BIOS - Bioenergy
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Analyse und Charakterisierung von Pellets

Pelletsanalytik

BIOS hat umfassende Möglichkeiten der Analytik von Biomasse-Brennstoffen (Analysen) und bietet im Bereich der Pelletsanalytik folgende Analysen an:

  • In Anlehnung an die österreichische ÖNORM M 7135 sowie die deutsche Norm DIN 51731 für Holzpellets die Parameter Abmessungen, Teilchendichte, Abrieb, Brennwert, Wassergehalt, Aschegehalt sowie die Konzentrationen der Elemente N, S, Cl, Cu, Zn, As, Cr, Pb, Cd und Hg und darüber hinaus die Schüttdichte.
  • Für Pellets aus anderen Rohstoffen als reinen, rindenfreien Weichholzsortimenten (z.B. aus landwirtschaftlichen Reststoffen) werden zusätzlich die Parameter Ascheschmelzverhalten, K, Na, Ca und Mg (relevant für die Beurteilung des Ascheschmelzverhaltens und der Feinstaubbildung (K)), Si, Fe, Al, Mn und P (relevant für eine vollständige Beurteilung des Verbrennungsverhaltens) sowie C und H (für die Berechnung des Brenn- und Heizwertes) angeboten.

Charakterisierung von Pellets

Zusätzlich zu den reinen Analysenergebnissen wird von BIOS eine detaillierte Beurteilung des Brennstoffes auf Basis der Analysenergebnisse hinsichtlich seines Verbrennungsverhaltens angeboten. Dies ist insbesondere bei Pellets aus alternativen Rohstoffen von Relevanz, da dadurch eine erste fundierte Indikation bezüglich des Verbrennungsverhaltens gegeben werden kann und aufbauend auf diese verbrennungstechnische Evaluierung des Brennstoffes abgeschätzt werden kann, ob weiterführende Untersuchungen durch Laborreaktor- und/oder Verbrennungstests (siehe unten) zielführend sein könnten oder der Brennstoff gleich als gut geeignet oder nicht geeignet für die energetische Nutzung eingestuft werden kann.

Laborreaktortestläufe mit Pellets

Aufbauend auf eine vorab durchgeführte Analytik und Charakterisierung von Pellets bietet BIOS die Durchführung inklusive umfassender Aus- und Bewertung von Testläufen mit Pellets in einem Laborreaktor an (Laborreaktor).
Ziel derartiger Testläufe ist es, das Abbrandverhalten sowie Freisetzungsverhalten organischer und anorganischer Komponenten während der Verbrennung der zu untersuchenden Pellets in einem Festbett zu untersuchen.

Strohpellets vor ...
... und nach der Untersuchung im Laborreaktor

Dabei wird das thermische Zersetzungsverhalten der betreffenden Brennstoffe genau untersucht und mit verfügbaren Referenzdaten (üblicherweise von herkömmlichen Holzpellets) verglichen. Wichtige Parameter in diesem Zusammenhang sind der Massenabbau in Abhängigkeit der Verweilzeit im Reaktor, der Verlauf der Konzentrationen der einzelnen auftretenden relevanten Komponenten im Rauchgas über dem Brennstoffbett während des Abbrandversuches (CO, H2O, CO2, O2, CxHy) sowie die Feststofftemperaturen im und die Rauchgastemperaturen über dem Brennstoffbett während des Abbrandversuches.
Weiters wird die Freisetzung von NOx-Vorläufersubstanzen wie HCN, NH3, NO, NO2 und N2O aus dem Brennstoffbett einer genauen Analyse unterzogen, um Grundlagendaten bezüglich der NOx-Bildung während der Verbrennung der betreffenden Brennstoffe zu erarbeiten. Diese Daten sind vor allem deshalb von Relevanz, weil insbesondere beim Einsatz von stickstoffreichen Brennstoffen (z.B. halmgutartige Biomassen) erfahrungsgemäß mit einer verstärkten Freisetzung von NOx-Vorläufersubstanzen gerechnet werden muss.
Die Daten aus derartigen Laborreaktorversuchen werden von BIOS ausgewertet und bewertet sowie in einem Bericht zusammengefasst.

Verbrennungstests mit Pellets

Als letzter Schritt im Zuge einer umfassenden Analyse und Charakterisierung von Pellets wird die Durchführung von Verbrennungstests in einer dem Stand der Technik entsprechenden österreichischen Pelletsfeuerung oder in einer speziellen Drop-Tube-Feuerung (Drop-Tube Furnace) empfohlen. Derartige Verbrennungstests werden ebenfalls von BIOS angeboten.
Derartige Verbrennungstestläufe werden für alle relevanten Lastzustände (Anfahren, Nennlast, Teillast, Lastwechsel und Abfahren) samt begleitenden Rauchgasanalysen (CO, TOC, NOx, CO2, SO2), Gesamtstaubmessungen und Feinstaubmessungen (Messungen) sowie Aufzeichnung relevanter Betriebsparameter wie Feuerraumtemperatur, Kesselleistung und Unterdruck durchgeführt. In der Drop-Tube-Feuerung können zusätzlich Heißgasmessungen und Depositionssondenmessungen durchgeführt werden, um Ablagerungen auf Wärmetauscherrohren und deren Korrosionspotenzial beurteilen zu können.
Die Ergebnisse werden von BIOS aus- und bewertet und mit dem Verbrennungsverhalten von Referenzbrennstoffen (üblicherweise konventionelle Holzpellets) verglichen. Unterschiede werden entsprechend herausgearbeitet und bewertet. Verbrennungstests stellen dann die Grundlage für nachfolgende Anlagenplanungen dar.