Bättre totalekonomi för pelletstillverkningen Pelletplattformen II, 2013-2016 Michael Finell, Robert Samuelsson & Mehrdad Arshadi SLU, Institutionen för Skogens Biomaterial och Teknologi, Umeå Pelletsförbundets Årsmöte 2015-04-15, Kvänum Projektets mål • Projektet ska genom forskning i laboratorie- och pilotskala samt genom fullskaliga fabriksförsök ta fram kunskap och underlag för att de uppställda målen enligt Fokus III för år 2020 ska kunna nås. Det övergripande målet med projektet är att nå bättre totalekonomi för pelletstillverkningen, minska energibehovet, öka produktiviteten per pelletspress, uppnå bättre arbetsmiljö och bidra till att uppfylla svenska miljömål. • Produktionskostnader ska minskas med minst 0,5 % per år (upp till 5 % år 2020) vid storskalig förädling av pellets genom effektivare process, minskat slitage, minskad energiåtgång, minskat spill, etc. • Vidare syftar projektet till att ytterligare bredda råvarubasen för pelletskvaliteter för olika ändamål med en omvandlingsteknik anpassad till nya bränslen, så att fler bränslekedjor kan nå marknaden och klarar ställda miljökrav och hållbarhetsmål. Mål: Högsta pelletsklassen A1 Property class A1 A2 B Origin and source Stemwood; Chemically untreated wood residues Whole trees wihout roots; Stemwood; Logging residues; Bark; Chemically untreated wood residues Forest plantation and other virgin wood; Byproducts and residues from wood processing industry; Used wood Moisture, % M10 ≤ 10 M10 ≤ 10 M10 ≤ 10 Ash, % A0.7 ≤ 0.7 A1.5 ≤ 1.5 A3.0 ≤ 3.0 Mech. durability, % DU97.5 ≥ 97.5 DU97.5 ≥ 97.5 DU96.5 ≥ 96.5 Bulk density, kg/m3 BD600 ≥ 600 BD600 ≥ 600 BD600 ≥ 600 Fines, % F1.0 ≤ 1.0 F1.0 ≤ 1.0 F1.0 ≤ 1.0 Ash melting, C DT1200 ≥ 1200 DT1200 ≥ 1200 DT1200 ≥ 1200 Net calorific v. MJ/kg Q16.5 ≥ 16.5 Q16.3 ≥ 16.3 Q16.0 ≥ 16.0 Pelletplattformen II, struktur Styrgrupp Grundforskning Tillämpad forskning WP 1 Basforskning WP 3 Beredning WP 2 Råvara WP 4 Process WP 5 Produkttest Vetenskaplig projektledare WP 6 Lagring Projektambassadör Experimentell utveckling WP 7 Fasförsök WP 8 Processrecept Styrgruppens ordförande: Ulf Strandell (ANP) Vetenskaplig projektledare: Michael Finell (SLU) Projektambassadör: Bengt-Erik Löfgren (PF) Pelleteringsprocessen PPII gör insatser på följande områden: WP2 Nya råvaror: Lövved, grot, torv, agroråvaror, (stubbar) m.m. Hur mycket kan vi blanda in och fortfarande hålla högsta pelletskvalitet? Samarbete med ”Nya råvarukällor för pelletsproduktion, LCA…” WP3 Beredning: Inverkan av malning på pelletskvalitet. Avskiljning av extraktivämnen. EÄ är energirika, lättflyktiga och har ett högt värde. WP5 Produkttest: Metod för att bestämma de viktigaste förbränningsegenskaperna. Testa nya analysmetoder för pelletskvalitet. WP6 lagring: Undersöka mekanismer för bildning av CO, CO2 och aldehyder. Minska riskerna för varmgång och självantändning. Minska risker med giftiga och illaluktande gaser. Samarbete med EU projektet ”Safe Pellets” WP4 Process: Termisk konditionering och användande av olika typer av tillsatser. Minska rundgången av primärsmul = höja produktionen och kvaliteten på produkten. Grundforskning WP 1 Basforskning Undersökning av grundläggande bindningsmekanismer hos pellets Samarbete med bl.a.: • Future pellets (Energimyndigheten) Värmebehandlad råvara • Karakterisering av askelement (Energimyndigheten) XRF-spektra av olika råmaterial • SECTOR (EU) Underlag för standardisering av torrefierat material, NIR • SafePellets (EU) Nya metoder för mätning av CO och CO2 Industriförsök WP7 Industriella fasförsök Försök med nära koppling till WP3-WP6 som görs i industriell skala. T.ex. återcirkulation av primärsmul, 6/8 mm pellets, inverkan av belastning på pressar på pelletskvalitet. Insamling av åtgångstal för råvara och energi. WP8 Industriella processrecept Fullskaliga fabriksförsök där nya ekonomiskt och processtekniskt intressanta parametrar varieras oberoende av varandra enligt en experimentell design som möjliggör avancerade analyser. Experimentell utrustning, BTC Nya råvaror: Tester med inblandning av: • Björk • Asp • Al • Salix • Contortatall • Cassavastammar Lövvedsinblandning Inblandning (%) Lövved Hållfasthet 0 Björk > 20 Asp 0 Al > 40 Salix Fukthalt (%) Material temperatur (°C) Finfraktion Hållfasthet Finfraktion Hållfasthet Finfraktion 0 > 20 0 > 40 > 15 11 10 > 13 14 11 > 13 > 13 20 70 70 45 20 70 20 20-70 Tillsatser Tester med inblandning < 1 % Lignin • Lignobond • Pelltech Stärkelse • Solbind 35 • Solbind 170 • Peroxid • Fenolformaldehyd • M.m. Inverkan av additiv (0,5 %) Additiv Lignobond Pelltech Solbind 35 Solbind 170 Optimal fukthalt (%) Förändrad energiåtgång (Rel. %) Ökad hållfasthet (Abs. %) Minskad finfraktion (Abs. %) Ökad produktion (ton/dygn och press) 10 12 13 11 +1 -1 0 -3 0.7 2.0 1.8 0.5 1.3 1.3 1.1 0.4 1.0 1.0 0.8 Kolmonoxidbildning vid lagring av pellets Autooxidation av fett- och hartssyror • Blockering av autooxidation genom tillsats av antioxidanter • T.ex. Antioxidant 1, Antioxidant 2 och granbark Lagringsförsök pellets Ca 90 % lägre CO-emissioner i pellets med 0.5 % inblandning av Antiox 2 jmfrt med referenspellets Serie 1 Referens Serie 2 Antiox 2 Serie 3 Antiox 1 Serie 4 Bark Malningens inverkan på pelletskvalitet Huvudeffekt, inverkan av spånfukthalt Huvudeffekt, inverkan av malgrad Predikterad bulkdensitet och hållfasthet Tack för er uppmärksamhet!
© Copyright 2024