Fa és fahulladékok égetése

172 Magyar Asztalos és Faipar 2003/3HULLADÉKKEZELÉSAz égésÉgésnek nevezzük azt a folyamatot,amelynek során az anyag magas hőmérsékleten, hőfejlődés mellett egyesül alevegő oxigénjével.Az égés feltétele, hogy a tüzelőanyagéghető részét az anyagnak megfelelőgyulladási hőmérsékletre melegítsük fel,és az égéshez megfelelő mennyiségűlevegőt vezessünk oda, hogy a kellőmennyiségű oxigén rendelkezésreálljon. A tüzelőberendezésekbe azelméletinél több levegőt vezetnek be,azért, hogy a tüzelőanyag mindenéghető részecskéje találkozzon a levegőoxigénjével, így az égés általábanlégfeleslegben történik.A tüzelés leegyszerűsített égésiszakaszai:A tűz meggyújtásakor, a gázosodáshőmérsékletén (135 oC felett) megindula szerves anyagok bomlása. Ekkoréghető gázok, szerves anyagok gőzeiés vízgőz keletkezik. Az égést a kevésprimer levegő táplálja. A másodikszakaszban az éghető gázok égéseközben keletkező hőhatására további bomlásfigyelhető meg, pirolízisgázok keletkeznek, éskigázosodás megy végbe.Ez nagyon intenzív,ilyenkor az égés tökéletlen.A pirolízisgázok égéseközben keletkező hőhatására oxigénszegénykörnyezetben CO, CO2,CxHy, H2, CH4 keletkezik.Ezalatt szenesedés ismegfigyelhető. A keletkezőfaszén karbontartalmatöbb, mint 90%.Magasabb hőmérsékletena faszén elgázosodásamegy végbe, a folyamat500–540 oC körülihőmérsékleten az anyagteljes elgázosodásáigfolytatódik. Többlet oxigénadagolása nélkül sok COkeletkezik. A ki- éselgázosodás a viszonylagalacsony hőmérsékletűparázságyban megyvégbe.Ha a parázságyonkívül az éghető gázokhoza száradás közben keletkező vízgőz ishozzákeveredik, és az égőtérben lévő,nagy hőmérsékletű gázokhoz szekunderlevegőt juttatunk, az égés magashőmérsékletű lesz (1100–1250 oC). Aszáradás is állandósul, a szénhidrogé-nek elégnek, a keletkező NOx a szénmonoxidjelenlétében redukálódik, míga CO oxidálódik, tehát a távozófüstgázalkotók a CO2 és N2 lesznek,kevés SO2 mellett.Nagyobb teljesítményű berendezé-seknél a betáplálás és az égés folyamatos,a tüzelőberendezést tehát úgy kellkialakítani, hogy az égési szakaszokmegfelelően kialakulhassanak. Kisebbberendezéseknél a tűztér osztásával ésszabályozott levegőellátással, mígnagyobb berendezéseknél primerlevegő méretezett hozzáadásávaloldják meg.TüzelőberendezésekAz energia felszabadítása különbözőtüzelőanyagokból a tüzelőberendezé-sekben megy végbe. Három fő csoportraoszthatók:– szilárd tüzelésű,– cseppfolyós tüzelésű,– gáztüzelésű berendezések.Ezen csoportokon belül különválaszthatjuka hőhasznosítóval egybeépítettberendezéseket (kályhák, kazánok stb.)és a hőhasznosító nélküli berendezéseket(olaj-, gázégők, előtéttüzelők). Atüzelőberendezésekkel szembentámasztott követelmények:– jó tüzeléstechnikai hatásfok,– tág határok közötti szabályozhatóság,– kis helyszükséglet,– olcsó beruházás.Fa és fahulladékok égetéseIV. Cikksorozatunk befejezőrészéhez érve (mint emlékeznekrá, az első részben a faés fahulladékok égetésénekbemutatásával foglalkoztunk,a második részben ezt folytattuk,míg a harmadik fejezet ajogszabályi háttérről alkotottképet) essék pár szó az égetésről, milyen kazánban,illetve tüzelőberendezésbenégessük fahulladékunkat, úgy,hogy lehetőleg ne ütközzünkbele a törvényi szabályozásba.Ez persze nem is olyanegyszerű és tiszta ügy…2003/3 Magyar Asztalos és Faipar 173HULLADÉKKEZELÉSEzen követelmények némileg ellentmondanakegymásnak, ezért az adottesetre az optimális megoldást kell megkeresni.Szilárd tüzelésű berendezéseka) Egyaknás berendezések:A változó tűzréteg-vastagságú,szakaszos üzemű melegvíz-kazánok,kályhák, tűzhelyek és vízmelegítőktartoznak ebbe a csoportba. Jellemző-jük, hogy a rostély felett elhelyezkedőhenger vagy hasáb alakú, a tüzelőanyagbefogadására alkalmas akna egyben atűztér is. A begyújtás felülről történik ésa tüzelőanyag lefelé ég. A füstjáratoklehetnek vízszintesek vagy függőlegesek.A rostély általában álló, de lehetkézi mozgatású is.b) Kétaknás tüzelőberendezések:A kézi berendezések közé azállandó tűzréteg-vastagságú kézi, vagykézi- mechanikus tüzelésű, folyton égőmelegvíz-kazánok és kályhák tartoznak.Jellemzőjük, hogy a tüzelőanyagotaz egyik aknába adagolják és a másikaknában, illetve annak irányába égetikel. A rostélyon elégetett tüzelőanyaghelyébe a másik aknából folyamatosanfriss tüzelőanyag kerül. Rendszeresutántöltés és salakolás mellett a tűzfolyton égő.A rostély típustól függően lehet álló,vízhűtéses, kézi mozgatású és nyithatótípus. A füstjáratok lehetnek vízszintesekvagy függőlegesek.Problémák a hazai jogiszabályozásbanMindmáig megoldatlan a jogihelyzet, ha olyan fahulladék égetésérőlvan szó, amely vegyi anyagokkalszennyezett, ráadásul néhány idegenanyag az égés folyamatát közvetlenül isbefolyásolhatja, járulékos légszennyezés léphet fel. Fontos lenne tehát, ha afahulladékok megítélését differenciáltanrendezné végre a jogi szabályozás.(Németországban a fahulladékot négy(AI.; AII.; AIII.; AIV.) kategóriába sorolják, kezdve a vegyszerekkel nemérintkezett „tiszta” fahulladéktól, azegyre problémásabb anyagokon átegészen a faanyagvédő szerekkel kezeltfahulladékig.)A negyedik kategóriánál a legszigorúbbak a kibocsátási határértékek. Ezzelszemben hazánkban csak két kategórialétezik: „tiszta” fahulladék és vegyszerekkeltársított, ill. szennyezett fahulladék. Ez utóbbiak emissziós normáiugyanolyan szigorúak, mint a németszabályozásban az AIV. kategóriának.Ez gyakorlatilag azt jelenti, hogy példáullaminált forgácslap hulladékot a németeksokkal enyhébb kibocsátási normákmellett égethetnek el mint mi, ráadásulhazánkban a fa és fahulladékok égetésé-nek technikai háttere lényegesenEgyaknás tüzelőberendezés Kétaknás tüzelőberendezés(1. tűztér, 2. rostély, 3. hamutérajtó, 4. töltőajtó, 5. indítócsappantyú, 6. füstgázcsappantyú)elmarad a németállapotoktól. Ezért kétfontos intézkedésrelenne szükség:1. A jogalkotóknak megkell teremteni egy,kifejezetten a fahulladé-kokról szóló jogszabályt, amelyben azokdifferenciált besorolásá-hoz igazítanák atermikus hasznosításnálmegengedett kibocsátásihatárértékeket.2. A fa- és a fahulladék-égető berendezéseknélelkerülhetetlen atechnológiai váltás.Végezetül lássuk,milyen irányban fejlődika tüzeléstechnika, talánhamarosan hazánkbanis elterjed ez a megoldás.Ausztrál kutatók forradalmian újtüzeléstechnikát fejlesztettek ki. Enneklényege a pulzáló égés. Az égés mindiginstabil folyamat, nem sikerült korlátokközé szorítani. Az ausztrál kutatók azégéstér megfelelő kialakításával ésegyéb trükkökkel elérték, hogy az égésinstabilitása rezonanciába jöjjön azégéstérrel, és így stabil pulzációalakuljon ki.A stabil pulzáció hatására az égésmegszűnik folyamatos lenni, impulzusokbanzajlik le, az új impulzustmindig az előző égés még forrótermékei gyújtják be. A pulzáláserőteljes keveredést eredményez. Ígyforradalmian javul a tüzelés hatásfoka,a közvetett hatásokkal együtt kétszeresére is nőhet a hagyományos tüzeléshezképest. A másik nyereség az, hogya keveredés folytán nagyrészt elégnekaz előző égési impulzusból maradtéghető anyagok, a szénhidrogénmaradékok és a szén-monoxid, ígyjelentős mértékben tisztul a végsőégéstermék. Mindemellett az új tüzelésieljáráshoz készített tüzelőberendezésmég öntisztító is, hála a benne létrejö-vő állandó rezgésnek.Az új típusú berendezéstől nemcsakaz ipar számos területén várható komolysiker, hanem az háztartási méretekben isműködik. Első kereskedelmi példányaimár elkészültek, és folynak vele azelőkészületek a tömeggyártásra.Széll Andrea doktorandusz65432156 4123

Tetszett a cikk?