Förbrukning av bäddmaterial i biobränsleeldade fluidbäddar p g a bäddagglomereringsrisk : beläggningsbildning och möjligheter till regenerering

Tidigare arbeten har visat att många av de biobränslen som används har kritiska agglomereringstemperaturer på i storleksordningen samma temperaturer som de processtemperaturer som råder i typiska fluidbäddanläggningar. Detta medför att det sannolikt finns relativt stor risk för agglomerering och defluidisering under förutsättning att en tillräckligt tjock beläggning på sandkornen har hunnit byggas upp. Därmed är sannolikt också tillräckligt snabbt byte av bäddmaterial och/eller en sänkning av bäddtemperaturen ofta en förutsättning för problemfri drift. Syftena med föreliggande arbete var därför att i) kartlägga materialåtgången och orsaker till bäddbyte i några svenska fluidbäddanläggningar; ii) samla verkliga bäddprover för att med SEM/EDS-analys bestämma beläggningskarakteristik och tillväxt som funktion av tid från fullständigt bäddbyte; iii) med den på ETC/Umeå Universitet framtagna testmetoden bestämma den specifika agglomereringstemperaturen för uttagna bäddprov; iv) uppskatta kritisk beläggningstjock/ålder för agglomerering hos de uttagna bäddproverna utifrån resultaten från utförda SEM/EDS-analyser och försök i den framtagna testmetoden; v) med den tidigare framtagna testmetoden och SEM/EDS-analys bestämma bränslens kritiska beläggningstjocklekar för olika representativa biobränslen som funktion av bäddtemperatur samt; vi) experimentellt utvärdera om uttagshöjd, sållstorlek och mekanisk behandling kan användas för att minska materialåtgången, antingen direkt genom fraktionellt uttag, eller indirekt genom regenerering.Tre bubblande fluidiserande bäddar (Falu Energi, C-4 Energi, Söderenergi) samt två cirkulerande fluidiserande bäddar (Brista Kraft, Skellefteå Kraft) ingick i projektet. Gemensamt för dessa anläggningar är att de eldar bränslemixar bestående framförallt av typiska skogsbränslebaserade råvaror samt att verken redovisar driftserfarenheter som tangerar bäddproblem förknippade med bäddagglomerering i bädd och/eller returventiler. Resultaten visade att omsättningen av bäddmaterial är mycket olika i olika skogsbränsleeldade anläggningar och uppgår ofta till betydande och ibland kostsamma mängder. Reducerad risk för bäddagglomerering ges ofta som huvudorsak till de frekventa och omfattande bäddbytena. Tillväxt av beläggning på bäddkornen är generellt förekommande med en initial tillväxthastighet på i storleksordningen några mm/dygn som avtar "paraboliskt". För CFB-anläggningarna nås den kritiska tjockleken, som visat sig vara relativt tunn (< 10 mm), inom omkring en vecka. Beläggningarna består i huvudsak av Ca-, Mg-silikater, samt fosfor i någon form. Regenerering av förbrukat bäddmaterial genom mekanisk behandling genom malning, fraktionering av bäddmaterial (i kornstorlek) genom selektivt uttag vid olika bäddhöjder och indirekt regenerering efter sållning förefaller vara relativt svårt att genomföra.Upprättat; 2001; 20070815 (ysko