Delrapport 7. Bioenergigårdar Transport och hantering av fyrkantspressad, storbalad rörflen

Transkript

1 Delrapport 7. Bioenergigårdar Transport och hantering av fyrkantspressad, storbalad rörflen Projektledare: Håkan Örberg Okt 2010

2 Bakgrund. Projektet Bioenergigårdar har tillsammans med Värmeforskprojekt E Teknikutveckling för ökad etablering och nyttjande av rörflen-demonstrationsförsök i fullskala ( ) har utvärderat några olika system för ihopsamling och transport av rörflen till värmeverk i hanteringsformerna hackad form, balad form och briketterad form. Tekniken att pressa vårskördad rörflen till storbalar har visat sig vara effektiv beträffande lagring och transport med lastbil på väg till värmeverk. Den effektivaste formen av storbalar är för detta ändamål var fyrkantspressade storbalar emedan rundbalad rörflen får sämre transportkapacitet och är svårare att stapla effektivt. En nackdel vid hantering av storbalar gäller ihopsamling av utspridda balar på fältet. Varje bal hanteras vanligtvis en och en vid lastning med frontmonterad traktorlastare eller hjullastare vilket är tidskrävande och kostsamt. Utvecklade system för hopsamling och transport av fyrkantspressade storbalar med s.k. balsamlingsvagn kan vara en effektiv lösning för energigrödan rörflen. Tekniken med balsamlingsvagn används sedan ett antal år för hopsamling och transport av fyrkantspressad halm. Då endast ett fåtal av dessa vagnar finns i mellan och södra Sverige har denna studie genomförts vid Erikslunds gård i Sörmland med vårvetehalm i samband med tröskningen. Vagnen stora bredd gör att den inte kunnat transporteras upp till Västerbotten hopmonterad. I Erikslunds gård används en stor del av den skördade halmen för uppvärmning av byggnader och för tillsatsvärme vid torkning av spannmål. Vid förbränning av halmen finns en helbalseldad panna (Pilevagn 800 kw) Den årliga förbrukningen av halm är ca 400 ton. Genomförande Kapacitetsstudier vid transport och hantering av fyrkantspressade storbalar genomfördes på balar pressade av vetehalm då rörflen ej funnits att tillgå under denna del av året. Den balsamlingsvagn som användes var Reeman 2112 med en lastkapacitet at 12 balar. Balarna var pressade till den största formen av balar (LxBxH =245x120x90 cm) med en New Holland 4900-press. Transportavståndet från skördeplatsen till värmeverk har beräknats efter 12 km i alla försök. Tidigare resultat Tidsåtgång Vid jämförande studier under vår och höst mätning för olika skörde- och hanteringssystem uppnåddes nedanstående resultat för tidsåtgången av alla moment från att grödan samlas upp från sträng. Slåtterarbetet ingår ej. Resultaten visade att kombinationen stor fälthack sammanbygd med tippvagn (50m3) med transport till brukningscentrum med omlastning till lastbil (Bil+släp) gav den lägsta tidsåtgången (tim/ ton).

3 Tidsåtgång: Maskintimmar för hela hanteringskedjan vid 11,3 % fukt. Timmar/ton 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0,54 0,755 0,99 0,30 0,81 1,505 0,52 Bild 1. Jämförelse av den totala tidsåtgången för samtliga maskinmoment i olika skörde- och transportsystem av rörflen. Avstånd mellan fält och terminal är 6 km. Avstånd mellan terminal och värmeverk är 12 km

4 Total kostnad. Skörd, hantering och transport till värmeverk kr/ton vid 11,3% fukt 1833, ,5 825, ,5 411,0 0 Bild 2. Jämförelse av kostnaderna för totala maskinarbetet (inklusive förare) för rörflen fram till kraftvärmeverk. Avstånd mellan fält och terminal är 6 km. Avstånd mellan terminal och värmeverk är 12 km Balsamlingsvagn Vid denna studie registrerades tidåtgång och kapacitet för de olika arbetsmomenten vid balhanteringen med balsamlingsvagn. De olika delmomenten består av: Lastning på fältet av 12 balar för varje lass. Vid lastningen på fältet ingår utför vagnen olika delmoment. Först sker uppfångning av balen med balgaffeln därefter samlas tre balar liggande på ett plan framtill på vagnen och därefter dessa balar samtidigt och flyttas bakåt i vagnen. 2. Transport till lagerplatsen vid olika avstånd från 0,5 km till 6 km samt avlastning. 3. Uppställning av balarna i stack vid gården. Vid avlastningen ställs alla 12 balarna av i ett enda moment på lagringsplatsen lagerplats eller på en terminal för vidare transport till t.ex. värmeverk.

5 Bild 3. Upptagning av bal med balgaffel på balsamlingsvagn Reeman Inplastade balar. Vid försöket tillämpades en teknik där balarna försågs med ett lager plast, dock ej på balarnas gavlar. Därigenom erhålls ett skydd mot uppfuktning av balarna vid lagring utomhus i stack. För att inte skada plasten vid upphämtningen av balarna från marken med balgaffels måste vagnen stannas vid detta moment. Detta beräknas öka tiden för upptagningsmomentet med 25 %. Bild 4. Vid försöken användes inplastade balar som skydd mot uppfuktning

6 Van förare Vid maskinarbeten av detta slag som kräver ett stort mått av förarskicklighet kommer tidsåtgång och därmed maskinens kapacitet att påverkas. I resultaten har jämförelser gjorts mellan van och ovan förare där en van förare beräknas minska tidsåtgången för lastning och avlastning med 5 % jämfört med en mindre van förare. Bild 5. Uppställning av 12 balar per omgång i stack vid lagerplats eller terminal. Resultat Balsamlingsvagnens kapacitet I de jämförelser som gjorts tidigare med beräknad kapacitet för balsamlingsvagn har ett värde på 5,5-6 ton/tim använts för de tre momenten vid ett transportavstånd på 12 km. Försöken visar att detta resultat har uppnåtts för en balvikt på 420 kg. Transportavståndet har stor betydelse för kapaciteten. T.ex. vid ett transportavstånd på 6 km har en kapacitet på ca 7500kg/tim uppnåtts. I resultatet har en transporthastighet på 10 km/tim tillämpats i genomsnitt från fält till lagerplats. Denna hastighet är beroende av kvalitén på gårdsvägar och hastigheten kan vara betydligt högre i genomsnitt om vägkvalitén är riktigt bra. Detta höjer självfallet transportkapaciteten. I Bild 6 beskrivs transportkapacitet i kg/tim som funktion av avståndet från fält till lagerplats för två olika balvikter 390 och 420 kg/bal och för de olika fallen med inplastade respektive ej inplastade balar och för van respektive något ovan förare.

7 Kg/tim Balvikt 390 kg. Ovan förare.plastad bal Balvikt 390 kg.ovan förare. Ej plastad bal Balvikt 390 kg. Van förare. Ej plastad bal Balvikt 420 kg.ovan förare. Plastad bal Balvikt 420 kg. Ovan förare. Ej plastad bal Balvikt 420 kg. Van förare. Ej plastad bal 0 0,5 1, Avstånd från fält till lagerplats km Bild 6. Transport och uppställningskapaciteten vid körning av självuppsamlande balvagn Reeman Kostnader för insamling och transport I de kostnadsberäkningar som gjorts har Maskinring Norr: s taxa för 2009 för balsamlingsvagn lastande 12 stora fyrkantsbalar använts 681 kr/tim. Vid en kapacitet på 7500 kg/tim motsvarar detta en kostnad på 91 kr/ton. Till detta skall läggas transportkostnad på 356 kr/ton till ev. värmeverk med lastbil 12 km. Summa transportkostnader blir då 447 kr/ton. Diskussion Att hantera rörflen i balad form har stora fördelar vid lagring och hantering. Rörflen som energiråvara skördas företrädesvis på våren efter växtsäsongen i torrt tillstånd (Ca 15 % vatten) och skall i allmänhet lagras fram till uppvärmningssäsongens början på hösten. Lagring i en större stack fungerar bra med hårdpressade fyrkantsbalar. Hantering av balar en och en med frontlastare eller hjullastare är tidskrävande då balarna ligger utspridda på fältet efter pressningen. Tekniken att använda balsamlingsvagn för ihopsamlingen av balar och transport till en terminal eller gårdscentrum är en kostnadseffektiv metod. Kapaciteten och därmed även kostnaden för hela hanteringskedjan är beroende av balvikt, transportavstånd m.m. I de bästa resultaten har en balvikt på 420 kg för en bal med måtten LxBxH =245x120x90 cm tillämpats. Denna balvikt har vanligtvis uppnåtts för rörflen som skördats på våren med en fukthalt på 15 %. Resultatet är således jämförbart med det tidigare resultat som beräknades på tillverkarens uppgifter på kapacitet på balsamlingsvagnen. En effektiv hopsamling, transport och uppställning av fyrkantsbalar kombinerat

8 med de fördelar som uppnås med storbalad rörflen i samband med lagringen talar för att detta system är det bästa tillgängliga på marknaden för tillfället.