gazowa przemieszczają się w tym samym
występują z przygotowaniem odpowiednio drobnej frakcji wsadu kierunku, w dół reaktora,
[14].  najniższe moce w porównaniu z innymi technologiami zgazo-
Ze względu na znacznie większą niż w przypadku węgla wania,
zawartość substancji lotnych, w procesie zgazowania biomasy  nadaje się jedynie do wybranych rodzajów i sortymentu wsa-
znacznie ważniejszą rolę odgrywa piroliza. Ponadto procesy fizy- du,
kochemiczne zachodzące w reaktorze zgazowującym biomasę  wymagany równomierny sortyment wsadu w złożu,
charakteryzują się większymi szybkościami. Zwykle niższa jest  występowanie charakterystycznego przewężenia konstruk-
również temperatura procesu. cyjnego średnicy wewnętrznej w celu wymuszenia przejścia
Biomasa o dużym udziale związków alkalicznych, jak trawy, gazu przez strefę wysokiej temperatury (zabieg zmniejszający
słomy i inne odpady z produkcji rolnej może powodować po- zawartość substancji smolistych),
ważne problemy korozyjne i erozyjne, jak również pojawianie się  wykazuje skłonności do szlakowania,
depozytów na powierzchniach kanałów i wymienników ciepła.  długi czas procesu zgazowania,
Problemy powoduje tu również niższa niż w przypadku innych  wymagana niska zawartość wilgoci w biomasie (ograniczone
paliw temperatura mięknięcia popiołu. suszenie wewnętrzne),
Z wymienionych powodów technologie zgazowania biomasy  stosunkowo czysty gaz (niska zawartość substancji smoli-
rozwijają się obecnie niezależną drogą w stosunku do technologii stych),
zgazowania węgla. Występuje tu duża różnorodność rozwiązań  wysoka temperatura gazu na wyjściu z reaktora.
konstrukcyjnych reaktorów i układów. Aktualnie na świecie pra-
cuje ponad 100 instalacji zgazowania biomasy. Zastosowane tam Reaktory ze złożem stałym górnociągowe (updraught) prze-
technologie są na różnym etapie rozwoju. ciwprądowe:
Na liście producentów zamieszczonej w serwisie www.  faza stała przesuwa się w dół reaktora, faza gazowa w prze-
gasifiers.org znajduje się obecnie ponad 60 instytucji. Niektóre ciwprądzie w górę,
z nich oferują już instalacje komercyjne. Większość technologii  moce reaktorów pomiędzy dolnociągowymi a fluidalnymi,
zgazowania biomasy, a w szczególności odpadów znajduje się  możliwość stosowania wsadu o grubszym sortymencie,
obecnie w fazie badań i rozwoju. Wiele z nich osiągnęło na razie  wewnętrzne suszenie wsadu; możliwość stosowania wsadu
poziom instalacji demonstracyjnych. o dużym udziale wilgoci,
Zestawione, skrócone charakterystyki podstawowych, sto-  zanieczyszczony gaz z dużą zawartością substancji smoli-
sowanych obecnie technologii zgazowania biomasy podano w stych,
literaturze [2 4, 7 9, 12 13, 15].  stosunkowo niska temperatura gazu na wyjściu z generatora,
I. Reaktory ze złożem stałym (cechy wspólne):  wysoka sprawność.
 prosta konstrukcja,
 wykonywane wyłącznie jako reaktory atmosferyczne (niewiel- Reaktor ze złożem stałym dolnociągowe z otwartym rdzeniem
ka nadwyżka ciśnienia wymuszana jest jedynie wentylatorem (open core):
podmuchowym powietrza),  odmiana reaktora dolnociÄ…gowego,
 małe spadki ciśnienia gazu w złożu,  wsad i powietrze są podawane razem od góry reaktora,
 czas przebywania wsadu (tzw. residence time) od kilku godzin  stała średnica wewnętrzna na całej długości reaktora (brak
nawet do kilku dni, przewężenia konstrukcyjnego),
 możliwość stosowania wsadu o znacznej zawartości popiołu,  stosowane do zgazowania wsadu o małej gęstości nasypowej,
 nierównomierny rozkład temperatury w reaktorze,  temperatura gazu z reaktora pomiędzy typową konstrukcją
 możliwość pracy w zakresie 20 120% mocy znamionowej dolnociągową a górnociągową.
 możliwe jedynie powolne zmiany rodzaju wsadu poddawa-
nego zgazowaniu ze względu na dużą zawartość wsadu w II. Reaktory ze złożem fluidalnym
reaktorze  stosowane jedynie w zakresie dużych mocy (10  100 MW),
 trudne (niemal niemożliwe) skalowanie dla uzyskiwania różnych  łatwy i szybki rozruch i zatrzymanie,
mocy znamionowych,  większe spadki ciśnienia gazu niż w przypadku złoża stałego,
 niska wydajność jednostkowa (w odniesieniu do objętości  możliwość pracy w zakresie obciążeń 50 120% mocy zna-
reaktora), mionowej,
 wysokie współczynniki konwersji węgla pierwiastkowego,  mała ilość wsadu w reaktorze, co zapewnia dużą elastyczność
 mała ilość popiołu, zmian rodzaju wsadu,
 długi czas rozruchu ze stanu zimnego,  bardzo dobre warunki wymiany ciepła i masy dzięki wymiesza-
 możliwość występowania kanałów dla przepływu fazy gazowej niu fazy stałej, ciekłej i gazowej,
co pogarsza warunki wymiany ciepła i masy,  wyrównana temperatura w reaktorze,
 duża liczba producentów reaktorów lecz mała liczba niezawod-  stosunkowo proste skalowanie w celu uzyskania różnych mocy
nych konstrukcji komercyjnych. znamionowych,
www.e-energetyka.pl
lipiec 2006 strona 539
 możliwość stosowania katalizatorów w złożu w celu przyspie-  gaz silnie zanieczyszczony; zwykle bezpośrednio spalany
szenia reakcji, w kotłach,
 możliwość kontroli temperatury procesu,  niska sprawność procesu zgazowania (50-70%),
 większa tolerancja na zmienną jakość (rodzaj) wsadu niż w  bardzo mała oferta rynkowa tego typu reaktorów,
przypadku złóż stałych,  wyłącznie reaktory atmosferyczne,
 znacznie większa tolerancja na nierównomierną wielkość  wartość opałowa gazu 4 6 MJ/m3,
cząstek wsadu,  zawartość wilgoci we wsadzie nie powinna przekraczać
 wielość cząstek wsadu ograniczona koniecznością zapewnienia 15 20%.
fluidyzacji złoża,
 większa powierzchnia kontaktu fazy gazowej i stałej, Spotykane są również inne typy reaktorów, jak np. reaktory
 wysoka wydajność jednostkowa (w odniesieniu do objętości dwustrefowe z rozdzielonymi reaktorami pirolizy i zgazowania
reaktora), (np. Viking), z oddzielonÄ… pirolizÄ… i zgazowaniem od spalania
 wyższe straty węgla w popiele (niższe współczynniki konwersji  dwukomorowy z pośrednim nośnikiem ciepła (np. SilvaGas,
wsadu), FICFB), w cylindrycznych komorach obrotowych z ogrzewaniem
 stosunkowo duża zawartość pyłów unoszonych w gazie. zewnętrznym, cyklonowe i inne. Większość z nich reprezentuje
stosunkowo nowe rozwiÄ…zania technologiczne i jest obecnie w
Reaktory fluidalne dzielą się na reaktory ze złożem: fazie testów w instalacjach pilotowych (nie są jeszcze oferowane
a) stacjonarnym  zakres mocy niskich i średnich (do 25 MW), komercyjnie). Na rynku oferowane są ciągle głównie typy reak-
b) cyrkulującym  zakres mocy średnich i dużych (dają ponadto torów z grup od I do IV.
mniejszą zawartość substancji smolistych w gazie). Przedstawione typy reaktorów można dodatkowo sklasyfiko-
Właściwie jest to jedyny typ reaktorów, dla których jest dostęp- wać ze względu na sposób doprowadzenia ciepła do procesu, na
na szeroka oferta sprawdzonych komercyjnie technologii. ciśnienie procesu oraz na rodzaj czynnika zgazowującego.
Ze względu na sposób doprowadzenia ciepła reaktory dzieli
III. Reaktory strumieniowe (entreined bed): siÄ™ na:
 cząstki wsadu są unoszone przez strumień czynnika zgazo- a) reaktory autotermiczne (z wytwarzaniem ciepła bezpośrednio
wujÄ…cego w kierunku wylotu gazu; wszystkie reakcje zachodzÄ… w reaktorze):
w strumieniu unoszonych substancji,  z podawaniem powietrza atmosferycznego,
 technologia najbardziej rozpowszechniona w zgazowaniu  z podawaniem powietrza wzbogaconego w tlen,
węgla, lecz stosunkowo rzadko stosowana do zgazowania  z podawaniem tlenu technicznego,
biomasy,  z podawaniem pary wodnej.
 zwykle w reaktorach tego typu prowadzone jest wspólne zga- b) reaktory z pośrednim doprowadzeniem ciepła:
zowanie biomasy i węgla,  z cyrkulującym materiałem inertnym jako nośnik ciepła (pia-
 wysokie temperatury procesu zapewniające dużą czystość sek, metale),
gazu, lecz mniejsze wartoÅ›ci opaÅ‚owe (1300  1500°C),  z ogrzewaniem wsadu przez bezpoÅ›redni kontakt z gorÄ…cÄ…
 z uwagi na wysoką temperaturę pracy reaktora następuje roz- powierzchnią.
kład termiczny substancji smolistych, Większość technologii z pośrednim doprowadzeniem ciepła
 wysokie ciśnienie robocze (zwykle 2 do 5 MPa), wymaga dodatkowego paliwa rozruchowego.
 wymagajÄ… znacznego rozdrobnienia biomasy,
 krótki czas przebywania cząstki wsadu w reaktorze (ok. 1 s), Ze względu na ciśnienie procesu reaktory można podzielić na:
 skomplikowane układy przygotowania i podawania biomasy,  reaktory atmosferyczne (pracujące przy nieznacznej nad-
 jedynie duże reaktory (powyżej 10 ton wsadu/h), wyżce ciśnienia ponad ciśnienie otoczenia, wymuszanej zwykle
 znikoma zawartość substancji smolistych w gazie, przez dmuchawę powietrza)
 wykazują tendencje do szlakowania,  reaktory ciśnieniowe (gdzie proces zgazowania jest prowa-
 wysoki stopień konwersji biomasy, dzony przy znacznie podwyższonym ciśnieniu).
 stosunkowo mały zakres rodzajów biomasy poddawanej zga- Reaktory ciśnieniowe mają następujące zalety:
zowaniu, lð wiÄ™ksze moce z jednostki objÄ™toÅ›ci reaktora,
 dzielimy je na dwa typy: żużlujÄ…ce i nieżużlujace, lð wiÄ™ksze wartoÅ›ci opaÅ‚owe gazu,
 zwykle koÅ„cowym etapem jest gaszenie gazu i żużla wodÄ…, lð mniejsze wymiary ukÅ‚adów oczyszczani gazu,
co wiąże siÄ™ z dużym jej zużyciem. lð eliminacja sprężarki przed komorÄ… spalania turbiny gazowej
(w przypadku spalania w turbinie gazowej).
IV. Reaktory krzyżowoprądowe: Do wad technologii ciśnieniowych można zaliczyć:
 faza stała przesuwa się w dół reaktora, a faza gazowa w po-  problemy z podawaniem biomasy do reaktora,
ziomie (w prądzie krzyżowym),  problemy z układami oczyszczania gorącego gazu,
 stosowane zwykle w małych zakresach mocy, tzn. do 30 kW,  występowanie par metali alkalicznych w gazie,
 wielkość ziarna wsadu ograniczona do około 40 80 mm,  niska sprawność w niezbyt wysokich temperaturach,
 udział popiołu we wsadzie ograniczony do około 6%,  wysokie jednostkowe nakłady inwestycyjne w przypadku
 zwykle stosowane do zgazowania węgla drzewnego, małych mocy.
www.e-energetyka.pl
strona 540 lipiec 2006
Zgazowanie z wykorzystaniem powietrza jako czynnika zga- W zależności od sortymentu dostępnego materiału oraz wy-
zowującego prowadzi do wytwarzania gazu o stosunkowo niskiej magań generatora gazu może okazać się konieczne dodatkowe
3
wartości opałowej (3,5 7 MJ/m ), z uwagi na dużą zawartość rozdrobnienie lub brykietowanie wsadu. Często przed wprowadze-
n
balastu w postaci azotu. Jednak z uwagi na niskie nakłady inwe- niem do generatora biomasa jest wstępnie suszona w suszarni,
stycyjne i niskie koszty eksploatacji, zgazowanie powietrzne jest będącej częścią układu. Odpowiednia wydajność i dyspozycyj-
obecnie najczęściej stosowaną technologią. ność tych etapów procesu technologicznego ma również wpływ
Jako czynniki zgazowujące, poza powietrzem, stosuje się na pracę obiektu jako całości.
głównie: Podstawowym problemem, występującym w układach zga-
 powietrze wzbogacone w tlen, zowania biomasy są substancje smoliste. Są to węglowodory
 parę wodną, o masie drobinowej większej od benzenu C6H6 (M>78 kg/kmol),
 tlen techniczny, których temperatura kondesacji jest wyższa niż 150°C.
 dwutlenek węgla. W pracy [6] przedstawiono blisko 300 węglowodorowych
Zastosowanie wymienionych czynników zgazowujących wy- związków chemicznych, które wykryto w gazie (o liczbie atomów
maga instalowania dodatkowych urządzeń peryferyjnych (w któ- węgla w cząsteczce wynoszącej od 6 do 24), które stanowią
rych wytwarzany jest czynnik zgazowujący), co podnosi, nawet substancje smoliste o różnych właściwościach. Najważniejsze
znacząco, nakłady inwestycyjne i koszty eksploatacji. Stąd roz- z nich to: benzen, toluen, styren, ksylen, fenol, krezol, inden,
wiązania tego typu stosuje się w układach największych mocy. naftalen, metylonaftalen, dimetylonaftalen, acetylonaftalen, fe-
natren, antracen.
Ilość i skład substancji smolistych zależy od typu reaktora,
Ograniczenia technologiczne parametrów procesu (ciśnienie, temperatura, czas), właściwości
procesów zgazowania biomasy wsadu (rodzaj, wilgotność, rozdrobnienie wsadu). Najkorzystniej-
sze warunki do powstawania dużych ilości substancji smolistych
Jednym z głównych ograniczeń technologicznych stosowa- występują w reaktorach ze złożem przeciwprądowym. Średnia
nia układów energetycznych zintegrowanych ze zgazowaniem zawartość substancji smolistych w tym typie reaktora to 50 g/m3
biomasy jest zapewnienie ciągłości dostaw paliwa. Biomasa, (chociaż zdarzają się takie, gdzie udział ten mieści się w przedziale
w stosunku do innych paliw, charakteryzuje się zmiennym skła- 2 10 mg/m3). Reaktory fluidalne mogą produkować gaz o zawar-
dem oraz niską wartością opałową przypadającą na jednostkę tości substancji smolistych około 10 g/m3, a reaktory ze złożem
objętości, co zwiększa zarówno masę jak i objętość biomasy stałym dolnociągowe nawet na poziomie 1 g/m3.
transportowanej do odbiorcy. Zwykle występują też trudności Dopuszczalna zawartość substancji smolistych w gazie, w
w zapewnieniu stałych dostaw wsadu o jednolitym składzie, wil- przypadku jego zastosowania do zasilania silnika spalinowego
gotności i sortymencie w długim okresie (np. 15 lat). Wymagania powinna być poniżej 50 mg/m3. Niektórzy producenci silników
dotyczące transportu i składowania są tu więc duże w stosunku obniżają tę granicę nawet do 30 mg/m3. W niektórych instala-
do innych paliw stałych. cjach zastosowane zostały chińskie silniki wolnoobrotowe, przera-
Realizacja projektu elektrociepłowni lub elektrowni zasilanej biane z konstrukcji morskich, w których producent dopuścił udział
biomasÄ… wymaga stworzenia rozbudowanej infrastruktury syste- substancji smolistych w gazie w przedziale 50 100 mg/m3.
mu pozyskania, dostaw i przygotowania paliwa. Układy takie nie W przypadku turbin gazowych substancje smoliste nie stano-
mogą powstawać w dowolnie wybranych miejscach. Ponadto wią większego zagrożenia dopóki są utrzymywane w fazie gazo-
przy obecnej podaży oraz cenach paliw kopalnych, uwzględnia- wej. W większości instalacji wymóg ten jest dotrzymywany, gdyż
jąc jednocześnie niższą sprawność energetyczną układów na gorący gaz wprowadzany jest bezpośrednio do komory spalania.
biomasę, należy stwierdzić, że nie zawsze są one konkurencyjne Problemem są tu raczej metale alkaliczne, jak sód i potas oraz
ekonomicznie. ich związki. Są one odpowiedzialne za powstawanie depozytów
Jak wynika z licznych z
ródeł literaturowych, ważnym pro- w układzie przepływowym maszyny.
blemem technicznym, zwykle nie podejmowanym na etapie W przypadku reaktorów atmosferycznych, gdzie konieczne
rozważania możliwości realizacji projektu, jest przygotowanie jest sprężenie gazu przed turbiną, wymaga się zwykle głębokiego
i podanie wsadu do reaktora. Cechy charakterystyczne biomasy schłodzenia gazu. Rosną tu wymagania odnośnie do czystości
powodują, że postać geometryczna wsadu do reaktora bywa gazu, co wynika z konieczności zabezpieczenia sprężarki gazu
różna, od małych wiórów po całe drzewa. Wymaga to specjalnego przed uszkodzeniem (możliwe są ograniczenia na poziomie nawet
3
projektowania układów zasilania. 0,5 mg/m ).
n
Jak pokazuje doświadczenie obecnie najwięcej problemów Inne zanieczyszczenia, jakie powinny zostać usunięte z gazu
eksploatacyjnych występuje właśnie w układach zasilania re- przed wprowadzeniem do silnika czy turbiny, to: cząstki stałe,
aktorów. związki alkaiczne (głównie potasu i sodu), związki chloru i fluoru
Najczęstsze usterki układów zasilania to: (halogenki), amoniak i inne związki azotu, substancje smoliste,
 zawisanie wsadu i blokowanie przepływu, związki siarki.
 kondensacja substancji smolistych na śluzach i zaworach, Dostępne obecnie generatory nie zapewniają dotrzymania
 zbyt duża podaż wsadu, wymagań odnośnie do czystości produkowanego gazu. W związku
 uszkodzenia podajników śrubowych, z tym, gdy rozważa się zastosowanie gazu w silniku lub turbinie
 uszkodzenia taśmociągów. gazowej konieczne jest jego oczyszczanie.
www.e-energetyka.pl
lipiec 2006 strona 541
Doświadczenia eksploatacyjne pokazują, że systemy oczysz-  typ możliwych do zainstalowania urządzeń oraz ich osiągalne
czania gazu nie pracują bezproblemowo. Nie są one również parametry techniczne,
skuteczne w sposób zapewniający spełnienie ostrych wymagań  wymagania dotyczące urządzeń rezerwowo-szczytowych,
co do czystości gazu. Jest to szczególnie zauważalne w przypadku  długość okresów międzyremontowych dla poszczególnych
instalacji małych mocy, z reaktorami ze złożem stałym. urządzeń,
 dostępność serwisu,
 wymagania obsługi.
Wybór technologii zgazowania biomasy 2. Kryterium energetyczne, w ramach którego oceniana jest
efektywność energetyczna planowanej instalacji (przede
Obecnie w Europie, USA i Kanadzie działa kilkadziesiąt wszystkim sprawność wytwarzania energii elektrycznej,
firm oferujących komercyjne technologie zgazowania biomasy, sprawność całkowita oraz moc elektryczna i cieplna systemu);
w tym [5]: W celu przeprowadzenia takiej oceny konieczna jest znajomość
 75% firm oferuje generatory ze złożem stałym dolnociągowe, następujących parametrów:
 20% firm oferuje generatory ze złożem fluidalnym,  zmienność podaży biomasy w czasie,
 2,5% firm oferuje generatory ze złożem stałym górnociągowe,  zmienność w zapotrzebowania w czasie na ciepło i energię
 2,5% firm oferuje inne typy reaktorów. elektryczną u odbiorców,
Jednym z istotnych faktów dotyczących komercyjnych  parametry termodynamiczne w poszczególnych punktach
technologii zgazowania jest to, że większość firm oferuje tylko układu (ciśnienie, temperatura, skład czynników),
jeden typ reaktora, a niektóre wręcz wyłącznie jedno urządzenie  zapotrzebowanie materiałów pomocniczych i surowców
(o określonej mocy). Nieliczne firmy opracowały typoszeregi nieenergetycznych,
reaktorów. Większość z nich jednak, poza instalacją pilotową,  energetyczne potrzeby własne systemu.
nie wykonała innych obiektów będących w eksploatacji na skalę 3. Kryterium ekologiczne, w ramach którego oceniany jest wpływ
komercyjną. Tak więc firm posiadających sprawdzone technologie obiektu na środowisko, a przede wszystkim:
zgazowania biomasy, zweryfikowane przez instalacje komercyjne,  wielkość i rodzaj emisji zanieczyszczeń w ujęciu lokalnym,
jest stosunkowo niewiele.  wpływ na emisję zanieczyszczeń w ujęciu globalnym,
Analiza kierunków rozwoju technologii zgazowania biomasy  ilość i skład wytwarzanych ścieków,
pokazuje, że w ostatnich latach zmierza on raczej w kierunku  ilość i rodzaj odpadów stałych,
reaktorów ze złożem fluidalnym (stacjonarnym bądz
cyrkulacyj-  poziom emisji hałasu.
nym). Szczególnie tendencja ta jest widoczna w zakresie reak- 4. Kryterium ekonomiczne, w ramach którego oceniana jest opła-
torów dużych mocy. W przypadku generatorów małej mocy, tzn. calność realizacji przedsięwzięcia; w szczególności dokładnej
do kilkuset kW, dominują reaktory ze złożem stałym. Wynika to analizie należy poddać:
z niskich kosztów instalacji.  ceny zakupu i sprzedaży energii elektrycznej,
Planując realizację układu energetycznego zintegrowanego  ceny sprzedaży ciepła,
ze zgazowaniem biomasy, należy w pierwszej kolejności ustalić  ceny zakupu biomasy lub koszt jest dostarczenia i przygo-
kryteria oceny poszczególnych rozwiązań. Można tu podać co towania dla potrzeb procesu,
najmniej cztery różne kryteria oceny projektów.  koszty materiałów pomocniczych i surowców nieenerge-
tycznych,
1. Kryterium techniczne, w ramach którego oceniana jest możli-  ceny zakupu paliw w przypadku zastosowania rozwiązań
wość technicznej realizacji projektu. Ocenie podlegają tu takie alternatywnych (np. gazu ziemnego w przypadku zastoso-
elementy, jak: wania gazu ziemnego zamiast gazu generatorowego),
 możliwość lokalizacji,  koszty emisji zanieczyszczeń, odprowadzenia ścieków,
 dostępność surowca do zgazowania, składowania odpadów,
 wymagana powierzchnia zabudowy,  koszt zakupu urządzeń głównych,
 wymagania co do instalacji peryferyjnych (głównie instalacji  koszt urządzeń peryferyjnych,
oczyszczania gazu, oczyszczania ścieków, zagospodarowa-  koszty serwisu eksploatacyjnego oraz remontów urzą-
nia odpadów poprocesowych), dzeń,
 wymagania w zakresie przygotowania surowca do zgazowa-  koszty osobowe związane z obsługą bieżącą obiektu,
nia (transport, magazynowanie, sortyment, wilgotność),  koszty projektów, kontraktów, ubezpieczeń i transportu,
 wymagania w zakresie parametrów nośników energii (po-  koszty badań wstępnych, pozwoleń, uzgodnień itd.,
ziomy napięcia prądu elektrycznego, rodzaj nośnika ciepła,  możliwości finansowania przedsięwzięcia oraz koszt pozy-
tzn. para lub woda i poziom temperatury), skania kapitału.
 możliwość wykorzystania produktów użytecznych (energii
elektrycznej i ciepła), Ostateczną decyzję o wyborze technologii zgazowania oraz
 wymagania serwisowe instalacji zgazowania, instalacji ob- mocy i konfiguracji układu energetycznego można podjąć po
róbki gazu oraz urządzeń energetycznych, złożonej analizie techniczno-ekonomicznej, w ramach której
 możliwa do uzyskania roczna dyspozycyjność urządzeń, projekt zostanie oceniony z uwzględnieniem wszystkich czterech
 wymagania w stosunku do mocy urządzeń, przedstawionych kryteriów.
www.e-energetyka.pl
strona 542 lipiec 2006
Analiza taka ma zawsze charakter indywidualny, głównie ze Odpady poddawane są w nich zgazowaniu wspólnie z węglem
wzglÄ™du na zÅ‚ożoność ukÅ‚adu technologicznego oraz konieczność w wysokiej temperaturze (dochodzÄ…cej do 1500°C). UdziaÅ‚ wÄ™gla
integracji jego mocy wytwórczych z systemem paliwowym, elek- wynosi zwykle około 40% masy wsadu do reaktora. Wprawdzie
troenergetycznym oraz cieplnym w miejscu instalacji. Niemniej prowadzono wiele doświadczeń ze zgazowaniem czystych, nie
jednak dla pewnych grup zastosowań można wyodrębnić cechy, poddawanych segregacji odpadów komunalnych, jednak koń-
jakimi powinna się charakteryzować technologia i podjąć próbę czyły się one niepowodzeniem [16]. Główną przyczyną braku
sformułowania ogólnych zaleceń co do jej wyboru. wyników w rozwoju technologii zgazowania odpadów jest skład
wsadu, w którym występuje znaczny udział substancji nieorga-
Wybór technologii ze względu na rodzaj nicznej (szkło, beton, metale, tworzywa sztuczne).
i parametry dostępnej biomasy Zgazowanie odpadów komunalnych prowadzone jest również
w reaktorach ze złożami fluidalnymi. Wymagana jest tu jednak
W zależności od z
ródła biomasa różni się składem fizycznym, segregacja wstępna, która zapewnia udział substancji nieorga-
składem pierwiastkowym i chemicznym, udziałem wilgoci, za- nicznej poniżej 10% masy wsadu. Obecnie zgazowanie odpa-
wartością substancji lotnych, zawartością popiołu, sortymentem, dów prowadzone jest najczęściej przy wykorzystaniu paliwa
gęstością, wartością opałową, podażą (w rozumieniu wartości RDF (Refuse Derived Fuel) w postaci odpowiednio przygoto-
strumienia masowego, dostępnego w sposób ciągły). wanych pelet. W tym przypadku stosowane są wyłącznie reak-
Dokładne określenie parametrów biomasy stanowi podstawę tory fluidalne (ze względu na rozmiary pelet). Przykładem mogą
dalszych rozważań na temat możliwości realizacji projektu. być tu rozwiązania oferowane przez firmę Termiska Processor
Pozwala ono w pierwszej kolejności na: ze Szwecji.
 wyeliminowanie technologii, dla których określone parametry
biomasy są nieodpowiednie, Wybór technologii ze względu na moc elektryczną
 określenie dodatkowych wymagań związanych z obróbką bio- i cieplną układu
masy (selekcjonowanie, suszenie, zrębkowanie, brykietowanie,
peletowanie). Moc cieplna i elektryczna układu technologicznego wynikają
Pod względem rodzaju biomasy poddawanej zgazowaniu, bezpośrednio z możliwej do uzyskania mocy reaktora (rozumianej
technologie podzielić można na: jako strumień energii chemicznej gazu). Przy mocach rektora do
 technologie zgazowania drewna o sortymencie grubym, około 3 MW znajdują zastosowanie zwykle reaktory ze złożem
 technologie zgazowania drewna o sortymencie drobnym, stałym. Wprawdzie reaktory ze złożem fluidalnym dostępne są już
 technologie zgazowania mieszanin drzewnych i słomy, od mocy około 1 MW, jednak jednostkowe nakłady inwestycyjne
 technologie zgazowania odpadów komunalnych, są tu na tyle duże, że w tym zakresie mocy korzystniej ekono-
 technologie zgazowania osadów ściekowych. micznie prezentują się proste konstrukcje reaktorów ze złożem
stałym. Zwykle są to reaktory dolnociągowe, gdyż w ich przypadku
Doświadczenie pokazuje, że stosunkowo niewiele reaktorów występuje największa czystość gazu oraz najmniejsze wymagania
może prowadzić zgazowanie różnych rodzajów biomasy. Więk- w zakresie instalacji oczyszczania gazu.
szość oferowanych urządzeń przystosowana jest do zgazowania W zakresie mocy 3 20 MW oferowane są zarówno reaktory
określonego rodzaju i sortymentu wsadu. fluidalne jak i reaktory ze złożem stałym, przeciwprądowe. Te
W przypadku zgazowania drewna stosunkowo suchego (udział drugie stosowane są wyłącznie w instalacjach, gdzie gaz jest
wilgoci do 20%) o sortymencie grubym (do około 10 * 10 * 10 cm) bezpośrednio spalany w palnikach. Wynika to z faktu, że instalacja
stosowane są reaktory ze złożem stałym, głównie dolnociągowe. oczyszczania gazu o tak dużej zdolności przerobowej znacznie
W przypadku wzrostu zawartości wilgoci można zastosować zwiększa koszt inwestycji i wpływa na zwiększenie kosztów eks-
wstępne suszenie lub reaktor przeciwprądowy (suszenie we- ploatacji oraz wymagań obsługi, a także powoduje zmniejszenie
wnętrzne). Ograniczenie mocy dla reaktorów ze złożem stałym to dyspozycyjności.
3 MW dla dolnociągowych i około 20 MW dla górnociągowych. W zakresie dużych mocy oferowane są wyłącznie reaktory
W przypadku frakcji drobniejszych, szczególnie przy więk- fluidalne i reaktory strumieniowe wysokotemperaturowe. Wybór
szych mocach, stosowane będą reaktory ze złożami fluidalnymi. rodzaju reaktora uzależniony jest od rodzaju biomasy. Reaktory
Gdy rozdrobnienie wsadu jest jednak zbyt małe (kawałki mniejsze ze złożem fluidalnym stacjonarnym są zwykle stosowane dla
niż około 2x2 x2 cm), wymagane jest wstępne brykietowanie lub sortymentów grubszych i biomasy drzewnej. Górna granica
peletowanie. mocy reaktorów fluidalnych ze złożem stacjonarnym wynosi
Najdrobniejszy sortyment można poddać zgazowaniu bez około 25 MW. Powyżej tej mocy oferowane są wyłącznie reaktory
peletowania i brykietowania w reaktorze strumieniowym. Jednak ze złożem fluidalnym cyrkulacyjnym. Reaktory te spotykane są
doświadczenie pokazuje, że są one stosunkowo rzadko stoso- również w mniejszym zakresie mocy, w przypadku drobniejszego
wane do zgazowania biomasy pochodzenia roślinnego. Głównie sortymentu, bardziej wilgotnej biomasy oraz innych niż drewno
ze względu na nakłady inwestycyjne i moce. Zwykle poddaje substancji
się w nich zgazowaniu odpady różnego rodzaju (komunalne Reaktory strumieniowe dużych mocy (Lurgi, Texaco, itp.)
i przemysłowe). Doa zgazowania odpadów komunalnych bez znajdują zastosowanie wyłącznie w przypadkach zgazowania
ich wstępnej selekcji nadają się wyłącznie reaktory strumieniowe substancji trudnych do obróbki termicznej, jak np. odpady ko-
wysokotemperaturowe oraz reaktory specjalne. munalne i przemysłowe.
www.e-energetyka.pl
lipiec 2006 strona 543
Wybór technologii Złożony system oczyszczania powoduje wzrost nakładów
ze względu na wymagane parametry gazu inwestycyjnych, kosztów eksploatacji oraz obniżenie dys-
pozycyjności całego układu. W układach małej mocy, gdzie
W zależności od przeznaczenia gazu szczegółowe wymagania planuje się wykorzystanie gazu w silnikach, w zdecydowanej
odbiorcy mogą dotyczyć ciśnienia, wartości opałowej i czystości większości przypadków stosowane są reaktory ze złożem sta-
gazu. cjonarnym dolnociągowe (najniższe zawartości zanieczyszczeń).
Gaz o podwyższonym ciśnieniu jest wytwarzany jedynie W układach z turbinami gazowymi zwykle moce układów eliminują
w generatorach ciśnieniowych ze złożem fluidalnym lub stru- możliwość zastosowania złoża stałego, więc stosowane są tu
mieniowych. Ze względów ekonomicznych jednak, technologie najczęściej reaktory fluidalne.
ciśnieniowe są stosowane jedynie wtedy, gdy gaz wymagany Reaktory, które dają najbardziej zanieczyszczony gaz, jak
przez odbiorcę końcowego powinien mieć stosunkowo wysokie reaktory krzyżowo-prądowe, reaktory przeciwprądowe ze zło-
ciśnienie. żem stacjonarnym, reaktory, w których zgazowaniu poddawane są
Reaktory tego typu znajdują więc zastosowanie prawie substancje inne niż biomasa (plastiki, oleje itp.) zwykle współpra-
wyłącznie w przypadku współpracy reaktora z turbiną gazową cują z palnikami gazowymi. Spalany jest w nich gorący gaz surowy,
lub wytwarzania gazu na potrzeby procesów chemicznych. opuszczający reaktor (np. do ogrzewania pieców wapienniczych,
W innych przypadkach nie jest wymagane podnoszenie ciśnie- cementowych itp.)
nia gazu. Zdecydowana większość reaktorów (wszystkie ze
złożami stacjonarnymi) wykonywana jest jako reaktory atmos- Wybór ze względu na rodzaj technologii
feryczne. wykorzystania gazu
Górna granica wartości opałowej przy wykorzystaniu powie-
trza jako czynnika zgazowującego wynosi około 7 MJ/m3 (typowo Obecnie gaz z procesów zgazowania jest wykorzystywany:
około 5 MJ/m3). Jeżeli gaz ma być wykorzystany w turbinach w turbinach gazowych, silnikach gazowych tłokowych, kotłach
gazowych, należy mieć na uwadze, że istnieje jedynie niewielka w procesach chemicznych i technologicznych.
liczba urządzeń z komorami spalania przystosowanymi do gazu W przypadku zastosowania turbin gazowych stosowane są
o tak niskiej kaloryczności. W tym przypadku podniesienie reaktory ze złożami fluidalnymi (głównie ze względu na poziom
wartości opałowej umożliwia w pewnym zakresie podniesienie mocy i wymaganych nakładów inwestycyjnych), a w przypadku
ciśnienia w reaktorze (wzrost udziału CH4 w gazie) oraz zasto- zgazowania odpadów i węgla również reaktory strumieniowe.
sowanie czynnika zgazowującego innego niż powietrze. Gdy nie W przypadku silników tłokowych, ze względu na małe moce,
ma innej możliwości można mieszać gaz generatorowy z gazem zwykle stosowane są układy ze złożem stałym, najczęściej
wysokokalorycznym (np. ziemnym). dolnociągowe. Ostatnio coraz częściej spotykane są również
Wartość opałową gazu można zwiększać przez eliminację instalacje z reaktorami fluidalnymi. Są to jednak zwykle pojedyn-
azotu z czynnika zgazowującego. Gaz o średniej wartości opa- cze instalacje pilotowe, charakteryzujące się dużymi nakładami
łowej może być uzyskany dzięki zastosowaniu pary wodnej lub inwestycyjnymi.
tlenu technicznego. Przy zastosowaniu tlenu technicznego Jak pokazuje praktyka, w przypadku bezpośredniego spa-
wartości opałowe gazu mieszczą się w przedziale 12 13 MJ/m3. lania gazu w kotłach i instalacjach technologicznych (piece
Jak do tej pory zgazowanie z zastosowaniem tlenu technicznego przemysłowe) wymagania dotyczące jakości gazu i sposobu
jest jednak stosowane jedynie w przemyśle chemicznym do pro- pracy generatora gazu są najmniejsze. Stąd też stosowane są
dukcji gazu syntezowego, który ze względów technologicznych tu najtańsze technologie zgazowania, mające również niskie
może zawierać jedynie ograniczony udział azotu. wymagania dotyczące jakości biomasy. Zwykle są to reaktory
ze złożem stałym, przeciwprądowe. Nie wymagają one suszenia
Ograniczenia stosowania tej technologii zgazowania wynikajÄ…
głownie ze stosunkowo wysokich kosztów (cena tlenu technicz- biomasy i czyszczenia gazu, a duży udział substancji smolistych
nego to obecnie około 40 60 USD/tonę, a typowe zużycie tlenu jest tu wręcz pożądany, gdyż wpływa na zwiększenie wartości
w obecnie stosowanych technologiach zgazowania to 0,25 opałowej.
 0,30 tony/tonę biomasy). W przypadku procesów chemicznych, gdzie zgazowanie
Najwyższe wartości opałowe gazu uzyskuje się w przy- prowadzone jest w celu wytwarzania gazu syntezowego, insta-
padku połączenia czynnika zgazowującego, charakteryzującego lowane są reaktory ze złożami fluidalnymi. Zapewniają one od-
się brakiem azotu z zastosowaniem pośredniego doprowa- powiednie moce, dyspozycyjność układu i czystość gazu.
dzenia ciepła do reaktora (przez powierzchnię wymiany lub za
pomocą materiału inertnego). W takich przypadkach wartości
opałowe gazu dochodzą nawet do 17 19 MJ/m3. Technologie Wybór technologii ze względu na wymagania obsługi
z pośrednim doprowadzeniem ciepła są rozwijane głównie w i dyspozycyjność
USA i Danii.
Czystość gazu jest bardzo istotnym parametrem w każdej Z publikowanych doświadczeń z pracy instalacji zgazowania
technologii jego dalszego wykorzystania. Wysoki stopień czy- biomasy wynika, że największe wskaz
niki dyspozycyjności, pro-
stości można wprawdzie uzyskać w instalacjach oczyszczania, wadzące do czasów pracy przekraczających 8000 godzin/rok
jednak w praktyce dąży się zwykle do ograniczania struktury i najmniejsze wymagania obsługi uzyskiwane są w przypadku
i rozmiarów instalacji. reaktorów fluidalnych.
www.e-energetyka.pl
strona 544 lipiec 2006
W przypadku reaktorów ze złożami stacjonarnymi małych LITERATURA
mocy należy zakładać czasy rocznej eksploatacji na poziomie od
[1] Foster A.D., Von Doering H.E., Hilt M.B.: Fuels flexibility in heavy-
6000 do 7000 godzin. Pozostały czas zajmują przestoje serwisowe
duty gas turbines. Materiały firmy General Electric. Schenectady,
i awaryjne urządzeń.
New York
W układach ze złożami stałymi dużych mocy, z reaktorami,
[2] Kalina J.: Wytwarzanie ciepła i energii elektrycznej w skojarze-
z których gaz nie jest poddawany oczyszczaniu, a spalany jest
niu w układach rozproszonych małej mocy, zintegrowanych ze
bezpośrednio w kotłach, uzyskiwane roczne czasy pracy sięgają
zgazowaniem biomasy. Gospodarka Paliwami i EnergiÄ… 2004,
również około 8000 godzin.
nr11 12
[3] Koch T: Development of a 3 stage fixed bed gasifier. Materiały
IEA Workshop. Copenhagen 25 paz
dziernika 2004
Podsumowanie
[4] Malkow T.: Novel and innovative pyrolysis and gasification tech-
nologies for energy efficient and environmentally sound MSW
Z technicznego punktu widzenia jest możliwa budowa róż-
disposal. Waste Management 24 (2004)
nego typu obiektów energetycznych zintegrowanych ze zgazowa-
[5] Maniatis K.: Progress in biomass gasification  an overview
niem biomasy. Obecnie jednak komercyjna oferta urządzeń jest
Directorate General for Energy and Transport, European Comis-
ograniczona. Również stosunkowo mało korzystne są warunki
sion Rue de la Loi 200, 1049 Brussels, Belgium
eksploatacji układu, złożonego z wielu elementów, z których
[6] Milne T.A., Evans R.J., Abatzoglou N.: Biomass Gasifier  Tars :
główne to generator gazu, system oczyszczania spalin i układ
Their Nature, Formation, and Conversion. November 1998_
energetycznego wykorzystania gazu. Niemniej jednak, po
NREL/TP-570-25357. National Renewable Energy Laboratory,
uwzględnieniu prowadzonych na świecie prac badawczych
1617 Cole Boulevard, Golden, Colorado 80401-3393, USA
należy spodziewać się, że w niedalekiej przyszłości nastąpi
[7] Review of Finnish Biomass Gasification Technologies, OIET
szersza komercjalizacja technologii termicznego zgazowania
Report 4, ESPOO 2002
i poprawa obecnie ciągle jeszcze mało korzystnych wskaz
ników
[8] Rogulska, M., Pisarek, M. Energetyczne wykorzystanie biopaliw
opłacalności.
stałych w Polsce. Zasoby i właściwości fizykochemiczne. Kon-
Wybór technologii zgazowania biomasy jest zadaniem trud-
ferencja Naukowo-Techniczna  Energetyczne wykorzystanie
nym, o charakterze indywidualnym dla danego projektu. Zwykle
biomasy . 2001
na wybór ten wpływ będzie miało wiele czynników, które osta-
[9] Skorek J., Kalina J.: Produkcja ciepła i energii elektrycznej
tecznie ukształtują wskaz
niki efektywności projektu.
w skojarzeniu w oparciu o biomasę. Materiały II Konferencji
W warunkach polskich ze względu na stosunkowo niską cenę
 Energetyka gazowa . Szczyrk 2002
energii elektrycznej, w celu osiągnięcia atrakcyjnego poziomu
[10] Spliethoff H. : Status of biomass gasification for power produc-
opłacalności inwestycji należy poszukiwać projektów, dla których
tion. IFRF Combustion Journal Article Number 200109. Novem-
spełnione będą następujące uwarunkowania:
ber 2001
 dostępność biomasy charakteryzującej się niskim kosztem
[11] Stassen H.E., Knoef H.: Theoretical and practical aspects on the
pozyskania,
use of LCV-gas from biomass gasifiers in internal combustion
 ilość dostępnej biomasy zapewniająca odpowiednio wysoką
engines. BTG Biomass Technology Group B.V., Enschede,
moc reaktora, co pozwala obniżyć jednostkowe nakłady in-
Holandia
westycyjne,
[12] Tam P., Mazzi E., Cheng K. Edwards W.: Forest sector table:
 moc układu jest na tyle duża, że możliwa jest instalacja reaktora
assessment of gasification technologies and prospects for their
ze złożem fluidalnym (najwięcej reaktorów tego typu pracuje w
commercial application. Report prepared for: Forest Sector
instalacjach komercyjnych, zatem można zakładać, że jest to
Table National Climate Change Process. Levelton Engineering
technologia dopracowana),
Ltd. April 9, 1999
 możliwe jest zapewnienie dyspozycyjności układu technologicz-
[13] Van der Drift A., de Kant H.F., Rajani J.B.: Commercialisation
nego na poziomie 8000 godzin na rok (obecnie uzyskiwane w
Bivkin-Based Gasification Technology. Raport ECN  Energy
zasadzie prawie wyłącznie w reaktorach ze złożem fluidalnym
Centre of Netherlands, August 2000
i większej mocy ze złożem stałym),
[14] Van der Drift A., Boerrigter H., Coda B., Cieplik M.K., Hemmes K.:
 możliwe jest zagospodarowanie jak największych ilości cie-
Entrained Flow Gasification of Biomass. Ash behaviour, feeding
pła we własnym zakresie, przez co unika się pracy układów issues, and system analyses. Energy Centre of Netherlands.
granicznych wytwarzania ciepła (szczególnie efektywność Report ECN-C--04-039. April 2004
ekonomiczna zwiększa się, gdy zastąpiona zostanie kotłownia [15] Warnecke R.: Gasification of biomass: comparison of fixed
gazowa lub olejowa), bed and fluidized bed gasifier. Biomass and Bioenergy No. 18
 ze względu na miejsce instalacji projekt jest predestynowany 2000
[16] Advanced Thermal Conversion Technologies for Energy from
do dofinansowania ze środków pomocowych (rozwój obsza-
solid Waste. A joint report of IEA Bioenergy Programme and
rów wiejskich, zmniejszenie zużycia paliw kopalnych bezpo-
IEA CADDET Renewable Energy Technologies Programme.
średnio w miejscu instalacji, zmniejszenie szkodliwego oddzia-
August 1998
ływania na środowisko w miejscu instalacji, itp.).
rð
www.e-energetyka.pl
lipiec 2006 strona 545