Teknikk og fyrkjeler

Valg av kjeletype og størrelse vil være et valg en må leve med i mange år. Derfor er det svært viktig å tenke framtidsrettet. Hvor mye arbeid er man villig til å legge i daglig drift? Ønsker du automatisk feiing? Hva slags brensel har en tilgang på og hvilke brensler er det tilgang på til en akseptabel pris i fremtiden?  Svarene på slike spørsmål vil være med å bestemme ditt valg av kjele. 

Gode tekniske løsninger er nødvendig for å få et driftssikkert og økonomisk lønnsomt biobrenselanlegg. Et slikt fyringsanlegg krever store fysiske investeringer og det er lett å gå seg bort og ende opp med større investeringer enn vi hadde tenkt oss. Derfor må det brukes god tid på den tekniske planleggingen. Det er viktig å besøke eksisterende anlegg av ulik type både for å se selv og for å høre om diverse løsninger og erfaringer med leverandør. 

Kjeler som skal brenne våt flis må bygges med lengre brennkammer enn en som skal brenne tørr flis (<35%). Det betyr at slike kjeler er dyrere. På den annen side koster fuktig flis mindre enn tørr flis. Samtidig er det verdt å tenke på at det kan være enklere å få tak i ukurant brensel enn et prima brensel som alle andre også konkurrerer om. Kjeler som er bygget for tørr flis kan aldri brenne våt flis med godt resultat. Tørr flis har alltid høyest brennverdi og vil også gi bedre kjelevirkningsgrad. Tørrfliskjeler kan enkelt brenne på såkalt «pausefyring». Det vil si at den vedlikeholder en liten glohaug i brennkammeret slik at effektuttaket kan gå helt ned til 10% av maksimal effekt. En våtfliskjele går sjelden lavere enn 20-25% av maksimal effekt. Det er verdt å tenke på i forhold til sommerfyring. Hvis varmebehovet er mindre enn det kjelen leverer må kjelen bare slukkes, ellers vil den til slutt koke. Alternativet er at du fyrer mot en buffertank/akkumulatortank i lavlastperioder. 

Det er også mulig  å kjøpe et såkalt porsjonsfyrt anlegg. Det er kjeler som i utgangspunktet er laget for å brenne halm, men som like godt kan brenne hele tømmerstokker, flis eller returvirke av ulik slag. Her fyller man et stort brennkammer med brensel, tenner på og venter til det har brent opp for så å fylle brennkammeret på nytt. I kalde perioder betyr det ofte at men fyrer to ganger pr døgn. Se video fra Funderud Gartneri  og fra Guren Gartneri  for to ulike metoder for fylling av en slik kjele. 

Silo 

Noe av det viktigste en gjør under prosjekteringen av et biobrenselanlegg er å velge silotype, innmatingsmetode fra silo og plassering av silo i terrenget.

Det er omtrent 10-15 ganger så store volum av brensel som skal handteres i forhold til ved oljefyring. Da er det avgjørende at både fylling og tømming av silo er mest mulig rasjonell og krever minst mulig arbeid.

Aller først er det viktig å finne ut hvor stor siloen bør være. Et veksthus på 1000 m2 forbruker ca 500 m3 flis pr år.

Vi anbefaler at siloen må være så stor at kjelen kan brenne på full effekt i 4 dager uten etterfylling. Dessuten bør siloen kunne ta i mot et helt lass selv om siloen ikke er helt tom. Passende effekt på biokjele til et dekar veksthus er ca 120 kW effekt. Med skogsflis vil det bety et forbruk på 4 m3 i døgnet for en slik kjele. Fire dagers forbruk blir 16 m3. Har du 5 dekar veksthus og en kjele på 600 kW, trenger vi 80 m3 i løpet av disse fire dagene på den kaldeste tida av året. I en slik silo kan det også tømmes en hel bil på 50 m3 selv om siloen ikke er helt tom.  

For mindre anlegg må en vurdere hvor liten siloen kan være i forhold til hvor store leveransen av flis er pr gang. 

En silo kan støpes ned i bakken. Eller vi kan bruke løse krokcontainere plassert under tak og koplet til fyringsanlegget. Istedenfor å støpe kan en stålcontainer graves ned eller monteres fast i terrenget. En kan også bygge siloen i bakkeplan som et vanlig lagerlokale med matemekanisme i gulvet. Videre kan silo bygges inn i eksisterende bygg. Utfordringen kan være å finne rasjonelle måter å fylle siloen på.

Utformingen av siloen avhenger av hvilken teknikk vi velger for å føre flis fra silo og inn i fyrkjelen. De to mest vanlige teknikkene er stangmater og sirkelmater, men også overmater og traverskran er aktuelle løsninger.

En stangmater er tverrstilte trekantede stålbjelker i bunnen av siloen, som skyver flis trinnvis fram  mot en sjakt i enden der flisa kan falle ned og bringes videre med skrue eller transportbånd.

Stangmatere beveges av kraftige hydrauliske sylindre. 

En sirkelmater har ofte to fjærer montert på en skive som dreier rundt. Armene skraper flis ned i en mateskrue som går inn til fyrkjelen. En sirkelmater kan bare tømme en kvadratisk silo, men det er fult mulig å montere to sirkelmatere ved siden av hverandre og la dem mate inn på samme skrue til fyrkjelen.

 

 

En ny type matemekanisme er en elektrisk drevet overmater. Den skraper et tynt lag med flis av fra toppen av flishaugen. Det betyr for det første at gulvet er flatt og kjørbart. Videre betyr det at det brukes små krefter slik at det kan spare mye på fundamentering, stål og betong. Dessuten vil den enkelt kunne demonteres og flyttes.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Siste alternativet er traverskran med en klo som griper flisa og slipper ned i ei trakt som leder til kjelen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Siloen må plasseres slik at den enkelt kan fylles ved å tippe fra bil eller traktorhenger. Det betyr at en må forsøke å utnytte høydeforskjeller i terrenget slik at flisa faller ned i siloen. Forsøk å finne løsninger slik at ekstra handtering unngås. Videre er det viktig å legge til rette for store biler eller vogntog som eventuelt skal levere flis. Tenk på at disse trenger god plass til å snu. Hvis mulig legg til rette for rundkjøring.

Hvis bil eller hengere skal tippe under tak, må en beregne stor takhøyde. Normal flisbil trenger minst 8 meter eller mer fri takhøyde for enkelt å tippe lasset. Sidetipp på tilsvarende bil trenger 5 meter.

Etter hvert vil flere flisbiler ha såkalt «walking floor» som tømmer lasset uten at en trenger tippe. Da skal 4,5 meter være tilstrekkelig høyde.

En silo må ha en form for tak slik at det ikke regner eller snør ned i siloen. Over nedgravd silo kan en ha et tak som vippes opp når det skal fylles flis. Alternativt kan taket rulles til siden når siloen skal åpnes. Tenk på hvordan taket heller i forhold til å bli kvitt snø. 

Hvis en planlegger å bruke sidetipp må siloen være litt lengre en normal lengde på lasteplanet. For silo i bakkeplan må det være tilstrekkelig tippehøyde. Hvis stangmatere er valgt bør det monteres en hydraulisk lem i ytterkant ved porten slik at tilbakefall av flis stoppes når siloen er full. Vær oppmerksom på at flis ikke renner eller flyter utover når du tipper. Derfor bør ikke siloen være for bred hvis du skal fylle den fra bare en side. Et alternativ er å bygge en kjørebro litt inn i siloen slik at hjulene på bilen kommer inn over siloen. 

Det mulig å tilføre varm luft under flisa  når den ligger i siloen og slik tørke den  betydelig. Der det er montert sirkelmater, kan en legge en tørkeplate slik som brukes i korntørker, under materen. Ved stangmatere kan det legges perforerte rør langs etter siloen, perforeringen bør vende ned. Varm luft kan en eventuelt skaffe seg via en røykgasskjøler. Eller må en ta ut dette vi en varmveksler på turvannet fra kjelen.

Hvis terrengforholdene ikke er ideelle og det er snakk om å fylle rom eller silo hvor en ikke kommer til med bil eller traktorhenger finnes det heldigvis noen smarte løsninger. Såkalte flisvifter består av en tippsjakt, en vertikal skrue som løfter flis og til et viftehode som kaster flisa ut i rommet. Kapasiteten kan være betydelig og det finnes utstyr som flytter 50 til 90 m3 pr time. Denne videoen http://youtu.be/9465_g1Fnv0?t=4m viser et eksempel fra firmaet Hargassnes i Østerrike. 

For å fylle et rom i horisontal retning kan en senterfri skrue brukes. Den vil flytte flis og la den drysse ned ved kanten av haugen.

Kombinasjoner av flere slike løsninger kan lette flishandteringen.

 

Rapporter med data og erfaringer fra flere pilotanlegg finner du her 

 

 

Siden er bearbeidet med støtte fra SLF