FORSKNINGSNYHETSBREV Mars 2003



Relevanta dokument
FORSKNINGSNYHETSBREV Juni 2003

Rapsmjöl optimalt utnyttjande i olika förbränningsanläggningar

Eldning av spannmål för uppvärmning - presentation av projekt inom Energigården. SP Sveriges Tekniska Forskningsinstiut Enheten för Energiteknik

FORSKNINGSNYHETSBREV Mars 2004

Inblandning av lignin från SEKAB i pellets vid Bioenergi i Luleå AB

Utvärdering av förbränningsförsök med rörflensbriketter i undermatad rosterpanna

FORSKNINGSNYHETSBREV April 2004

FORSKNINGSNYHETSBREV SEPTEMBER 2002

Pellets. naturlig värme. Information från Pellsam om bekväm, kostnadseffektiv och miljövänlig villavärme.

Cecilia Wahlberg Roslund Affärsutvecklare, projektledare Hushållningssällskapet. Kunskap för Landets Framtid

Småskalig kraftvärme från biomassa - Sveriges första micro-förgasare på Emåmejeriet

Förädlat bränsle ger bättre egenskaper i förbränning och logistik

Pellets från en bredare råmaterialbas utveckling av ett kvalitetssäkringssystem

Introduktion av biodrivmedel på marknaden

SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut

Integrerad torkning av biobränsle i kraftvärmeanläggningar och skogsindustri

TPS Branschforskningsprogram för Energiverk

NYHETSBREV Nr

tema: nr NÄrVÄRME Växthus ökar till 37 procent biobränsle Mellanår för flisentreprenörer på rätt spår FOKUS: SÖNDERDELNING & SORTERING

NYHETSBREV Nr Vi önskar er all en trevlig sommar! Styrelsen genom Katja Hagström

Icke-teknisk sammanfattning

Bioenergikluster Småland. En rapport inom Energimyndighetens Euforiprojekt:

Preliminära Provningsresultat för sol- och pelletvärmesystem. Framtaget inom projekten Biosol och SWX-Energi

Luften i Sundsvall 2009

Statens energiverk FBA-85/8. Radioaktiva ämnen i aska från förbränning av torv - en preliminär studie. Bengt Erlandsson Robert Hedvall

Bilaga 4. Resultat - Studie av effekter av ändrad avfallshantering i Uppsala

Så blir hampa ett effektivt bränsle

Luftföroreningar i Stockholms och Uppsala län samt Gävle och Sandviken kommun

6 Högeffektiv kraftvärmeproduktion med naturgas

Konsekvenser för industrin av miljökvalitetsnormer för luft. GAME möte 30 november 2006 Erik Fridell

Från GROT till aska. -vad händer vid värmeverket?

Solvie Herstad Svärd

Osby PB2 350 till 3000 kw

Thermorossi H20 14 Easy

by Lindquist Heating

hur kan energiresursbehov och klimatpåverkan i befintlig bebyggelse minskas? en studie av bygg- och energibranschen i samverkan

Miljörapport för Säffle Fjärrvärme AB Miljörapport 2012 Säffle Fjärrvärme AB

INFO från projektet 35

Bioraffinaderiutveckling Spillvärme - en skogsindustriell restström

Biobränsle. - energi för kommande generationer

FORSKNINGSNYHETSBREV DECEMBER 2002

Säsongslagring för tillvaratagande av spillvärme

Möjligheter till lokal energiproduktion från lantbruket

Konsekvensutredning BBR 25. Boverkets föreskrifter om ändring i verkets byggregler (2011:6) föreskrifter och allmänna råd, avsnitt 6:741

Tillstånd att installera och ta idrift utrustning för rökgaskondensering och kväveoxidbegränsning vid kraftvärmeverket i Djuped, Hudiksvalls kommun

Thermorossi H20 18 Easy

Ansökan om tillstånd enligt miljöbalken för fortsatt oförändrad verksamhet vid HVC Dalregementet

Kontroll av förbrännings- och samförbränningsanläggning för hela djurkroppar (gårdspanna) i primärproduktionen

NYHETSBREV Nr

Marknadskontroll av byggprodukter, slutrapport för produktgruppen kaminer

Möte om livsmedel, växtnäring och avloppsslam i Stockholm den 5/

Alternativ användning av tork- och lagringsanläggningar i lantbruket till biobränslen

Askor i Sverige Statistik utförts av Tyréns på uppdrag av Svenska EnergiAskor

Miljörapport halvår 2015 Stora Enso Skoghall AB

Analys av fö rbra nning med avfall öch flis

Kraftvärme. - Powered by Swebo.

Miljöinformation Skara Energi AB 2012

Miljörapport 2015 PC Lastaren, Avesta

Biogaskunskaper på stan

RECVENT+ Ventilation och värme. Tryggt, Säkert och Enkelt

Miljöprövning av bioenergikombinatet i Hedensbyn, Skellefteå Kraft AB

Den emissionsfria och hållbara sjöfarten

Småskalig värmeförsörjning med biobränslen. Projekt och status oktober 09

Karin Eliasson. Hushållningssällskapet/ Rådgivarna.

Henrik Johansson Miljösamordnare Tel Energi och koldioxid i Växjö 2013

Vedeldning Miljöförvaltningen informerar

den kompletta översikten av företag som levererar utrustning för ved- eller fliseldning i effektintervallet 20 kw kw

NYHETSBREV Nr

Manual till paketmärkningsverktyg

Bert Jonsson. Presentation. Anställd i VA-Ingenjörerna AB sedan Arbetat med kommunal avloppsvattenrening under 40 år

Växjö Energi AB. Förändrad verksamhet vid Sandviksverket i Växjö. Ny biobränsleeldad kraftvärmepanna

Förhinder; Øjvind Hatt (Bromölla), Lars Johansson (Kävlinge), Anders Åkesson (Kristianstad), Ingrid Thorneman (Helsingborg, ers Jenny Nilsson)

KRAFTVÄRMEVERKET TORSVIK

Remissvar avseende Boverkets byggregler

Biomassa en knapp resurs i globalt perspektiv

Råd vid val av filterklass - standard EN13779 och EN779. Vägledning till dig som köper in luftfilter

VEDELDNING FARLIGARE ÄN BILAVGASER (?)

Åtgärd 8. Vetenskaplig utvärdering

Välkommen till LTH Vad är på gång inom biogasforskningen? LOVISA BJÖRNSSON

Produktion av pellets, briketter och träpulver vid Brikett- Energis fabrik i Norberg

BYGGVARUDEKLARATION BVD 3 enligt Kretsloppsrådets riktlinjer maj 2007

Åkerenergi & affärsmöjligheter för de gröna näringarna

1. Riksdagen ställer sig bakom det som anförs i motionen om sårbarhet och systemfel med el för uppvärmning och tillkännager detta för regeringen.

BESLUT 1 (9) BESLUT Dnr: Gyproc AB Box BÅLSTA

GILLES INDUSTRIPANNOR. - Högkvalita va och helautoma ska biopannor.

Svenska kustvatten har God ekologisk status enligt definitionen i EG:s ramdirektiv

Tillståndsplikt och övervakning av utsläpp

En bedömning av askvolymer

Ny Tjeckisk förbränningsteknik för Agropellets

Miljöpolicy för Sandvikens Sotarverktyg Försäljnings AB

Reglerbar dränering mindre kvävebelastning och högre skörd

Miljörapport - Textdel

Undersöka om strategisk kommunikation och design kan öka användningen och försäljning av pellets och pelletsutrustning

PELS Pelletsutveckling för att möta kommande produkt-, säkerhets- och emissionskrav

Statistik och erfarenhet från bränder i biobränsle och avfall

Påverkan av partikelfraktionsfördelning på utbränningshastigheten hos träpellets

Protokoll. Underskrifter Sekreterare Paragrafer Camilla Carlsson. Protokollet är justerat. Justeringen har tillkännagivits genom anslag.

Dnr Mbn Yttrande med anledning av remiss - Ansökan om tillstånd till miljöfarligverksamhet, E.ON Värme Sverige AB, Säbyverket

Framtiden är vår viktigaste marknad

Utsläpp av fossil koldioxid från avfallsförbränning

Transkript:

EnergyCentre.Info Pelletsprogrammet FORSKNINGSNYHETSBREV Mars 2003 Inom pelletsprogrammet i Västra Götalandregionen görs en insats för att sprida forskningsresultat. Detta görs bland annat genom nyhetsbrev där resultat och slutsatser från olika forskare i Sverige presenteras. Tidigare nyhetsbrev, liksom information om forskarna i forskarnätverket, finns på hemsidan www.energycentre.info/forskning. Detta sjätte nyhetsbrev innehåller följande: Information om deltagarna i nätverket för pelletsforskare Sammanfattningar av forskarträffen i Lundsbrunn, 030205 Energieffektiv biobränsleförädling i skogsindustrin Anna Frimanzon LiTH, Anna Vidlund KTH och Eva Andersson Chalmers Förbränning av pelleterad/-granulerad hydrolysrest från etanoltillverkning i pelletsutrustning (<20 kw) Marcus Öhman, Umeå Universitet, Henry Hedman och Silke Németh, Energitekniskt Centrum i Piteå finansierar detta nyhetsbrev.

FORSKARNÄTVERK FÖR PELLETSFORSKARE Mars 2003 EnergyCentre.Info Pelletsprogrammet Eliana Alvarez de Davila, eliana.alvarez@ivl.se, 08-598 563 42 IVL Svenska Miljöinstitutet, www.ivl.se Arbetsmiljö vid hantering och tillverkning av träpellets och andra biobränslen. Eva Andersson, eva.andersson@hpt.chalmers.se, 031-772 30 18 Värmeteknik och Maskinlära, Chalmers, www.hpt.chalmers.se Energieffektiv framställning av förädlade biobränsle i kombinat med massabruk. Niklas Berge, niklas.berge@tps.se, 0155-22 13 79 TPS Termiska Processer AB, Studsvik, www.tps.se Förbränning och förgasning av biobränslen. Katja Edman, katja.edman@orebroll.se, 019-602 24 92 Yrkes- och miljömedicinska kliniken, Örebro Universitetssjukhus, www.orebroll.se/ymk Exponering för trädamm och terpener samt hälsoeffekter vid tillverkning av träpellets. David Eskilsson, david.eskilsson@sp.se, 033-16 56 56 SP Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut, www.sp.se Reduktion av NOx från pelletbrännare. Sensorer för styrning och minimering av emissioner. Karin Granström, karin.granstrom@kau.se, 054-700 12 65 Miljö- och Energisystem, Karlstads universitet, www.kau.se Emissioner av terpener och andra flyktiga organiska ämnen vid torkning av sågspån. Gunnar Hadders, gunnar.hadders@jti.slu.se, 018-30 33 57 JTI - Institutet för jordbruks- och miljöteknik, www.jti.slu.se Pelletspärmen, ett rådgivningsmaterial. Inblandning av gräs i träpellets. Peter Helby, peter.helby@miljo.lth.se, 046-22 248 46 Miljö- och Energisystem, LTH, www.miljo.lth.se/helby Bekväm pelletsvärme i villa. Annette Henning, ahe@du.se, 023-77 87 15 SERC, Högskolan Dalarna, emb.du.se Villahushållens vanor, tankar och beslut kring pellets och solvärme. Raida Jirjis, raida.jirjis@sh.slu.se, 018-67 25 24 Bioenergi, SLU, www.sh.slu.se Påverkan av råvaruegenskaper på pelletskvalitet Linda Johansson, linda.johansson@sp.se, 033-16 55 01 Energiteknik, SP Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut, www.sp.se Bildning och emissioner av partiklar (PM 10 ) vid småskalig förbränning av biobränslen. Åsa Karlsson, asa.karlsson@miljo.lth.se, 046-222 48 33 Miljö- och energisystem, Lunds tekniska högskola, www.miljo.lth.se Livscykelperspektiv på energianvändning, emissioner och kostnader för pelletspanna.

EnergyCentre.Info Pelletsprogrammet Jennica Kjällstrand, jennica@kmv.chalmers.se, 031-772 30 05 Kemisk Miljövetenskap, Chalmers, www.kmv.chalmers.se Antioxidanter och andra organiska ämnen i emissioner från småskalig förbränning av biobränslen. Sylvia Larsson, sylvia.larsson@btk.slu.se, 090-786 62 87 Enheten för biomassateknologi och kemi, SLU, www.btk.slu.se System- och ekonomianalys av kvalitet, transport och pelletering av nya råvaror. Päivi Lehtikangas, paivi.lehtikangas@energisystemsverige.se Energisystem Sverige AB, www.energisystemsverige.se Inga pågående projekt. Lagring och egenskaper hos pellets av sågspån, avverkningsreste r och bark. Lars Martinsson, lars.martinsson@sp.se, 033-16 55 41 Energiteknik, SP Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut, www.sp.se Olika parametrars betydelse för förbränning och emissioner. Calle Nilsson, calle.nilsson@btk.slu.se, 090-786 94 75 Enheten för biomassateknologi och kemi, SLU, www.btk.slu.se Förbränning av pellets av källsorterat avfall och olika biobränslen. Svante Nordlander, snr@du.se, 023-77 87 02 Energi, miljö och byggande, Högskolan Dalarna, www.du.se/ekos/serc/serc.html Skötsel och injusterings inverkan på emissioner och verkningsgrad. Pellets och solenergi Kerstin Olin, kerstin.olin@miljo.lth.se, 046-22 286 40 Miljö- och energisystem, LTH, www.miljo.lth.se Bekväm pelletseldning i villa. Maria Olsson, mariao@kmv.chalmers.se, 031-772 30 05 Kemisk Miljövetenskap, Chalmers, www.kmv.chalmers.se Antioxidanter och andra organiska ämnen i emissioner från småskalig förbränning av biobränslen. Karin Perman, kpm@du.se, 023-77 87 27 Energi, Miljö och Byggande, Högskolan Dalarna, www.du.se Omställning från el-uppvärmning till pellets och sol. Henrik Persson, henrik.persson@sp.se, 033-16 55 21 SP Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut, www.sp.se P-märkning av pelletsutrustning. Eldningstester med olika pelletskvaliteter. Emissioner. Jessica Samuelsson, jessica.samuelsson@sp.se, 033-16 55 26 SP Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut, www.sp.se Bildning och destruktion av kväveföreningar i en bio bränslebädd. Magnus Ståhl, magnus.stahl@kau.se, 054-700 12 30 Miljö- och Energisystem, Karlstads universitet, www.kau.se Torkning av pelletsråvara. Urban Svedberg, urban.svedberg@lvn.se, 060-18 15 52 Arbets- och miljömedicin, Akademiska Sjukhuset i Uppsala Gasformiga emissioner vid förvaring av pellets sett ur ett arbetsmiljö- och slutanvändarperspektiv.

EnergyCentre.Info Pelletsprogrammet Claes Tullin, claes.tullin@sp.se, 033-16 55 55 Förbränningsteknik, SP Sveriges Provnings - och Forskningsinstitut, www.sp.se P-märkning och förbättring av förbränningsutrustning. Emissioner från småskalig pelletseldning. Johan Vinterbäck, johan.vinterback@sh.slu.se, 018-67 15 57 Skogshushållning, SLU, www.sh.slu.se Optimering av pelletsdistribution. Variationer inom träråvaran och deras påverkan på kvaliteten. Fredrik Wikström, fredrik.wikstrom@kau.se, 054-700 12 64 Inst för ingenjörsvetenskap, Karlstads universitet, www.ingvet.kau.se/eom/ Miljöeffekter i biobränslekedjan systemanalys, pelletskvalitet. Marcus Öhman, marcus.ohman@chem.umu.se, 090-786 50 00 Energi- och Processtek nik, Inst för Tillämpad Fysik och Elektronik, Umeå Universitet Slaggbildning och askhalt från pellets av olika kvalitet. Emissioner från småskalig pelletseldning. Håkan Örberg, hakan.orberg@btk.slu.se, 090-786 94 26 SLU, Sveriges Lantbruks Universitet, Umeå, www.btk.slu.se Kvalitet, råvarubehandling, matrisutformning och energiförbrukning vid pellettering av energigräs.

Forskarnätverksmöte, 030205 EnergyCentre.Info Pelletsprogrammet SVEBIOs tionde pelletskonferens gick av stapeln i Lundsbrunn i februari 2003. Ett trevligt arrangemang med många intressanta föreläsningar. En glad nyhet var att antalet pelletsbrännare i småhus under 2002 ökade med 25% till totalt ca 37 000 brännare (press-pm SBBA 030205) Under konferensen fanns det även tillfälle för forskarnätverket att träffas och för forskarna att presentera pågående och framtida forskning: Katja Edman, Yrkes- och Miljömedicinska kliniken, Örebro, katja.edman@orebroll.se Studerar yrkesexponering vid tillverkning av träpellets. Har tidigare studerat expositionen för monoterpener och trädamm. Halterna av terpener var låga, men det var ovanligt höga halter av trädamm. Ska studera hudexponering och andra effekter av terpensyror i trädamm. Jeppe Bjerg, dk-teknik Energi & Miljö, Danmark, bjerg@dk-teknik.dk På dk-teknik arbetar 15 personer med bioenergi, några av dem med pellets. Det som huvudsakligen studeras är pellets av nya råvaror såsom halm och säd. Bland annat analyseras biobränslena och deras askor. Sylvia Larsson, Enh för Biomassateknologi & Kemi, SLU Umeå, sylvia.larsson@btk.slu.se Studerar råvarubasen för pellets med inriktning på rörflen. Har hittills främst letat priser och tittat på ekonomin. Johan Vinterbäck, Inst för Bioenergi, SLU Uppsala, johan.vinterback@sh.slu.se Systemstudier av förädlade biobränslen. Har byggt upp en europeisk databas för pellets (www.sh.slu.se/indebif). Vill titta på tillverkningsprocessen vid breddning av råvarubasen. Claes Tullin, Energiteknik, SP, claes.tullin@sp.se På SP studeras bland annat processer i biobränslebäddar, kväveomvandling i bränslebäddar, partikelemissioner, sensorer, emissioner av bensen och partiklar från pellets samt säkerhetssystem mot bakbrand. Lars Martinsson, Energiteknik, SP, lars.martinsson@sp.se Har studerat småskalig förbränning av pellets samt förbränning av enstaka pellets. Har även en pelletspress för att provpelletera olika råvaror. Christian Fredriksson, TPS Termiska Processer AB, christian.fredriksson@tps.se Studerar alternativa råvaror för pulvereldning i värmeverk. Har tidigare studerat rökgaskondensering för pelletskaminer och pannor. Boo Ljungdahl, TPS Termiska Processer AB, boo.ljungdahl@tps.se Har tittat en hel del på träpelletseldning och är nu mer intresserad av nya bränslen och råvaror, som exempelvis blöta spån. Studerar även fluidiserade bäddar. Håkan Örberg, Enh för Biomassateknologi & Kemi, SLU Umeå, hakan.orberg@btk.slu.se Har studerat nya bränslen som exempelvis rörflen hela vägen från fältet till förbränning. Har fått anslag från Energimyndigheten för att studera pelletering av nya råvaror. Karin Granström, Karlstads Universitet, karin.granstrom@kau.se Har studerat terpenutsläppen vid torkning av sågspån och hur olika torktekniker påverkar hur mycket kolväten som finns kvar i färdiga pellets. Magnus Ståhl, Karlstads Universitet, magnus.stahl@kau.se Har studerat utsläppen från torkning av sågspån. Är intresserad av att även studera malning och pelletering. Maria Olsson, Chalmers, maria.olsson@kmv.chalmers.se Studerar organiska ämnen i emissionerna från småskalig eldning av pellets i laboratorieskala, i brännare och i kaminer.

Energieffektiv biobränsleförädling i skogsindustrin Anna Frimanzon LiTH, Anna Vidlund KTH, Eva Andersson Chalmers Ett projekt utfört inom ramen för forskarskolan Program Energisystem. Sammanfattning Användningen av biobränslen i det svenska energisystemet har ökat kraftigt och förädlade biobränslen spås idag få en viktig framtida roll i strävan mot minskade utsläpp av växthusgaser i Europa. Torkning av biobränslen möjliggör längre transporter av bränslet, ger bättre lagringsmöjligheter samt är en förutsättning vid vidareförädling till t.ex. pellets eller drivmedel. Detta öppnar upp nya marknader för ett tidigare lokalt bundet bränsle. Målet med projektet är att undersöka möjligheterna för energieffektiv förädling av biobränslen genom integrering av förädlingsprocessen med sågverk och massaindustri. Biobränslen kan förädlas till fasta bränslen såsom pellets, briketter eller pulver, eller till drivmedel såsom metanol, etanol eller DME. Oavsett slutprodukten, är torkning av biobränslet ett viktigt steg i förädlingsprocessen. Torkningen kräver stora mängder energi per enhet avdrivet vatten. Genom integrering av torkprocessen med annan energikrävande produktion ökar möjligheterna för spillvärmeåtervinning, vilket leder till en effektivare energianvändning. Vi har i det här projektet fokuserat på integrering av torkprocessen med sågverks- och massaindustri. Vi har vidare antagit att det torkade bränslet vidareförädlas till pellets. Anledningen till att vi har valt ett fast bränsle som slutprodukt för förädlingsprocessen är att torkning och pelletering av biobränslen är en mogen process relativt biobränslebaserad drivmedelsproduktion. Arbetet har fokuserats runt följande frågeställningar: Under vilka förutsättningar är det fördelaktigt ur ett energimässigt, miljömässigt och ekonomiskt perspektiv att integrera förädling av biobränsle med annan produktion inom skogsindustrin. Hur påverkas det omgivande energisystemet? Vilka framgångsfaktorer och hinder för en integrering av processerna finns? Vilka styrkor och svagheter finns i befintliga system? Arbetet baseras på tekniska och ekonomiska beräkningar, fallstudier och befintlig litteratur. Vi har gjort studiebesök vid följande anläggningar: Forssjöbruk som är ett sågverk med integrerad pelletproduktion Södra Cell Värö och Södra Timber Värö, som är ett kombinat av massabruk och sågverk, ingen pelletproduktion Södra Cell Mönsterås, där både massatillverkning, sågverk och pellettillverkning finns på samma område Data från studiebesöken har använts som grund för vissa av de tekniska och ekonomiska beräkningarna samt som jämförelse av resultaten från modellberäkningarna. Dessutom har slutsatser om drivkrafter, hinder, styrkor och svagheter baserats på information från de olika bruken. Vi har jämfört energibehov, CO 2 -utsläpp och ekonomi för en fristående pelletfabrik och för en pelletfabrik i kombinat med massafabrik eller sågverk. Energisystemen integreras på så sätt att överskottsenergi från den ena processen används av den andra. Tillgången på överskottsenergi bestämmer därför produktionskapaciteten. Massafabrik och sågverk antas vara moderna energieffektiva anläggningar. Slutsatserna är att det är energitekniskt fördelaktigt att tillverka pellets i kombinat med massaindustri och sågverk. Kombinattillverkning är även fördelaktigt med avseende på minskningen av koldioxidutsläpp. Under de aktuella förutsättningarna blir det globala

koldioxidutsläppet 30 35 kg/mwh pellets lägre i ett kombinat jämfört med en fristående pelletfabrik. Det kan dessutom finnas andra miljöfördelar, som minskade transporter och minskade utsläpp till närmiljön. Dessa har dock inte utvärderats kvantitativt. I massaindustrin är bästa sättet, både ekonomiskt och miljömässigt, att integrera en pelletfabrik genom att torka biobränslet med rökgaserna från sodapannan. Om en ångtork används så minskar elproduktionen. Det ger ett ekonomiskt bortfall, och minskar även den miljömässiga vinsten om man förutsätter att den förlorade elproduktionen måste ersättas med fossilbaserad elproduktion. En vakuumtork kan använda överskottsvärme i massafabriken för att framställa 200 000 ton pellets per år. Vakuumtorktekniken används inte idag för att torka biobränsle och uppskattning av både energianvändningen och kostnaden är osäker. I ett sågverk är det fördelaktigast att seriekoppla bränsletorken med virkestorken så att den avdrivna vattenångan från bränsletorken tjänar som värmekälla till virkestorkarna. Genom denna typ av mottryckstorkning uppnår man största möjliga produktions kapacitet för pellets baserat på det aktuella värmeunderlaget vid sågverket. Bränsle torken måste arbeta vid förhöjt tryck för att energikvaliteten på spillvärmet ska vara tillräcklig för att värma virkestorken utan att uppgradering av spillvärmet krävs. Möjliga torktekniker är till exempel ångtork eller indirekt trycksatt rökgastork. De största drivkrafterna för att producera pellets har i de studerade fallen varit ett råvaruöverskott som lett till att man velat ha en biprodukt med högre värde. Det har dessutom funnits ett investeringsbehov eller ett överskott på spillvärme. Även policyfrågor och marknadsläget har varit betydelsefulla drivkrafter. Hinder är den svaga lönsamheten i bioenergibranschen som tillsammans med relativt höga investerings kostnader gör det svårt att få lönsamhet i en sådan investering med de höga krav på återbetalningstid som råder i skogsindustrin. En möjlig fortsättning på vårt gemensamma arbete i detta tvärprojekt är att ta fram beslutsverktyg för att kunna avgöra hur biobränsle bäst skall användas och vilka energimässiga integreringsmöjligheter det finns för vidareförädling inom skogsindustrin. Om rapporten i sin helhet önskas går det bra att kontakta någon av oss. Anna Frimanzon LiTH Anna Vidlund KTH Eva Andersson Chalmers annfr@ikp.liu.se anna.vidlund@ket.kth.se eva.andersson@hpt.chalmers.se

Förbränning av pelleterad/-granulerad hydrolysrest från etanoltillverkning i pelletsutrustning (<20 kw) Combustion of pelletised hydrolysis residues from ethanol production in residential pellet appliances (<20 kw) SAMMANFATTNING - SLUTRAPPORT P13500-1 Marcus Öhman, 1,2 Henry Hedman, 1 Silke Németh 1 1) Energitekniskt Centrum i Piteå 2) Umeå Universitet, Kemi Institutionen, Oorganisk kemi (nu Institutionen för Tillämpad Fysik och Elektronik, Energi och Processteknik) FÖRORD Föreliggande rapport redovisar en studie finansierad av Energimyndigheten (STEM) inom programmet för forskning och utveckling med titeln Etanol från skogsråvara.författarna vill rikta ett stort tack till samtliga tre förbränningsanläggningstillverkare som deltagit i projektets referensgrupp. Vi vill också tacka Robert Eklund tidigare Mitthögskolan Örnsköldsvik som tillsammans med personal tagit fram erforderlig hydrolysåterstod till detta projekt genom svagsyrahydrolys av vedråvara. Det aktuella projektet utgör den ena av två studier som finansierats av STEM och bearbetar frågan om energimässigt utnyttjande av hydrolysåterstoden. Det andra projektet utförs vid Luleå Tekniska Universitet avd för Energiteknik (Gunnar Eriksson, Björn Kjellström m fl) där bl a möjligheten att använda återstoden som bränsle vid förgasning och förbränning av pulver studeras. Ett stort tack riktas även till de senare för god samverkan rörande bränsleanalyser och annan informationsutbyte. SAMMANFATTNING Hydrolysrest återvinns som en fast återstod vid produktion av etanol från skogsråvara. Omkring hälften av den ingående vedråvaran tas ut som hydrolysrest som efter torkning kan användas som bränsle för värme- och elproduktion. Denna hydrolysrest består framförallt av lignin. Hydrolysresten torde vara ett intressant material ur bränslesynpunkt eftersom halterna av aska, alkalimetaller, klor och svavel är relativt låga och dessutom är värmevärdet något högre än för ren stamved. Det finns därför goda förutsättningar att använda hydrolysresten

som ett rent bränsle till förbränning och förgasning. Hydrolysresten skulle kunna användas som bränsle i olika former; pressad bränslekaka, torrt pulver eller pellets. Om ligninbränslet skulle fasas in på den förädlade biobränslemarknaden skulle därmed också en väsentlig mängd spån och flis kunna frigöras till etanolproduktion. I en tidigare undersökning har pellets tillverkad av hydrolysrest visat sig ha en god hållfasthet och torde därför motstå både externa transporter på bil och transporter i skruvar och på band utan att påverkas anmärkningsvärt. Dessutom kan rostereldning vara svår att tillämpa med obehandlat lignin p g a av bränslet innehåller en stor andel finfraktion. Möjligheter att använda hydrolysrester som råvara för pyrolysoljeproduktion och vid cyklonförgasning har tidigare studerats. Grundläggande laboratoriestudier över hydrolysrestens egenskaper vid förbränning har också utförts. Ingen studie har dock tidigare utförts som behandlar möjlighet att nyttja hydrolysresten som bränslepellets för avsättning i dagens traditionella pelletsutrustningar. Syftet var därför att: i) klassificera ligninpellets/-granuler enligt pelletsstandarden (SS 18 71 20) och jämföra dess bränslekaraktäristik med pellets tillverkade av sågspån, bark och hyggesavfall; ii) bestämma eventuella skillnader i förbränningsförlopp mellan pellets tillverkade på råvara från hydrolysrest med annan skogsråvara (sågspån, grot, bark); iii) bestämma om skillnader i förbränningsanläggningarnas tillgänglighet föreligger vid förbränning av ligninpellets/-granuler, i jämförelse med pellets tillverkade av sågspån, bark och hyggesavfall; samt iv) bestämma om skillnader i förbränningsresultat föreligger, d v s skillnader i verkningsgrad, oförbränt i aska, CO-, OGC-, NO-, SO 2 -, HCl-emissioner och stoftemissioner (totalmängd, storleksfördelning och sammansättning) vid användande av hydrolysrestpellets, i jämförelse med pellets tillverkade av sågspån, bark och hyggesavfall. Målet med projektet var att utvärdera och eventuellt demonstrera möjligheterna att använda pelleterad/granulerad hydrolysrest från etanolframställning av vedråvara som bränsle i traditionella pelletsanläggningar på villanivå (brännare, kaminer). Pelleterad och granulerad hydrolysrest producerad genom svagsyrahydrolys av gransågspån användes som bränsle. Dessutom användes också referenspellets bestående av sågspån, hyggesavfall och bark. De olika pelletsarnas kvalité sammanställdes och utvärderats utifrån bl a pelletsstandarden (SS 187120). De olika pelletskvalitéernas förbränningsförlopp karaktäriserades också i en atmosfärisk eluppvärmd ugn. Förbränningsförsöken utfördes i två för teknikområdet representativa P-märkta brännare; en undermatad samt en övermatad, och i en för teknikområdet representativ P-märkt övermatad kamin. Förbränningsförsöken utfördes under 2 dygn per bränsle och anläggning, vid en uttagen effekt av 3 kw. Förbränningsutrustningen kopplades mot en på ETC framtagen försöksuppställning för representativ provtagning. Gasanalyser (O 2, CO 2, NO, HCl, SO 2, CO och OGC) utfördes med standard- och ett FTIR-instrument. Provtagning av totalstoft skede enligt standardmetod (SS 02 84 26) med den skillnaden att provtagning utfördes vid 60 C (istället för 155 C) för att fånga upp partikelbundet kondenserbart organiskt material utan att riskera kondensering av vatten. För att bestämma partiklarnas storleksfördelning användes en 13-stegs lågtrycksimpaktor med förcyklon och absolutfilter, även där med provtagningstemperatur på 60 C. Partiklarnas utseende och sammansättning analyserades sedan med svepelektronmikroskop (ESEM) med tillhörande mikrosond (EDS) och pulverröntgen (XRD). Efter provperiodens slut inspekterades förbränningsutrustningen med avseende på beläggningsbildning och mängden avsatt aska och slagg bestämdes. Dessutom bestämdes mängden avsatt flygaska i pannans botten. Mängden oförbränt material i askan bestämdes senare genom upphettning i oxiderande atmosfär (luft) till 550 C i en muffelugn.

Resultaten visar att den hydrolysrestpellets som studerats i detta arbete har askegenskaper som väl lämpar sig för eldning i traditionella pelletsutrustningar på villanivå (brännare och kaminer). Askhalten är mindre än en tiondel av den som återfinns i normal träpellets och alkalihalten är extremt låg varvid slaggningstendenserna i utrustningen är mycket liten. Den extremt låga askhalten innebär i förlängningen att tillsynen av eldningsutrustningen kan minska väsentligt i jämförelse med eldning av normal träpellets om mängden oförbränt i aska, och orsaker till driftsstopp kan minimeras. Den studerade hydrolysrestpelletsen har en hållfasthet, bulkdensitet, svavel- och klorhalt som väl representerar den hos normal träpellets. Energiinnehållet är dock något högre och elementarsammansättningen något skild från träpelletsens vilket medför att utrustningen kan behöva justeras in för att man skall erhålla liknande bränsleeffektlägen och luftöverskott som råder när träpellets nyttjas i anläggningarna. Den studerade hydrolysgranulen gick ej att mata fram till anläggningarnas eldstäder på ett acceptabelt sätt. Resultaten från emissionsmätningarna under förbränningsförsöken i de in justerade utrustningarna visar på liknande utsläppshalter av CO, OGC, NO och stoft vid förbränning av hydrolysrestpellets som vid nyttjande av träpellets. Även liknande verkningsgrader erhölls vid förbränning av hydrolysrestpelletsen. De bildade stoftpartiklarna vid förbränning av hydrolysrestpelletsen utgjordes i likhet med förbränning av träpellets framförallt av PM 2.5. Sammansättningen hos partiklarna skiljde sig dock då den som producerats vid förbränning av hydrolysresten till största delen bestod av oförbränt material då bränsleaskan nästan helt saknar komponenter som kan bilda partiklar. Detta indikerar möjligheterna att kunna minska partikelutsläppen vid pelletseldning till extremt låg nivå vid nyttjande av hydrolysrestpellets i modifierade anläggningar. Utbränningshastigheten hos den studerade hydrolysrestspelletsen var signifikant längre än den hos normal träpellets. Den bildade koksresten under hydrolyspelletsförbränningen har också en tendens att bilda aggregat vid lägre temperaturer. En större mängd beläggning av oförbränt material på värmeöverförande ytor erhölls också vid förbränning av hydrolysrestpelletsen i jämförelse då olika träpellets eldades. Ovanstående ställer därför krav på utformningen av utrustningen för att minimera uppkomsten av driftsproblem, mängden oförbränt i aska samt beläggningar på värmeöverförande ytor. Resultaten från denna studie indikerar att man genom modifiering av de existerande befintliga pelletsutrustningar eventuellt kan elda pellets, bestående till 100 procent av hydrolysrest framtagen genom svagsyrahydrolys av vedråvara, med lägre partikelemissioner och med en högre komfort i jämförelse med då man eldar med träpellets. FÖR MER INFORMATION Kontakta Marcus Öhman, Umeå Universitet (marcus.ohman @chem.umu.se) eller Henry hedman på ETC (Henry.Hedman @etcpitea.se) för mer info eller fullständig rapport.