chp - grön kemi - bioenergi från skogen se ulf-peter granö 2010

204
CHP Grön Kemi Bioenergi fån skogen (CHP 50 kWe 1 MWe) PowerPoints Ulf-Peter Granö Karleby - Kokkola 2010

Upload: priki1

Post on 04-Apr-2015

413 views

Category:

Documents


9 download

TRANSCRIPT

Page 1: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

CHP – Grön KemiBioenergi fån skogen

(CHP 50 kWe 1 MWe)

PowerPoints

Ulf-Peter Granö

Karleby - Kokkola

2010

Page 2: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Kretslopp

Page 3: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Fotosyntes – Förbränning

Koldioxidens kretslopp

Fotosyntes Förbränning

Page 4: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

EUROPEAN UNIONEuropean Regional Development Fund

HIGHBIO - INTERREG NORD2008 - 2011

Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning

Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta

Refining of Novel Products by Biomass Gasification

Page 5: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Förädling av bioråvaror Material Process Produkt Energi- Tillgänglig

omvandling energi

Skogsråvaror

-Träråvaror

- GROT

- Odlade

energiväxter

Jordbruksråvaror

- Gräsråvaror

- Rörflen, Hampa,mm

- Oljefrön

-Spannmål . . . . . . . . . . .

Gödsel och avfall

- Husdjursgödsel

- biologiskt avfall

Samhällsavfall

- Gödsel

- Processavfall

Förbränning Värme

Värme för uppvärmning och process

Värmepanna

CHP

Biogasproduktion

Värme

Biogas (metangas)

Gasmotor + gen. El

VärmeVärme

Pyrolys Trägas (Kolmonoxid)

Gasmotor + gen.

VärmeEl

Värme

Alkoholfermentering

Biogasproduktion

Pyrolysolja

Biogasproduktion

Separering -> fast Fast bränsle

Alkohol Tekniskt bränsleBTL, GTL

BränsleråvarorFordonsbränsle

Oljepressning Växtolja

Omförestring

Växtolja

Biodiesel Fordonsbränsle

Oljor

Värmepanna

CHP

Värme

Tekniskt bränsleGTL

Fordonsbränsle

El

Värmepanna

Värme

So

len

s s

tråla

r –

Fo

tosyn

tes, 6 C

O2

+6 H

2O

→C

6H

12O

6+

6O

2

Ulf-Peter Granö

Kemiska råvaror Kemiska produkter

CHP=Combined Heat and Power

BTL=Biomass to liquid

GTL=Gas to liquid

Page 6: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Förädling av bioråvaror Material Process Produkt Energi- Tillgänglig

omvandling energi

Skogsråvaror

-Träråvaror

- GROT

- Odlade

energiväxter

Jordbruksråvaror

- Gräsråvaror

- Rörflen, Hampa,mm

- Oljefrön

-Spannmål . . . . . . . . . . .

Gödsel och avfall

- Husdjursgödsel

- biologiskt avfall

Samhällsavfall

- Gödsel

- Processavfall

Förbränning Värme

Värme för uppvärmning och process

Värmepanna

CHP

Biogasproduktion

Värme

Biogas (metangas)

Gasmotor + gen. El

VärmeVärme

Pyrolys Trägas (Kolmonoxid)

Gasmotor + gen.

VärmeEl

Värme

Alkoholfermentering

Biogasproduktion

Pyrolysolja

Biogasproduktion

Separering -> fast Fast bränsle

Alkohol Tekniskt bränsleBTL, GTL

BränsleråvarorFordonsbränsle

Oljepressning Växtolja

Omförestring

Växtolja

Biodiesel Fordonsbränsle

Oljor

Värmepanna

CHP

Värme

Tekniskt bränsleGTL

Fordonsbränsle

El

Värmepanna

Värme

So

len

s s

tråla

r –

Fo

tosyn

tes, 6 C

O2

+6 H

2O

→C

6H

12O

6+

6O

2

Ulf-Peter Granö

Kemiska råvaror Kemiska produkter

CHP=Combined Heat and Power

BTL=Biomass to liquid

GTL=Gas to liquid

= HighBio

Page 7: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Bioenergiråvaror från skog och jordbruk

Direkt

förbrän-

ning av,

- GROT

- Ved

- Flis

- Pellets

Eldning / Förbränning

Kylning Värme/ånga

El

Drivning av fordon

Omvandling med värme Biokemisk omvandling

För-

gasning

Förvätsk-

ning

Träkol Syntetisk

gas (trägas)Pyrolysolja Etanol

Butanol

Biogas Kompost

Alkohol-fermentering

Anaerob Fermentering

– nedbrytning

Aerob nedbrytning

Syntetiska råvaror

(BTL)

Flytande bränsle

BTL=Biomass to liquid

GTL=Gas to liquid

Gasmotor

Rening

Pyrolys -karboni-

sering

BIOENERGI

Kemiska

produkter

Syntetiskt bränsle (GTL)

Kemiska råvaror

Pyrolys Bakterier

En grov översikt över förädling av bioenergiråvaror från skog och jordbruk

Ulf-Peter Granö

FörgasningAnaerobisk

Fermentering

Page 8: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Bioenergiråvaror från skog och jordbruk

Direkt

förbrän-

ning av,

- GROT

- Ved

- Flis

- Pellets

Eldning / Förbränning

Kylning Värme/ånga

El

Drivning av fordon

Omvandling med värme Biokemisk omvandling

Trä-för-

gasning

Förvätsk-

ning

Träkol Syntetisk

gas (trägas)Pyrolysolja Etanol

Butanol

Biogas Kompost

Alkohol-fermentering

Anaerob Fermentering

– nedbrytning

Aerob nedbrytning

Syntetiska råvaror

(BTL)

Flytande bränsle

BTL=Biomass to liquid

GTL=Gas to liquid

Gasmotor

Rening

Pyrolys -karboni-

sering

BIOENERGI

Kemiska

produkter

Syntetiskt bränsle (GTL)

Kemiska råvaror

Pyrolys Bakterier

En grov översikt över förädling av bioenergiråvaror från skog och jordbruk

Ulf-Peter Granö

Page 9: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Bioenergiråvaror från skog och jordbruk

Direkt

förbrän-

ning av,

- GROT

- Ved

- Flis

- Pellets

Eldning / Förbränning

Kylning Värme/ånga

El

Drivning av fordon

Omvandling med värme Biokemisk omvandling

Trä-för-

gasning

Förvätsk-

ning

Träkol Syntetisk

gas (trägas)Pyrolysolja Etanol

Butanol

Biogas Kompost

Alkohol-fermentering

Anaerob Fermentering

– nedbrytning

Aerob nedbrytning

Syntetiska råvaror

(BTL)

Flytande bränsle

BTL=Biomass to liquid

GTL=Gas to liquid

Gasmotor

Rening

Pyrolys -karboni-

sering

BIOENERGI

Kemiska

produkter

Syntetiskt bränsle (GTL)

Kemiska råvaror

Pyrolys Bakterier

En grov översikt över förädling av bioenergiråvaror från skog och jordbruk

Ulf-Peter Granö

= HighBio

Page 10: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Bioenergiråvaror från skog och jordbruk

Direkt

förbrän-

ning av,

- GROT

- Ved

- Flis

- Pellets

Kylning

Värme/ånga

El

Omvandling med värme

Förvätskning

TräkolSyntetisk gas (trägas) Pyrolysolja

Rening, kylning,

komprimering

Pyrolys -karbonisering Biomassa förgasning

Pyrolys

Stirling

ElVärme

Syntetiskt

bränsle BTL

Fordon

Fordons-

bränsle

Ulf-Peter Granö

Mikroturbin

CHP kraftvärmeenheter

ORC

Eldning Förbränning Förgasning

Ångturbin

El + värme

Gasmotor Hetluftsturbin Bränslecell

Förbränning

Page 11: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Bioenergiråvaror från skog och jordbruk

Direkt

förbrän-

ning av,

- GROT

- Ved

- Flis

- Pellets

Kylning

Värme/ånga

El

Omvandling med värme

Förvätskning

TräkolSyntetisk gas (trägas) Pyrolysolja

Rening, kylning,

komprimering

Pyrolys -karbonisering Biomassa förgasning

Pyrolys

Stirling

ElVärme

Syntetiskt

bränsle BTL

Fordon

Fordons-

bränsle

Ulf-Peter Granö

Mikroturbin

CHP kraftvärmeenheter

ORC

Eldning Förbränning Förgasning

Ångturbin

El + värme

Gasmotor Hetluftsturbin Bränslecell

Förbränning

= HighBio

Page 12: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Grön energi

Ulf-Peter Granö

Från skogen Från lantbruk

Biomassa

Direkt energi

Förnyelsebar energi

Konvertering till bränsle

Stora Små-skalig

Ång-cykel ORC

Pellets

Bio-

Syngas

Bio-Bränsle

Vatten Vind Hav Sol

Stirling

ORC=

Organic Rankine Cycle

Geo-

energi

Kemiska råvaror

Förgas-ning

Förädling

Hetlufts-turbin

Page 13: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Bioråvaror till förädling

Från skogen Energived

- GROT

- Energiskog, (Glasbjörk, mm)

Bio-Värme

Bio-syngas

Förbränning

Biogas

Bakterier

Anaerob

Fermentering

Bio-bränsle

BiogasproduktionAlkohol

Fermentering

Från lantbruk- Halm

- Gräs, mm

Våt biomassa - Gödsel

- Bio-avfall, mm

Förgasning

Ulf-Peter Granö

Energiväxter- Rörflen

- Hampa

- Salix, mfl.

Socker och stärkelse

Hydrolys

Vegetabiliska

oljor

Olje-

press

Omför-estring

Bio-diesel

Etanol

Butanol

Bio-El

OR

C

Sti

rlin

g

He

t å

ng

a

He

tva

tte

n

Ligno-cellulosa

Pyro

lys

-F

örv

äts

kn

ing

Pyrolys-olja

FTFischer-Tropsch

Kolväte

Oljeväxter- Rybs, raps

- Solros, senap

- Oljelin, mfl.

CHP CHP CHP CHP

Page 14: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Bioråvaror till förädling

Från skogen Energived

- GROT

- Energiskog, (Glasbjörk, mm)

Bio-Värme

Bio-syngas

Förbränning

Biogas

Bakterier

Anaerob

Fermentering

Bio-bränsle

BiogasproduktionAlkohol

Fermentering

Från lantbruk- Halm

- Gräs, mm

Våt biomassa - Gödsel

- Bio-avfall, mm

Förgasning

Ulf-Peter Granö

Energiväxter- Rörflen

- Hampa

- Salix, mfl.

Socker och stärkelse

Hydrolys

Vegetabiliska

oljor

Olje-

press

Omför-estring

Bio-diesel

Etanol

Butanol

Bio-El

OR

C

Sti

rlin

g

He

t å

ng

a

He

tva

tte

n

Ligno-cellulosa

Pyro

lys

-F

örv

äts

kn

ing

Pyrolys-olja

FTFischer-Tropsch

Kolväte

Oljeväxter- Rybs, raps

- Solros, senap

- Oljelin, mfl.

CHP CHP CHP CHP

= HighBio

Page 15: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Biomassa direkt förbränning CHP

Från skogen Från lantbruk

Biomassa

Direkt energi

PelletsFlisPulver

Ulf-Peter Granö

Mycket stora CHP

Småskalig

CHP

ORC Stirling

ORC=Organic Rankine Cycle

Mikro

MCHP

Ång-cykel Hetlufts-turbin

Ångmotor

Page 16: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Biomassa Termokemisk omvandling

Ulf-Peter Granö

Från skogen

Biomassa

Omvandling med värme

Termokemisk omvandling

Pyrolysolja

Biotjära

Rågas

Produktgas

Bio-Syngas

Syntetisk gas

Pyrolys

Träkol

Grillkol

Smideskol

Torrdestillation - Termokemisk Omvandling

PyrolysKarbonisering

Förgasning Förvätskning

Förbehandling

Page 17: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Pyrolysolja Förädling

Ulf-Peter Granö

Pyrolysolja

(Biotjära)

HDO = Hydrotreated Oil

Biobränsle

HDO

Värme El Bränsle Kemikalier

Rening och uppgradering

Biobränsle

HDO

Page 18: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Biomassa från skogen Förgasning

Biomassa från skogen

Gallringar Slutavverkningar

Bio-Syngas

Förgasning

Biobränsle

Energiskog

Salix

GlasbjörkOkvistad Kvistad GROT Stubbar

Kemiska råvaror

För-bränning

Storskalig FälttorkningFälttorkning

FälttorkningStora CHP (Kraftvärme)

FörädlingMindre

CHP - flis- pellets

Torrt-träbränsle

Fuktigtträflis

Ulf-Peter Granö

Page 19: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Biomassa direkt förbränning CHP

Ulf-Peter Granö

Från skogen Från lantbruk

Biomassa

Direkt energi

Mycket stora CHP Småskalig CHP

ORC Stirling

ORC = Organic Rankine Cycle

Mikro MCHP

Ång-cykel

FlisPulver Pellets

Hetluftsturbin

Page 20: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Biomassa direkt förbränning CHP

Från skogen Från lantbruk

Biomassa

Direkt energi

FlisPulver Pellets

Ulf-Peter Granö

Mycket stora CHP Småskalig CHP

ORC Stirling

ORC = Organic Rankine Cycle

Mikro MCHP

Ång-cykel ÅngmotorHetluftsturbin

Page 21: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

CHP - kraftvärme från Biomassa

Ulf-Peter Granö

Från skogen

Biomassa

CHP-anläggning med indirekt förbränning

CHP=Combined Heat and Power (kraftvärme - el och värme)

CHP-anläggning med direkt förbränning

El (kWe)

Värme

(kWth)

Kraftvärme

produktion

Kraftvärme

produktion

Värme

(kWth)

Förgasning av biomassa

Page 22: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

CHP - kraftvärme från Biomassa

Ulf-Peter Granö

Från skogen

Biomassa

CHP-anläggning med indirekt förbränning

CHP=Combined Heat and Power (kraftvärme

- el och värme)

CHP-anläggning med direkt förbränning

El (kWe)

Värme

(kWth)

Förgasning av

biomassa

Värme

(kWth)

Kraftvärme

produktion

ORC

Stirling

Ång-cykel

Kraftvärme

produktion

Förbränning av träflis

Page 23: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

CHP - kraftvärme från Biomassa via förgasning

Ulf-Peter Granö

Biomassa

CHP-anläggning med indirekt förbränning

CHP=Combined Heat and Power (kraftvärme

- el och värme)

CHP-anläggning med direkt förbränning av Bio-Syngas

El (kWe)

Värme

(kWth)

Förgasning av

biomassa

Värme

(kWth)

Kraftvärme

produktion

Kraftvärme

produktion

Förgasning och

direkt förbränning

av Bio-Syngas

Från skogenÅngturbin ORC StirlingHetluftsturbin Ångmotor

Bio-Syngas

Page 24: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Ulf-Peter Granö

Kylning och rening

Produktgas

Bio-Syngas

Mindre CHP enhet

Förgasning av

biomassa

Gasmotor + generator

Mikroturbin + generator

Bio-Syngas

CHP= Combined Heat and Power

Reaktor

Förgasning av

biomassa

Trägas

eller

Mindre CHP enhet för Förgasning av biomassa

Page 25: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Mindre CHP för förgasning av biomassa

Ulf-Peter Granö

Kylning och rening

Produktgas

Bio-Syngas

Mindre CHP enhet

Bio-Syngas

CHP= Combined Heat and Power

Reaktor

Förgasning av

biomassa

Trägas

Gasmotor + generator

Mikroturbin + generator

Bränsleceller

Page 26: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

CHP med Förgasning av biomassa

Ulf-Peter Granö

Fuktig träflis

Torkad träflis

Värme

(kWth)

El (kWe)

Kylning och rening

Produktgas

Bio-Syngas

Mindre CHP enhetBiomass

aGasmotor + generator

Mikroturbin + generatorBio-Syngas

CHP= Combined Heat and Power

Reaktor

Förgasning av

biomassa

Trägas

Bränsleceller

Page 27: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

CHP med Förgasning av biomassa

Ulf-Peter Granö

Fuktig träflis

Torkad träflis

Värme

(kWth)

El (kWe)

Kylning och rening

Produktgas

Bio-Syngas

Mindre CHP enhetBiomass

aGasmotor + generator

Mikroturbin + generatorBio-Syngas

CHP= Combined Heat and Power

Reaktor

Förgasning av

biomassa

Trägas

Bränsleceller

Page 28: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

CHP med Stirling modul vid direkt förbränning av träflis

Ulf-Peter Granö

Värme

(kWth)

El (kWe)Förbränning

av träflis

Stor värmepanna

Från skogen

Biomassa

Fuktig träflis

Flishuggning

Torkad träflis

Naturlig torkning

Eftertorkning

Stirling

Page 29: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

CHP med ORC modul vid direkt förbränning av träflis

Ulf-Peter Granö

Värme

(kWth)

vatten

termo olja 300 ºC

ånga

organisk vätska

El (kWe)

ORC modul för

Elproduktion

Förbränning

av träflis

Stor värmepanna

Från skogen

Biomassa

Fuktig träflis

Flishuggning

Torkad träflis

Naturlig torkning

Eftertorkning

Page 30: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

CHP med förgasning av biomassa integrerad med en ORC enhet

Ulf-Peter Granö

Värme

(kWth)

vatten

termo olja 300 ºC ånga

organisk vätska

El (kWe)

Elproduktion

Förgasnings-

reaktor

Förbränning

av Bio-Syngas

Stor

värmepanna

Kylning och

rening

Produktgas

Bio-Syngas

Träflis

Page 31: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

CHP med Hetluftsturbin vid direkt förbränning av träflis

Ulf-Peter Granö

Värme

(kWth)

Värmeväxlare

Het luft 800-950 ºC

El (kWe)

Från skogen

Biomassa

Fuktig träflis

Flishuggning

Torkad träflis

Naturlig torkning

Eftertorkning

Förbränning

av träflis

Stor värmepanna

Air in

Rökgaser

C = Compressor, T = Turbine

Hetluftsturbin, HAT = Hot Air Turbine

Hetluftsturbin för

Elproduktion

C T

Page 32: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

CHP med Hetluftsturbin vid förbränning av

Bio-Syngas

Ulf-Peter Granö

Värme

(kWth)

Värmeväxlare

Het luft 800-950 ºC

El (kWe)

Från skogen

Biomassa

Förbränning

Bio-Syngas

Stor värmepanna

Air in

Rökgaser

C = Compressor, T = Turbine

Hetluftsturbin, HAT = Hot Air Turbine

Hetluftsturbin för

Elproduktion

C TFörgasning av

biomassa

Kylning och reningProduktgas

Bio-Syngas

Trägas

Reaktor

Page 33: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

CHP med Förgasning av biomassa

Ulf-Peter Granö

Ångturbin

ORC

Träflis

Värme

(kWth)

El (kWe)

Kylning och

rening

Produktgas

Bio-Syngas

Stor

värmepanna

Värmeväxlare

Förbränning Stirling

Biomassa

Reaktor

Trägas

CHP= Combined Heat and Power

Hetluftsturbin

Förgasning

av biomassa

Mikroturbin + generator

Värme

(kWth)

El (kWe)

Organic Rankine Cycle

Bränsleceller Gasmotor + generator

Bio-Syngas

Page 34: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Närvärme alternativt kraftvärme från Biomassa

Ulf-Peter Granö

Från skogen

Biomassa

En mindre lokal värmeanläggning

CHP=Combined Heat and Power (kraftvärme - el och värme)

Värmekunder

En mindre lokal CHP anläggning

Elkunder

El (kWe)

Värme

(kWth)

Närvärmeproduktion Kraftvärmeproduktion

Page 35: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

En integrerad lokal Energiproduktion

Ulf-Peter Granö

Från skogen

Biomassa

Lokal

värmeanläggning

CHP=Combined Heat and Power (kraftvärme - el och värme)

Flistorkning

Mindre

CHP anläggning

El (kWe)

NärvärmeproduktionKraftvärmeproduktion

Energiterminal

Råvaror - Produkter

Värme (kWth)

Bio-Syngas

Förgasning av Biomassa

Pellet-tillverkning

Solenergi

Geoenergi

Värme (kWth)

Page 36: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Ulf-Peter Granö

Från skogen

Biomassa El (kWe)Värme (kWth)

Energiterminal

Bioenergiråvaror - Produkter

Värme (kWth)

Integrering med lokal Energiterminal

Lokal

värmeanläggning

Närvärmeproduktion

Mindre

CHP anläggning

Kraftvärmeproduktion

Träflis Träpellets

Träbiomassa Sågspån

Ved

Lagerhall för produkter

StubbarGROT-

buntar

Page 37: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Ulf-Peter Granö

Från skogen

Biomassa

Lokal värmeanläggning

Integrering med Solenergi och Geoenergi

Solenergi

Närvärmeproduktion

Geoenergi

Bergvärme

(kWth)

Solvärme

Page 38: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Integrering för Torkning av träflis

Ulf-Peter Granö

Träflis

Bandtork - Bäddtork

Körbar Planbottentork Silotork

Multi-Bandtork

Roterande trumtork

Närvärmeproduktion

Lokal

värmeanläggning

Page 39: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Integrering med Förgasning av biomassa

Ulf-Peter Granö

ORC

Fuktig träflis

Torkad träflis

Värme

(kWth)

El (kWe)

Förgasnings-

reaktor

Gasifisering av

biomassa

Kylning och rening

Produktgas

Bio-Syngas

Mindre CHP enhet

Stor

Värmepanna

Förbränning

Stirling

Biomassa

Ångturbin

CHP genom direkt förbränning av Bio-Syngas

CHP= Combined Heat and Power

Page 40: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Integrering med Förgasning av biomassa

Ulf-Peter Granö

Fuktig träflis

Torkad träflis

Värme

(kWth)

Förgasnings-

reaktor

Gasifisering av

biomassa

Kylning och rening

Produktgas

Närvärme-

anläggning

Stor Värmepanna

Förbränning

Biomassa

Direkt förbränning av produktgasen för värmeproduktion

Page 41: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

CHP med förgasning av biomassa integrerad med en ORC enhet

Ulf-Peter Granö

Värme

(kWth)

vatten

termo olja 300 ºC ånga

organisk vätska

El (kWe)

Elproduktion

Förgasnings-

reaktor

Förbränning

av Bio-Syngas

Stor

värmepanna

Kylning och

rening

Produktgas

Bio-Syngas

Träflis

Page 42: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Integrering med Förgasning av biomassa

Ulf-Peter Granö

Fuktig träflis

Torkad träflis

Värme

(kWth)

El (kWe)

Förgasnings-

reaktor

Gasifisering av

biomassa

Kylning och rening

Produktgas

Bio-Syngas

Mindre CHP enhet

Biomassa

CHP med Bio-Syngas till Gasmotor eller Mikroturbin + generator

Gasmotor + generator

Mikroturbin + generator

Bio-Syngas

CHP= Combined Heat and Power

Page 43: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Integrerad CHP med Förgasning av biomassa

Ulf-Peter Granö

Fuktig träflis

Torkad träflis

Värme

(kWth)

El (kWe)

Förgasnings-

reaktor

Gasifisering

av biomassa

Kylning och rening

Produktgas

Bio-Syngas

Mindre CHP enhetBiomassa

Gasmotor + generator

Mikroturbin + generator

Bio-Syngas

CHP= Combined Heat and Power

Page 44: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

CHP-kombinat för Trägas och Biogas

Ulf-Peter Granö

Fuktig träflis

Torkad träflis

Förgasnings-

reaktor

Gasifisering

av biomassa

Kylning och rening

Produktgas

Bio-Syngas

Mindre lokal CHP enhet

Biomassa

Gasmotor + generator

Mikroturbin + generator

Bio-Syngas

CHP= Combined Heat and Power

El (kWe) Värme (kWth)

Anaerob

Fermentering

Biogasproduktion

BakterierBiogas

Energiväxter- Rörflen

- Hampa, mfl.

Våt biomassa - Gödsel

- Bio-avfall, mm

Specifik biomassa

Trägas/Rågas är Produktgas, den renas till Bio-Syngas

Page 45: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Integrering med lokal Biogasanläggning

Ulf-Peter Granö

Fuktig träflis

Torkad träflis

Förgasnings-

reaktor

Gasifisering av

biomassa

Kylning och rening

Produktgas

Bio-Syngas

Mindre lokal CHP enhet

Biomassa CHP anläggning

Bio-Syngas samt Biogas till Gasmotor eller Mikroturbin

+ generator

Gasmotor

+ generator

Mikroturbin

+ generator

Bio-Syngas

CHP= Combined Heat and Power

El (kWe) Värme (kWth)

Energiväxter- Rörflen

- Hampa, mfl.

Anaerob

Fermentering

Biogasproduktion

Våt biomassa - Gödsel

- Bio-avfall, mm

Specifik biomassa

BakterierBiogas

Page 46: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

CHP Biogasanläggning

Ulf-Peter Granö

Mindre CHP enhet

Gasmotor

+ generator

Mikroturbin

+ generator

CHP= Combined Heat and Power

Anaerob

Fermentering

Biogasproduktion

Bakterier

Biogas

Energiväxter- Rörflen

- Hampa, mfl.

Våt biomassa - Gödsel

- Bio-avfall, mm

Specifik biomassaVärme

(kWth)

El (kWe)

Page 47: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Integrering, Trägas- och Biogas-CHP

Ulf-Peter GranöCHP= Combined Heat and Power

Page 48: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

En Integrerad förädling av Bio-Syngas och Biogas

Ulf-Peter Granö

Fuktig träflis

Torkad träflis

Förgasnings-

reaktor

Gasifisering av

biomassa

Kylning och rening

Produktgas

Bio-Syngas

Integrerad förädling

Biomassa Syntetiska bränsleråvaror

för fordonsbränslei en Integrerad

förädlingsanläggning

Bio-Syngas

CHP= Combined Heat and Power

Energiväxter- Rörflen

- Hampa, mfl.

Anaerob

Fermentering

Biogasproduktion

Våt biomassa - Gödsel

- Bio-avfall, mm

Specifik biomassa

BakterierBiogas

Syntetiska

bränsleråvaror

Page 49: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Från skogen Från lantbruk

Förgasning av biomassa

Produktgas

för gasmotor,

gasturbin,

bränsleceller

Biomassa

Reaktor

Gasifi-

sering av

biomassa

Väte (H)Metanol (CH3OH)

Kemiska produkter

mm.

FT bränsle(Fischer-Tropsh)

FT Diesel

Syntetisk Naturgas

(Bio-SNG)

Ulf-Peter Granö

Kylning och rening

Värme

Page 50: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Förädling av Bio-Syngas till bränsle

Ulf-Peter Granö

Fuktig träflis

Torkad träflis

Kylning och rening

Produktgas

Bio-Syngas

Integrerad förädling

Biomassa Syntetiska bränsleråvaror

för fordonsbränsleförädlas i en biobränsleanläggning

Bio-Syngas

Syntetiska

bränsleråvaror

Reaktor

Förgasning av

biomassa

Trägas

Syntetisk Naturgas

Bio-SNG

Produktgas

Bio-Syngasför gasmotor, gasturbin,

bränsleceller

Väte (H)

Metanol syntes

FT syntes

Blandad Alkohol

syntes

Etanol

Butanol

BensinMTG

Bensin

Diesel

FT=Fisher-Tropsch MTG via zeolite ZSM-5 catalyst

Page 51: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Bio-Syngas Biobränsle

Ulf-Peter Granö

BiomassaExempel på katalytiska vägar för Bio-Syngas till biobränsleråvaror

Etanol

Kylning - rening

Produktgas

Bio-Syngas

Reaktor

Förgasning av

biomassa

Trägas

Bensin

Bio-syngas

FT biobränsleråvaror

FT route

Diesel

Methanol route

Syntetisk Bio-DME

FT=Fisher-Tropsch

Metanol

Ethanol route

BensinMTBE

Bio-syngas

Bensin Diesel

MTG

Olika katalytiska vägar till bränsleråvaror

MTBE=Methyl tert-butyl ether

Page 52: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Bio-Syngas Biobränsle

Ulf-Peter Granö

BiomassaExempel på katalytiska vägar för Bio-Syngas till biobränsleråvaror

Kylning - rening

Produktgas

Bio-Syngas

Reaktor

Förgasning av

biomassa

Trägas

Bensin

Bio-syngas

FT biobränsleråvaror

FT-syntes

Diesel

Metanol syntes

Syntetisk Bio-DME

FT=Fisher-Tropsch

Methanol

Bensin MTBE

Etanol

Blandad

Alkohol syntes

Olika katalytiska vägar till bränsleråvaror

Diesel

MTG

MTG via zeolite ZSM-5 catalyst

Etanol och högre alkoholer

Högre alkoholer; propanol, butanol, pentanol

Butanol

MTBE=Methyl tert-butyl ether

Page 53: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Bio-Syngas Biobränsle

Ulf-Peter Granö

BiomassaExempel på olika vägar för Bio-Syngas till biobränsleråvaror

Kylning - rening

Produktgas

Bio-Syngas

Reaktor

Förgasning av

biomassa

Trägas

Bensin

Bio-syngas

FT-biobränsle-råvaror

FT-syntes

Diesel

Syntetisk Bio-DME

FT=Fisher-Tropsch

MTBE

Etanol

Olika katalytiska vägar till bränsleråvaror

Diesel

MTG via zeolite ZSM-5 catalyst

Etanol och högre alkoholer

Högre alkoholer; propanol, butanol, pentanol

Butanol

Methanol

MTG

Metanol syntes

Blandad

Alkohol syntes

MTBE=Methyl tert-butyl ether

Page 54: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Bio-Syngas Biobränsle

Ulf-Peter Granö

BiomassaExempel på olika vägar för Bio-Syngas till biobränsleråvaror

Kylning - rening

Produktgas

Bio-Syngas

Reaktor

Förgasning av

biomassa

Trägas

Bensin

Bio-syngas

FT-biobränsle-råvaror

FT-syntes

Diesel

Syntetisk Bio-DME

FT=Fisher-Tropsch

MTBE

Etanol

Olika katalytiska vägar till bränsleråvaror

Diesel

MTG via zeolite ZSM-5 catalyst

Etanol och högre alkoholer

Högre alkoholer; propanol, butanol, pentanol

Butanol

Methanol

MTG

Metanol syntes

Butanol

Etanol

Blandad

Alkohol syntes

Bioreaktor

Mikro-organismer

Fermentering

MTBE=Methyl tert-butyl ether

Page 55: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Energientreprenörer skördar och förädlar biomassa

Ulf-Peter Granö

Från skogen

Biomassa

Skörd

Sönderdelning

Värme / CHP

Transport

Fälttorkning

Hantering Förädling

Energientreprenör Energiföretagare

Page 56: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Energikooperativ

Energientreprenör Energiföretagare

Page 57: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Solenergi - solvärme

Solenergi

Solvärme

Bioeenergi + Solenergi

I Österrike

Page 58: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Geoenergi - Bergvärme

Rörledningar till borrhål

Värme i berget

Borrhål

P

VärmeöverföringVärmeöverföring

Ulf-Peter Granö

Värme-

tank

Värme-

pump

Page 59: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Fasta och gasformiga biobränslen

Biobränsle

Ulf-Peter Granö

Biomassa

Från skogen Från lantbruk

Förgasning

Trägas

SyngasBiogas

Fasta biobränslen

o Ved

o Träflis

o Träpellet

Samt flis av

GROT och stubbar

BakterierPyrolys

Biogasproduktion

Page 60: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Biomassa till förädling

.

Från skogen Energived

- GROT, mm

Energiväxter- Rörflen

- Hampa

- Salix, mfl.

Bio-Syngas

Termo-kemisk omvandling

Förbränning

Biogas

Bakterier

Anaerob

Fermentering

Bio-kemisk omvandling

BiogasproduktionAlkohol

Fermentering

Från lantbruk- Halm

- Gräs, mm

Våt biomassa - Gödsel

- Bio-avfall, mm

Etanol

Butanol

Befintlig biomassa

Förgasning

Värme + El

Specifik biomassa

Ulf-Peter Granö

Page 61: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Bioråvaror till förädling

Från skogen Energived

- GROT

- Energiskog, (Glasbjörk, mm)

Bio-Värme

Bio-syngas

Förbränning

Biogas

Bakterier

Anaerob

Fermentering

Bio-bränsle

BiogasproduktionAlkohol

Fermentering

Från lantbruk- Halm

- Gräs, mm

Våt biomassa - Gödsel

- Bio-avfall, mm

Förgasning

Ulf-Peter Granö

Energiväxter- Rörflen

- Hampa

- Salix, mfl.

Socker och stärkelse

Hydrolys

Vegetabiliska

oljor

Olje-

press

Omför-estring

Bio-diesel

Etanol

Butanol

Bio-El

OR

C

Sti

rlin

g

He

t å

ng

a

He

tva

tte

n

Ligno-cellulosa

Pyro

lys

-F

örv

äts

kn

ing

Pyrolys-olja

FTFischer-Tropsch

Kolväte

Oljeväxter- Rybs, raps

- Solros, senap

- Oljelin, mfl.

Page 62: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Gas från biomassa

Ulf-Peter Granö

Från skogen Från lantbruk

Biomassa

BiogasBio-Syngas Bio-SNG

Från lantbrukHalm, Gräs, mm

Våt biomassa - Gödsel

- Bio-avfall, mm

Biomassa

Bio-SNG = Bio Synthetic Natural Gas

Bio-Syngas

Termofila eller Mesofila bakterier

Anaerob FermenteringBiogasproduktionReaktor

Förgasning

RågasRening Rening

Rening + Termisk krackning eller Katalytisk reforming

Produktgas

Lufttorkning Sönderdelning - Blandning - Preparering

- Eftertorkning

Sönderdelning Blandning- Hygienisering

- Temperaturanpassning

Page 63: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Förgasning

Ulf-Peter Granö

Bio-Syngas Bio-SNG

Förgasning

Rening

Rening + Termisk krackning eller Katalytisk reforming

Biomassa

Reaktor

Rågas

Produktgas

Page 64: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Gas från biomassa

Ulf-Peter Granö

Från skogen Från lantbruk

Biomassa

Biogas

Från lantbrukHalm, Gräs, mm

Våt biomassa - Gödsel

- Bio-avfall, mm

Biomassa

Bio-SNG = Bio Synthetic Natural Gas

Bio-Syngas

Bakterier

Anaerob Fermentering

BiogasproduktionReaktor

Förgasning

RågasRening Rening

Bio-Syngas Bio-SNG

Page 65: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Bio-Syngas från Träbiomassa

Ulf-Peter Granö

Från skogen

Biomassa

Bio-Syngas

Förgasnings-Reaktor

Förgasning

RågasRening

Rening + Termisk krackning eller Katalytisk reformingProduktgas

Hantering av biomassaFlis

Lufttorkning Sönderdelning

- Blandning - Preparering

- Eftertorkning

Page 66: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Fermentering av Bio-Syngas till bränsle

Ulf-Peter Granö

Från skogen Från lantbruk

Biomassa

Fermentering

Förgasnings-Reaktor

Förgasning

Rågas Rening

Bio-Syngas Bio-

reaktor

Bakterier/ Jästsvampar

H2O

Alkohol Återvinning

Alkohol + H2O

Distribution av Biobränsle

Raffinaderi

Etanol/Butanol

Page 67: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Fossil gas Gas från biomassa

Ulf-Peter Granö

Från skogen Från lantbruk

Förgasning

Anaerob fermen-tering

Biogasproduktion

Biomassa

BiogasBio-SNG/Bio-Syngas

Från lantbruk Halm, Gräs, mm

Våt biomassa

- Gödsel

- Bio-avfall, mm

Biomassa

Bio-SNG = Bio Synthetic Natural Gas

Stenkol

Fossil olja

SNG

Naturgas

Fossil råvara

Naturgas

Storskalig förgasning

SNG = Synthetic Natural Gas

Rening Rening

Trägas

Pyrolys –

Förgasning

Pyrolys -

Förgasning

Page 68: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Bio-Syngas från biomassa

Ulf-Peter Granö

.

Från skogen Från lantbruk

Biomassa

Bio-Syngas

Förgasnings-Reaktor

Förgasning

RågasRening

Rening + Termisk krackning eller Katalytisk reformingProduktgas

Hantering av biomassaFlis

Lufttorkning Sönderdelning

- Blandning - Preparering

- Eftertorkning

Page 69: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Ulf-Peter Granö

Raffinaderi

Ulf-Peter Granö

Raffinaderi

Bioreaktor för fermentering

Fermentering

Rågas

ProduktgasRening

Bio-Syngas

Bio-

reaktor

Mikro-organismer

Värme, pH, cirkulation,

tillsatser, mm.

Alkohol Återvinning

och

koncentra-tion

Alkohol + H2O

H2O

Etanol/

Butanol

Page 70: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Ulf-Peter GranöUlf-Peter Granö

Bioreaktor för fermentering av Bio-Syngas

Fermentering

Rågas

Produktgas

Rening

Bio-Syngas

Bio-

reaktor

Mikro-organismer

Värme, pH, cirkulation,

tillsatser, mm.

Distribution av Biobränsle

Raffinaderi

Distribution av Biobränsle

Raffinaderi

Alkohol Återvinning

och

koncentra-tion

Etanol/

Butanol

Alkohol + H2O

H2O

Bio-

Bränsle

Page 71: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Biomassa till bränsle

Ulf-Peter Granö

Syntetiskt bränsle

Fermentering

Från skogen Från lantbruk

Oljeväxt

Processning av Växtolja

Förgasning

Bio-

Butanol

Bio-

Etanol

Biobränsle

Bio-Syngas

Bio-

Diesel

Växtolja

BTL

FT-dieselMetanol

DME

Väte

GTL

DME =Di-Methyle-Ether (ett dieselbränsle)

BTL= Biomass to liquid (från biomassa till flytande)

GTL= Gas to liquid (från gas till flytande)

FT=Fischer-Tropisch

Biomassa

Page 72: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Pyrolysolja Förädling

Ulf-Peter Granö

Pyrolysolja

Biotjära

HDO = Hydrotreated Oil

Biobränsle

HDO

Värme El Bränsle Kemikalier

Rening och uppgradering

Page 73: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Bio-Syngas till Biobränsle

Ulf-Peter Granö

Syntetiskt bränsle

Förgasning

BTL

FT-diesel

Metanol

DME

GTL

DME =Di-Methyle-Ether (ett dieselbränsle)

BTL= Biomass to liquid (från biomassa till flytande)

GTL= Gas to liquid (från gas till flytande)

FT=Fischer-Tropisch

Väte

H2

Förädling och uppgradering

(CH3OH)

Bio-Syngas

Rening

Page 74: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Biomassa till bränsle

Ulf-Peter Granö

Från skogen Från lantbruk

Förgasning

1200-1400 ºC

FT-dieselDME/

Metanol

Kemisk industri Väte GTL

DME =Di-Methyle-Ether (ett dieselbränsle)

BTL= Biomass to liquid (från biomassa till flytande)

GTL= Gas to liquid (från gas till flytande)

FT=Fischer-Tropisch

Biomassa

Förgasning

800-1000 ºC

Bio-Syngas

El (kWe)

Värme

(kWth) Produktgas

Termisk krackning

eller reforming

Värme

(kWth)

Page 75: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Parallell Hydrolys och

Fermentering

Ulf-Peter Granö

FermenteringJäst

(socker i cellulosa)

Produkt-

återvinning

Destillering

Neutralisering

(avlägsnande av gifter)

Förbehandling

Sönderdelning

Blandning

Preparering

Parallellt Hydrolys och Fermentering

HydrolysEnzymer

Glykos (socker)

Fermentering

(socker i hemicellulosa)

Etanol

Biprodukter

Gifter

Ligno-Cellulosa

råvaror

Biomassa

Page 76: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Principen för kombinerad värme och elproduktion

CHP

Ulf-Peter Granö

El (kWe)

Värme

(kWth)

Värmekälla

Värmeöverföring

Elproduktion

CHP

Page 77: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Principen för ORC cykeln i CHPOrganic Rankine Cycle

Ulf-Peter Granö

Värmekälla Värme

(kWth)

vattentermo olja 300 ºC ånga

organisk vätska

El (kWe)

Elproduktion

Page 78: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Principen för ORC cykeln i CHPOrganic Rankine Cycle

Ulf-Peter Granö

Värme

(kWth)

vattentermo olja 300 ºC ånga

organisk vätska

El (kWe)

Elproduktion

Stor

Värmepanna

Förbränning

av träflis

Page 79: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

CHP med ORC modul vid direkt förbränning av

träflis

Ulf-Peter Granö

Värme

(kWth)

vattentermo olja

300 ºCånga

organisk vätska

El (kWe)

ORC modul för

Elproduktion

Förbränning

av träflis

Stor värmepanna

Från skogen

Biomassa

Fuktig träflis

Flishuggning

Torkad träflis

Naturlig torkning

Eftertorkning

Page 80: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Principen CHP enheter med direkt förbränning

Ulf-Peter Granö

Från skogen

Värmepanna

Förbränning

Biomassa

El (kWe)

Värme (kWth)

Ångturbin

Stirling

ORC

Page 81: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

CHP enheter med direkt förbränning

Ulf-Peter Granö

Från skogen

Värmepanna

Förbränning

Biomassa

El (kWe)

Värme (kWth)

Ångturbin

Liten CHP enhet

ORC

El (kWe)

Värme (kWth)Stirling

CHP enhet

Stor

Värmepanna

Förbränning

Träflis

Energiråvara

StirlingSkörd

Flishuggning

Page 82: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

CHP enheter med Stirling vid direkt förbränning av träflis

Ulf-Peter Granö

Från skogen

Mindre

Värmepanna

Förbränning

Biomassa

El (kWe)

Värme (kWth)

El (kWe)

Värme (kWth)

Stirling

Större

Värmepanna

Förbränning

Fuktig träflis

Energiråvara

Stirling

Skörd

Flishuggning

Torkad träflis

Eftertorkning av flis

Page 83: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

CHP med Förgasning av biomassa

Ulf-Peter Granö

Ångturbin

ORCFuktig träflis

Torkad träflis

Värme

(kWth)

El (kWe)

Indirekt förbränning av

biomassa genom

Förgasning

Kylning och rening

Produktgas

Bio-Syngas

Stor värmepanna

Värmeväxlare

Förbränning

Stirling

Biomassa

Hetluftsturbin, HAT=Hot Air Turbine

Reaktor

Trägas

CHP= Combined Heat and Power

ORC=Organic Rankine Cycle

HetluftsturbinFörgasning av biomassa

Ångmotor

Direkt förbränning

av Bio-Syngas

Page 84: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Ulf-Peter Granö

Ångturbin

ORCFuktig träflis

Torkad träflis

Värme

(kWth)

El (kWe)

Indirekt förbränning av

biomassa genom

Förgasning

Kylning och rening

Produktgas

Bio-Syngas

Stor värmepanna

Värmeväxlare

Förbränning

Stirling

Biomassa

Hetluftsturbin, HAT=Hot Air Turbine

Reaktor

Trägas

CHP= Combined Heat and Power

ORC=Organic Rankine Cycle

HetluftsturbinFörgasning av biomassa

Ångmotor

Page 85: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

CHP genom Integrering med Förgasning av biomassa

Ulf-Peter Granö

Ångturbin

ORC

Fuktig träflis

Torkad träflis Värme

(kWth)

El (kWe)Förgasnings-

reaktor

Gasifisering av

biomassa

Kylning och rening

Produktgas

Bio-Syngas

CHP enhet

Stor

Värmepanna

Förbränning

Stirling

Biomassa

Mindre lokal CHP enhet

Gasmotor + generator Mikroturbin + generator

Värme

(kWth)

El (kWe)

eller

Page 86: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

CHP- enheter med förgasning och användning avBio-Syngasen för direkt förbränning

Ulf-Peter Granö

Ångturbin

ORC

Stirling

Fuktig träflis

Stirling

Torkad träflis

El (kWe)

Värme

(kWth)

El (kWe)

Värme

(kWth)

Förgasnings

- reaktor

Gasifisering

av biomassa

Kylning och rening

Produktgas

Bio-Syngas

Värmepanna

Förbränning

Liten CHP enhet

CHP enhet

Stor

Värmepanna

Förbränning

Page 87: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Förädling av förnyelsebara råvaror

Förädling och

uppgradering av

Biomassa

Bio-

Raffinaderi

Ulf-Peter Granö

Bränsle-

råvarorKemiska

råvaror

Biomassa

Från skogenFrån åkern

Page 88: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Förädling av biomassa i anslutning till CHP-enhet

Förädling och

uppgradering av

Biomassa

Bioraffinaderi

Ulf-Peter Granö

Bränsle-

råvarorKemiska

råvaror

+

CHP

Förbränning och

El-produktion El

Värme

Biomassa

Page 89: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Förgasning av biomassa öppnar många alternativ

Biomassa

Ulf-Peter Granö

Kylning och rening

Produktgas

Bio-Syngas

Gasmotor eller Gasturbin + Generator

CHP

Bränslecell

Värme

Värme

El

Bränsle-

råvaror

Kemiska

råvaror

Förädling och

uppgradering

av Bio-Syngas

Värmepanna

Förbränning - värme

Förgasnings

- reaktor

Gasifisering

av biomassa

Page 90: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Från skogen Från lantbruk

Förgasning av biomassa

Produktgas

för gasmotor,

gasturbin,

bränsleceller

Biomassa

Reaktor

Gasifi-

sering av

biomassa

Väte (H)Metanol (CH3OH)

Kemiska produkter

mm.

FT bränsle(Fischer-Tropsh)

FT Diesel

Syntetisk Naturgas

(Bio-SNG)

Ulf-Peter Granö

Kylning och rening

Värme

Page 91: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Från skogen Från lantbruk

Förgasning av biomassa

Produktgas

Bio-Syngas

för gasmotor,

gasturbin,

bränsleceller

Biomassa

Reaktor

Gasifi-

sering av

biomassa

.

BränsleFlytande

Gasformigt

Syntetisk Naturgas

Bio-SNG

Ulf-Peter Granö

Kylning och rening

El

(kWe)

Värme

(kWth)

Kemiska produkter

Kemiska

råvaror

Page 92: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Biomassa

Reaktor

Gasifi-

sering av

biomassa

Tillskotts-

bränsle

Rökgaser

Luft

Ånga

Värme

cirkulering

PRODUKTGAS

Förgasning av biomassa i anslutning till

värmeproduktion

Ulf-Peter GranöVärme och Ånga

TRÄGAS

Värmepanna

Förbränning

Page 93: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Förgasning med produktgas/trägas för elproduktion

Ulf-Peter Granö

Bio-SNG

Bio-Syngas

Gasmotor

+

Generator

Bränsleceller Rening och kylning

Reaktor

Förgasning

av biomassa

Biomassa från skogen

eller

Gasturbin

El

(kWe)

Värme

(kWth)

Page 94: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Förgasning för trägas till Mikroturbin

Ulf-Peter Granö

Bio-SNG

Produktgas

Reaktor

Förgasning

av biomassa

Biomassa från skogen

Mikroturbin

El (kWe)

Värme

(kWth)

Värmeöverföring

Elproduktion

Rening

och

kylning

Rågas Trägas

Page 95: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Grundprinciperna för förgasning i reaktor av typ Medströmsförgasare .

Reaktornszoner i en

Medströms-

förgasare(Downdraft gasifier)

Ulf-Peter Granö

Torkzon

Pyrolyszon

Oxidationszon

Produktgas

Rågas

Syngas

Luft

Rost

Aska

ReduktionLuft

Biomassa från skog Biomassa från lantbruk

Page 96: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Integration av system - Bio-raffinaderi

Ulf-Peter Granö

Från skogenFrån lantbruk

Socker-

plattform

Biokemisk

omvandling

(blandade socker)

Hydrolys -Syrahydrolys

-Enzymhydrolys .

Termo-

Kemisk

plattform

Biomassa

Biobränsle

Kemikalier

Material

CHP

Bio-raffinaderi – Integration av system

PyrolysFörgasning

Page 97: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Trä-förgasning Biobränsle

Hantering och

förbehandling

Ulf-Peter Granö

Termo-kemisk omvandling

Från skogen

Värme (kWth)

Rening

och

kylning

Gas

processning av syngas

CO+H2

Bränsle-

syntes

Distribution av Biobränsle

Logistik för Biomassa

Reaktor

Pyrolys

Förgasning

av biomassa

Page 98: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Integrerad förgasning

Hantering och

förbehandling

Bio-kemisk

omvandling

Ulf-Peter Granö

Förgasning

Termo-kemisk omvandling

Från lantbruk

Från skogen

Förbränning

El (kWe)

Värme (kWth)

Rening

och

kylning

Gas

processning av syngas

Bränsle-

syntes

Distribution av Biobränsle

Logistik för

Biomassa

Page 99: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Ulf-Peter Granö

Värme

(kWth)

vattentermo olja

300 ºCånga

organisk vätska

El (kWe)

Elproduktion

Förgasnings-

reaktor

Förbränning

av Bio-Syngas

Stor värmepanna

Kylning och

rening

Produktgas

Bio-Syngas

Träflis

CHP med förgasning av biomassa

integrerad med en ORC enhet

Page 100: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Rankine Cycles Rankine Cycles - termodynamisk cykel

Ulf-Peter Granö

Lägre effektivitet

än för småskalig

Ånga

Storskalig

ORC=Organic Rankine Cycle

Ångpanna kräver en godkänd operatör

Utrustningen är stor

Höga kapital-

kostnader

Stor investering

Högre skötsel-kostnad än för

småskalig

ORC

Passar för småskaliga CHP

Utrustningen är mindre än för ånga

Effektiviteten är bättre än för ånga

Termisk olja i omlopp i rökgaserna

Olika värmepannor

kan användas

Kapital-kostnader

som för ånga

Överkomlig investering

Page 101: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Lignin

Stärkelse

Vägar för omvandling av Biomassa

Kemisk omvandling

Gasifi-sering/ Pyrolys

Lignocellulosa - polysaccharider(lignin och cellulosa) (många sockerarter)

Ulf-Peter Granö

Hydrolys

Förbehandling

Socker

Fermentering

För-bränning

Page 102: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Värme

och El

Värme

och El

Inte fermen-teringsbart

Kolhydrater

Bio- och Termokemikalisk omvandling

Termokemisk omvandling

BiomassaBränsle eller

kemiska produkter

Biokemiskomvandling

Ulf-Peter Granö

Fraktioner av

Biomassa

Med en Integrerad

bioraffinering får

man rätt verktyg för

rätt arbete

Page 103: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Energilösningar för ökad självförsörjning - Biobygd

Renad

drivgas

Förädling

Olika typer av råvarorCHP El + närvärme

LCA analyser

Biomassa från skog- och jordbruk

Biobygder i Sverige och Finland

Miljövänliga

skördesystem

Energikooperativ

Ulf-Peter Granö

Page 104: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Bioenergiråvaror från skog och jordbruk

Direkt

förbrän-

ning av,

- GROT

- Ved

- Flis

- Pellets

Eldning / Förbränning

Kylning Värme/ånga

El

Drivning av fordon

Omvandling med värme Biokemisk omvandling

Trä-för-

gasning

Förvätsk-

ning

Träkol Syntetisk

gas (trägas)Pyrolysolja Etanol

Butanol

Biogas Kompost

Alkohol-fermentering

Anaerob nedbrytning

Aerob nedbrytning

Syntetiska råvaror

(BTL)

Flytande bränsle

BTL=Biomass to liquid

GTL=Gas to liquid

Gasmotor

Rening

Pyrolys -karboni-

sering

BIOENERGI

Kemiska

produkter

Syntetiskt bränsle (GTL)

Kemiska råvaror

Pyrolys Bakterier

En grov översikt över förädling av bioenergiråvaror från skog och jordbruk

Projektets tyngdpunkts-

områden för FoU arbetet

Ulf-Peter Granö

Page 105: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Förgasning av biomassa

Renad

drivgas

Förgasning Rågas-rening

Olika

biomassaråvaror

CHP

El + närvärme

GTL

Kemiska produkter

Bränsle

RestprodukterUlf-Peter Granö

Page 106: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

FoUresultat

FoUresultat

FoUresultat

FoUresultat

USFI

SE

EU

AU

DE

FoU resultat

Regionala behov

Informationsspridning

Page 107: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Gas från biomassa

Ulf-Peter Granö

Från skogen Från lantbruk

Förgasning

Anaerob fermen-tering

Pyrolys

Biogasproduktion

Biomassa

BiogasBio-SNG/Bio-Syngas

Från lantbrukHalm, Gräs, mm

Våt biomassa - Gödsel

- Bio-avfall, mm

Biomassa

Bio-SNG = Bio Synthetic Natural Gas

Rening Rening

Page 108: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

GasEk Oy

CCM-Power Oy

”The Lestijärvi Wood Chips Cooperative”/ Entimos Ltd

Vapor Finland Oy

EUROPEAN UNIONEuropean Regional Development Fund

HIGHBIO - INTERREG NORD

2008 - 2011

Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta

Refining of Novel Products by Biomass Gasification

Cooperating Companies - In the Interreg Nord area

In Finland,

Page 109: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

GasEk

CHP via gasification of biomass from forest

The CHP-unit at the Farmari Fair in Kokkola 2009;

50 kWe

100 kWth

Innovated by Eero Kangasoja and developed by Yrjö Muilu

Page 110: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

From left, Heikki Majava, Leo Ruokamo

CCM-Power

The CCM-Power - Gasifier

The Pilot-Scale Gasification unit

The Computer-Aided Operation

of the gasifier systems

Page 111: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

POLTTOAINE SYÖTTÖ

SOIHTU

KAASUTINPOLTIN

BRÄNNARE

VÄRMEVÄXLING

TULISTUSLAUHDUTIN/SUODATUS MOOTTORI JA

GENERAATTORI

Bild, CCM-Power

Page 112: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

CCM-PowerWoodchip Dryer (at the Farmari Fair 2009 in Kokkola)

- height 12 m

- Closed drying system

- Capacity app. 40 m3 drying water per day

- Energy needed app. 1/6 of normal woodchip

drying

Draft by CCM-Power

Page 113: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Bild, CCM-Power

Page 114: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

The CHP unit in Lestijärvi Gasifying of wood chips

Owner, “The Lestijärvi Wood Chips Cooperative” made by Entimos Contact person, Harri Kavanterä

Mr. Harri Kavanterä

The total thermal heat ca 1,7 MWth, power from the CHP unit appr. 300 kWe

The silo dryer for wood chips

Drying the woodchips from 35% down

to appr. 25% moisture

Page 115: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

The Entimos

Downdraft gasifier

The Dorman V12, 45 l, ca 1000 hp

and the 370 kW generator

(apprx. 600 kWth and 300 kWe)

The gas cleaning unit

The gasifier (1 MW)

The Computer-Aided Operation

of the gasifier and CHP unit

Page 116: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Vapor Finland OyVapor’s products are manufactured at the Oulu, Nivala, and Kiuruvesi works.

Development of the Wood Gasifier project

Pictures by Vapor

Page 117: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

HighBio

At the Farmari – Kokkola Show

30th July - 2nd August 2009

Page 118: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Teknologier för CHP från biomassa•

Page 119: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Italienska Turboden ORC modul i CHP-anläggningar, 200 kWe – 2,2 MWe

ORC modul

Page 120: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Flytande

bränslen

Gasformiga

bränslen

Bioenergifrån skogen

.

Ulf-Peter Granö

Förädlade bränsleråvaror

Fasta bränslen

Page 121: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Pyrolys Förgasning, Förvätskning och Pyrolys-karbonisering

av biomassa

Flytande

bränslen

Gasformiga

bränslen

Bioenergifrån skogen

.

Rening

Pyrolysolja

Bio-Syngas

Fasta bränslen

Ulf-Peter Granö

Termokemisk omvandling

Pyrolys

Träkol

Page 122: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Omvandling med värme

(pyrolys)

Trägas

Syntetisk gas

Pyrolys-

olja

Träkol

Ulf-Peter Granö

Omvandling med värme - Pyrolys

Page 123: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Ulf-Peter Granö

Alkoholfermentering

Page 124: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

De vanligaste typerna av reaktorer för förgasning

av Biomassa

Motströmsförgsare

Updraft gasifier

Medströmsförgsare

Downdraught gasifier

Fluidiserad bädd förgasare Fluidized bed gasifier

- Bubbelbädd (Bubbling Bed)

- Cirkulerat flöde (Circulating Flow)

Entrained Flow förgasare

Entrained Flow gasifier

Page 125: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Bild, John Scahill, National Bioenergy Center

Principen för förgasningRågasen/produktgasen kan ha olika sammansättning

Page 126: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Småskalig bioenergiförädling

- Nyttja de olika möjligheterna som

finns för den lokala utvecklingen

Några exempel på tänkbara

utvecklingsalternativ 2010

Ulf-Peter Granö

Karleby - Kokkola

Page 127: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Sönderdelning av biomassa

Biomassa från skogen

Mindre entreprenörer

Ulf-Peter Granö

GROTGrenar och toppar

Biomassa från sågar

Stubbar

Stora entreprenörer

Energived

Pellet-tillverkning

Mindre

CHP

Bio-Syngas

Förgasning

El (kWe)Värme kWth)

Stora

CHP (Kraftvärme)

El (kWe)Värme kWth)

Mobil flishugg

För-bränning Förbränning

(Kraftvärme)

Mobil krossStor Mobil flishugg Traktor + flishugg

Biobränsle

Kemiska råvaror

Page 128: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Sönderdelning av biomassaBiomassa från skogen

Mindre entreprenörer

Ulf-Peter Granö

GROTGrenar och toppar

Stora entreprenörer

Mobil flishugg Mobil krossStor Mobil flishugg Traktor + flishugg

Energived

Flisad eller krossad biomassa

Page 129: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Biomassa från skogen Förgasning

Biomassa från skogen

Gallringar Slutavverkningar

Bio-Syngas

Förgasning

Biobränsle

Energiskog

Salix

GlasbjörkOkvistad Kvistad GROT Stubbar

Kemiska råvaror

För-bränning

Storskalig FälttorkningFälttorkning

FälttorkningStora CHP (Kraftvärme)

FörädlingMindre

CHP - flis- pellets

Torrt-träbränsle

Fuktigtträflis

Ulf-Peter Granö

Page 130: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

En integrerad lokal Energiproduktion

Ulf-Peter Granö

Från skogen

Biomassa

Lokal

värmeanläggning

CHP=Combined Heat and Power (kraftvärme - el och värme)

Flistorkning

Mindre

CHP anläggning

El (kWe)

Värme (kWth)

NärvärmeproduktionKraftvärmeproduktion

Energiterminal

Råvaror - Produkter

Värme (kWth)

Bio-Syngas

Förgasning av Biomassa

Pellet-tillverkning

Page 131: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Geoenergia - Kalliolämpö

Rörsystem

Bergsvärme

Borrhål

P

VärmeöverföringVärmeöverföring

Ulf-Peter Granö

Värme-

tank

Värme-

pump

Page 132: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Ulf-Peter Granö

Från skogen

Biomassa

Lokal värmeanläggning

Integrering med Solenergi och Geoenergi

Solenergi

Närvärmeproduktion

Geoenergi

Bergvärme

(kWth)

Solvärme

Page 133: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Integrering med Solenergi

Page 134: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Energientreprenörer skördar och förädlar biomassa

Ulf-Peter Granö

Från skogen

Biomassa

Skörd

Sönderdelning

Värme / CHP

Transport

Fälttorkning

Hantering Förädling

Energientreprenör Energiföretagare

Page 135: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Skördeteknik för biomassa

Skogsbiomassa

Ulf-Peter Granö

Karleby - Kokkola

Page 136: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Skörd

Transport

Mellanlager

Skotare

MTH

Mobil flisning

Skörd och flisning utan naturlig torkning färsk flis

Biomassa i skogenSkördare

Stor entreprenör Mindre entreprenör

Skördare på traktor Enkelt

aggregat

Skörd och transport

Skörd

Transport

Mellanlager

Skotare

FlisningTransport Transport

Ulf-Peter Granö

Flisning och transportFlisning och transport

MTHDrivare

Page 137: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010
Page 138: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010
Page 139: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Skörd

Transport

Naturlig torkning

MTH

Skörd - naturlig torkning 4-12 månader och flisning

Biomassa i skogen

Stor entreprenör Mindre entreprenör

Skördare på traktor Enkelt

aggregat

Skörd och transport

Skörd

Transport

Flisning Transport

Ulf-Peter Granö

Flisning och transportFlisning och transport

Skördare

Skotare Skotare

Torkning 4-12 mån

Mobil flisningFlisning + transport

MTHDrivare

Page 140: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010
Page 141: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010
Page 142: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Energiråvaror från skogen

Från slutavverkning i granbestånd får man vanligtvis stora mängder hyggesrester som är av av intresse för stora

kraftvärmeverk..

Page 143: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Efterfrågan på energiråvaror från gallringar och röjningar har ökat. Många lokala energientreprenörer har fått

arbete med att skörda energived för lokala värme-kooperativ i Finland.

Energiråvaror från skogen

Page 144: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Det finns idag flera tillverkare av grupp- eller buntkvistande skörde-

aggregat som passar väl i gallrings-skog för att ta ut gagnvirke och

för att skörda en bättre kvalité på energived. Försök har gjorts med

skördeaggre-gat som kan både

gruppkvista och randbarka

samtidigt vid skörd.

Energiråvaror från skogen

Page 145: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Många olika sätt för skörd av energived från skogenExempel på olika sätt för hantering av biobränsle från skogen kan ses i nedanstående tabellöversikt. Tabellen är inte heltäckande utan

hanteringsalternativen kan vara många flera. (GROT=Grenar Och Toppar).

Page 146: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Olika typer av energiråvaror från skogen

3. Pelletråvara från gallringar och

röjningar. Då gäller det att få en hög

kvalité på träflisen. Trädens gröna

delar ska lämnas i skogen. Sly, ris och

skräp får inte följa med i sortimentet.

Råvaran ska lufttorka naturligt, flisas

jämnt samt eftertorkas, innan mal-ning

och pelletering kan ske.

1. Stora förbrukare av energi-

råvaror har ofta stora värme- eller

kraftvärmeanläggningar (CHP),

som är utrustade med filtrering

och tvättning av rökgaser. Det gör

att de ofta kan bränna ”nästan vad

som helst” och ändå klarar

utsläppskraven.

2. Mindre anläggningar för

fjärr- eller närvärme har inte en sådan

förbränningsutrustning, som klarar

av att bränna för mycket gröndelar i

flisen utan driftsstörningar. För att få

en kvalitetsflis bör träråvaran vara

gruppkvistad och förtorkad på ett bra

sätt.

GROTbuntar Träflis Träpellets

Page 147: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Slutavverkning

Torkning av GROT från slutavverkning bör göras innan eller efter

buntningen. Sönderdelningen sker oftast vid kraft-värmeverket, men

ibland invid en skogsbilväg.

Löst GROT och GROTbuntar flisas invid skogsbilväg.

Vid slutavverkning i gran-skog blir det ofta stora mängder

avverknings-rester i form av GROT (grenar och toppar),

som intresserar de stora kraft-värmebolagen.

Page 148: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Flisning av grön GROT

GROT körs ut till skogsbilväg med en skotare.

Invid skogsbilväg kan flis-ningen skötas av en mindre eller

större entreprenör.

Alternativt kan den tran-sporterande lastbilen vara

utrustad med en flishugg.

Page 149: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Brunt GROT

En stor välta, eller en hög sträng, med brunt GROT invid en skogsbilväg

som väntar på en flis-ningsutrustning för sönderdelning till brunt bränsleflis.

En stor flishugg monterad på lastbil och försedd

med egen motor, har en stor arbetskapacitet för att

snabbt fylla en långtradare.

Page 150: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Gallringar och röjningar

Granbestånd före och

efter gallring, när

energi- och massaved

tagit ut.

Tallbestånd före och efter

en gallring och röjning

med energivedsuttag

Page 151: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Direktskörd av grön skogsflis

- Hur kan en tillräckligt hög kvalité på en jämnstor flis fås ?

- Hur kan utrustningens framkomlighet med små markskador utvecklas ?

- Hur kan kapaciteten i förhållande till utrustningens

pris förbättras ?

- Hur kan logistiken utvecklas för att minska på

sårbarheten i olika led ?

Med Valmet 801c BioEnergy skördas och flisas

energiråvaran direkt vid skörden i skogen, en

transport-skyttel kör ut flisen till skogsbilväg. För

vidare transport till en stor kraftvärmeanläggning

som kan hantera flis med 50% fukthalt.

T.v. Skördaren flyttar över flislasten till transport-

skytteln.

(Maskinens tillverkning har upphört)

Page 152: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Skörd av hela träd

Ett par mindre skotare som blivit drivare och utrustats med ett enkelt

skördeaggregat för uttag av hela träd som energived.

T.h. Täckta högar med energived är bättre skyddade mot höstregnen.

Page 153: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Gruppkvistning av energived

Flera olika modeller och varianter finns av flerträdshanterande och gruppkvista-nde skördaraggregat som passar för uttag av kvalitetsråvara för

pelletering. Den skördade energiveden kräver en väl ordnad, naturlig fälttorkning för att bibehålla kvalitén och få en bra träflis som kan

vidareförädlas till pellets.

Page 154: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Energiskog med kort rotation – kort omloppstidGlasbjörken växer snabbt och kan ge en god energivedsskörd

redan vid 15-20 års ålder.

Odling av björk för energived ger redan efter ca 20 år en bra träflis.

Glasbjörken växer snabbt på fuktiga torvmarker. Skörd av björk med ett grupp-

kvistande MTH-skördeaggregat.

Efter en naturlig fälttorkning över en sommarsäsong fås en bra flisråvara från björk

som kan eftertorkas och pelletteras.

Page 155: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Salix för energiflis odlas främst i mellersta och

södra Sverige. Odlingsarealen kunde vara betydligt

större än vad den är idag.

SalixodlingSnabbväxande salix har provats på många håll

under flera årtionden.

Skörd av salix med självgående

flishugg Claas Jaguar 850.

Bild, Claas, Tyskland.

Page 156: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Stubbryckning

Vid stubbryckningen kräver att stubbarna klyvs och skakas

rena från stenar och jord.

Samtidigt med ryckningen görs ofta en markberedning för

sådd eller plantering av det skördade området.

Stora granstubbar är ett attraktivt energi-bränsle

för stora kraftvärmeverk.

Page 157: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Stubbkrossning på Alholmens

Kraft Ab:s terminal i Jakobstad,

Finland.

En ny biobränslekälla finns i

stubbar

Page 158: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

En-träds hantering vid skörd

Vid gagnvirkes-skörd kan skogsägaren och föraren ha avtalat om att det dras bort kvistarna från trädtopparna, för att

man vill ta rätt på ett bättre och kvistat energi-virke.

Page 159: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Skördare – Drivare – Skotare Basmaskiner för skörd och transport av energived i skogen finns i ett stort antal olika variationer, modeller och storlek.

Tre typer av basmaskiner brukar man räkna med; skördare, drivare och skotare.

Logset 6F skotare, eller s.k. lastbärande skogstraktor.

På engelska används benämningen Forwarder.

T.v. Rottne H20, som är en sexhjulig skördare .

På engelska används benämningen Harwester.

Valmet 801 Combi är en drivare som både skördar och skotar, eller

kan transportera ut, virket ur skogen.

På engelska används benämningen Harwarder.

Page 160: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Kvistande skördeaggregat

Rull-, vals-, hjul- eller bandmatade skördeaggregat

Keto Forst med

bandmatning

Ovan. EcoLog skördaraggregat med rull-

eller valsmatning.

Keslas skördeaggregat finns i

olika utföranden

Page 161: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Arbros stegmatade aggregat.

Genom en stegvis, fram och återgående rörelse, matas trädstammen

framåt samtidigt som den kvistas. .

Stegmatat skördeaggregatEn enklare utrustning för skörd av gagnvirke är det

stegmatade skördeaggregatet. Det används fortfarande av

bl.a. mindre entreprenörer och passar för egenverksamma

skogsföretagare

Kombinerade skördeaggregat- med gripfunktion

Ett mindre skördeaggregat med två drivrullar och kvistnings-

knivarna formade som en timmergrip.

Utrustningen är enkel och arbets-vikten har fåtts ner varför det

passar en mindre skotare eller drivare.

Page 162: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Speciellt halvmanuellt skördeaggregat

- med gripfunktion

Ett helt annorlunda aggregat tillverkas av Evimet. Det kan hantera bara ett träd åt gången men både

klippa och lasta.

Kvistningen sker genom att lyfta och sänka utrustningen utefter trädstammen.

Page 163: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Skörd av energiråvaror men en skotare försedd med Nisula 280 E. Skotaren har på så sätt

blivit en liten drivare eftersom de skördade träden direkt läggs i lastutrymmet för transport

till upplägg.

Skördeaggregat – fällhuvud, utan kvistningsfunktion

Nisula 280 E med gripfunktion för last-ning och

lossning. Fällhuvudet kan också utrustas med

fingrar för en ackumulerande skörd.

Små skördeaggregat

eller fällhuvud

Page 164: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Kombinerad timmergrip och kapningsfunktion

Norrhydros, NH 16 timmergrip som utrustats med ett sågsvärd för fällning och kapning.

Page 165: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Flerträdshantering vid skörd (MTH)Kvalité på råvaran bestäms redan vid skörden i skogen. Med ett s.k. ackumulerande- eller MTH skördeaggregat kan

flera träd hanteras och också gruppkvistas vid skörd.

MTH aggregat för både gagnvirke och energived

Med Valmet 350 kan också flera träd hanteras i

samma grepp med en van förare vid förprogram-

merade manöverspakar.

Logset 4M med rullmatning. Genom

samverkan mellan drivrullar och knivar

möjliggörs att flerträds-skörd kan göras.

Timberjack eller JD 745 med extra

griparmar högst upp för flerträdshantering.

Aggregatet har drivning på fyra matarhjul.

Page 166: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Valmets 333.2 Duo Combi har

både sågkedja och klipputrustning.

Dessutom är skördaraggregatet

Duo utrustat med långa griparmar

som medger lastning och lossning.

Kombinerade aggregat - Med lastningsfunktionKombinerade skördeaggregat som också har en gripfunktion för lastning och lossning

används främst på drivare.

MTH aggregat med sågkedja eller klipp

Några tillverkare kan erbjuda ett snabbare klippalternativ i stället för en sågkedja för

fällning och kapning av klenare stammar.Keto 100 utrustat med ett klippaggregat som

monterats på sågkedjans plats. Genom en sam-

verkan mellan matarbanden och knivarna kan

föraren samla flera träd i samma grepp.

Med Nisula 400 kan också lastning och lossning

av gagn- eller energivirke lätt utföras.

- Med dubbel kaputrustning

Valmet använder vid energi-

skörd ett kombinera skörde-

aggregat som har både såg-

kedja och klipp.

Utrustningen passar i

gallringsskog, där små träd

snabbare klipps än sågas

Page 167: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Energiskördeaggregat utan kvistningsfunktion

Ackumulerande aggregat

Abab klippen 250 med de ackumulerande armarna i

mitten.

Moipu 400E kan smala många

stammar i samma grepp.

Ponsse EH 25 med de ackumu-lernade

fingrarna högst upp som håller ihop

stammarna när nästa träd ska tas med.

Page 168: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Fällhuvud med sågskiva En tillverkare kan erbjuda ett energiskördeaggregat

med en sågskiva för fällning och kapning. Sågskivan

trycks hydrauliskt framåt vi fällning eller kapning.

Bracke C 16a med sågskiva som fäller trädet genom att skjutas fram. Överst gripfingrarna

för ackumulering av flera stammarna i greppet.

Utrustningen kan också användas för lastning och lossning av energived.

Page 169: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Kombinerade energiskördeaggregat

- Med lastningsfunktionKombinerade skördeaggregat som också har en riktig gripfunktion för lastning

och lossning används främst på drivare eller ”energiskotare”.

Naarva-Koura 1500-40E med gripfuntion.

Högst upp, vid pilen, finns extra griparmar som möjliggör en ackumulering

av stammar i greppet.

De långa nedre griparmarna möjliggör lastning och lossning.

Page 170: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Naarva-Koura 1500-40E med kvistningsknivar och gripfuntion.

En mekanisk kvistning kan också ske genom att föra

skördeaggre-gatet upp efter stammen innan trädet fälls.

Kombinerade aggregatKombinerade skördeaggre-gat finns som också ger

möjlighet för en mekanisk kvistning genom att föra

aggregatet upp- och nerefter stammen.

Utrustningen kan vara ett alternativ när man

samtidigt ska ta ut massaved som energived.

Page 171: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Med en kranspetsmonterad våg kan man ha ett alterna-tiv för bestämning av mängden

energived som skördas eller körs ut med en drivare.

Vågutrustningen kan också vara monterad på ramen till en skotare eller drivare.

TilläggsutrustningEn vågutrustning till ett energiskördeaggregat kan underlätta beräk-

ningen av den skörda-de mängden energived

Page 172: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Sönderdelning och torkning

Flisning och krossning

Flistorkning

Ulf-Peter Granö

Karleby - Kokkola

Page 173: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Sönderdelning av biomassa

Biomassa från skogen

Mindre entreprenörer

Ulf-Peter Granö

GROTGrenar och toppar

Biomassa från sågar

Stubbar

Stora entreprenörer

Energived

Pellet-tillverkning

Mindre

CHP

Bio-Syngas

Förgasning

El (kWe)Värme kWth)

Stora

CHP (Kraftvärme)

Värme kWth)

Mobil flishugg

För-bränning Förbränning

(Kraftvärme)

Mobil krossStor Mobil flishugg Traktor + flishugg

Biobränsle

Kemiska råvaror

Värme( Wth) El (kWe)Värme( Wth)

Page 174: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Sönderdelning av biomassaBiomassa från skogen

Mindre entreprenörer

Ulf-Peter Granö

GROTGrenar och toppar

Stora entreprenörer

Mobil flishugg Mobil krossStor Mobil flishugg Traktor + flishugg

Energived

Flisad eller krossad biomassa

Page 175: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Flishuggar - Några exempel

Bruks-Klöckner:s mobila flishugg 805 CTsom drivs av en dieselmotor på 330 kW.

LHM Giant är en finska stor flishugg för entreprenörer. Utrustningen

är monterad på en fyraxlad lastbil. För drivningen finns en egen motor

på 600 hk. Hydraulutrusningen drivs av lastbilens motor. Matarbordet till

huggen rymmer 18 m3. Huggen kan lätt ta emot risbuntar eller stockar.

Kapaciteten är 120-200 m3 flis per timme.

Page 176: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Farmi 101-CH380 är en vagnsmonterad flishugg, med fyra

knivar på knivhjulet, knivhjulets diameter är 140 cm och vikten

615 kg. Effekt-behovet är 110-155 kW och flisningskapaciteten

30-70 m3 flis per timme.

Flishuggar - Några exempel

Kesla 4560C är monterade på en en- eller tvåaxlad vagn. Den

passar främst för stora energientreprenörer. Hacktrumman är försedd

med 6 st knivar och hack-trumman är 570 mm i diameter.

Effektbehovet för flishuggen är 100- 150 kW.

Heinola Sawmill Machinery tillverkar stora flishuggar som kan

vara monterade på lastbil eller stationärt. Heinola 1310RML är en

tumhack med en mycket stor flisningskapacitet och passar för

entreprenörer.

Foresteri bogserade modell C4560, är försedd med en egen

300 hk drivmotor. Hacken har en inmatningsöppning på 45 x 60 cm.

Hacktrumman har en diameter på 57 cm och är försedd med 6 st.

knivar. Hacken kan förses med olika såll mellan 35 – 65 mm hålstorlek.

Flisningskapaciteten är mellan 40-100 m3 flis per timme beroende på

råvara och flisningsförhållanden.

Page 177: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Exempel på olika sätt för hantering av biobränsle från skogen

Typ av åtgärd Biobränsle Hantering Bränsle som fås

Slutavverkning GROT färskt ihopsamling flisning grön flis

buntning flisning grön flis

fälttorkning + flisning brun flis

fälttorkat ihopsamling flisning brun flis

buntning flisning brun flis

Gallring och röjning i

unga bestånd

energived hela

träd

färskt direktflisning vid skörd grön flis

drivning flisning grön flis

drivning fälttorkning + flisning brun flis

buntning fälttorkning + flisning brun flis

gruppkvistad

energivedfärskt drivning fälttorkning + flisning kvalitetsflis

drivning fälttorkning + kombi-vedklyv klabbved

Energiskog med kort

rotation (glasbjörk)

energived färska, hela

energiträd

direktflisning vid skörd grön flis

drivning flisning grön flis

fälttorkning

och flisning

brun flis

gruppkvistad

energived

färskt drivning fälttorkning + flisning kvalitetsflis

buntning fälttorkning + flisning bra brun flis

Energiskog med salix energibränsle färskt ihopsamling flisning grön flis

buntning fälttorkning + flisning brun flis

Stubbar energibränsle färskt ihopsamling fälttorkning och krossning brun fliskross

Page 178: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Torkning av träflis

Ulf-Peter Granö

Träflis

Bandtork- Bäddtork

Körbar Planbottentork

Vagnstork

Silotork

Multi-Bandtork Roterande trumtork

Täckt energiråvara

Energiråvara i hög

25-35% vh.

30-45% vh.

Lufttorkning 4-12 mån

Lagring 4-12 mån

Page 179: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Integrering för Torkning av träflis

Ulf-Peter Granö

Träflis

Bandtork- Bäddtork

Körbar Planbottentork Silotork

Multi-Bandtork

Roterande trumtork

Närvärmeproduktion

Lokal

värmeanläggning

Page 180: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

VAGNSTORK

Ulf-Peter Granö

Page 181: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

VAGNSTORK

Exempel på kanalsystemet i en vagnstork

75 x 50 c/c 80-100 cm

tvärreglar i botten på vagnen150-175 x 38 c/c 30-40 cm

kanalreglar

Om nätbotten används 25 x

38 mm läkt ovanpå nätet Hålplåt, ögonlocksplåt eller nätAvfasade kanter på

kanalernas reglar

fram mot fläkten

Fläkt

Frontläm

Tätad

vagnsbotten

Page 182: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

KÖRBAR FLISTORK

Huvudkanal Flis för torkning

Tvärreglarna

läggs i körriktningen

Avstängbara sidokanaler om torkning

sker tur vist till båda sidorna

Grenkanaler

– sidokanaler

Fläkt

Inläggning och uttag med traktor

För att underlätta användningen av snöskopa på traktor ska tvärreglarna placeras längs efter körriktningen.

Avståndet mellan tvärreglarna bestäms av tyngden på traktorn eller lastmaskinen som ska användas för fyllning och

tömning av torken. För att få en jämn torkning bör torken fyllas till jämn höjd.

Page 183: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Kanalregel 38-50 x 200-250

c/c 200-250 mm

Exempel på kanalkonstruktion i en körbar flistork

Plast-/stålnät

(t.ex. från massaindustrin)

Tvärregel 25-50 x 100,

mellanrum 100-200 mm

tätning mot golv

KÖRBAR FLISTORK

Page 184: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Varm torkluft inFuktig luft ut

Torkad flis ut

Våt flis in

Torkzon

Ulf-Peter Granö

SILOTORK

Page 185: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Roterande torktrummaFlis in

Varm torkluft

in

Torr träflis ut

Cyklon

Fuktig luft ut

Ulf-Peter Granö

TRUMTORK

Page 186: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Våt flis inVarm och fuktig luft ut

Våt flis förs bort från ytlagret

Torr flis ut

Rörlig flisbädd

Varm torkluft in

Ulf-Peter Granö

BANDTORK

Page 187: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Torr flis ut

Varm torkluft in

Våt flis in

Varm och fuktig luft ut

Rörlig flisbädd

Rörlig flisbädd

Rörlig flisbädd

Ulf-Peter Granö

MULTI-BANDTORK

Page 188: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

T.v.

Stela Bandtork,

Bild Stela.de

T.h. Stela Trumtork,

Bild Stela.de

T.h. Silotork, Lestijärvi

Ovan, Trumtork,

Torkar för träflis- Några exempel

Page 189: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Pelletering

Pelletpressar

Pelletfabriker

Ulf-Peter Granö

Karleby - Kokkola

Page 190: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Att planera en pelletfabik

En mindre pelleteringsanläggning i drift, SPC (Sweden Power Chippers Ab);

1. Cyklon för torkad och mald träflis, 2. Blandnings och doceringsenhet, 3. Pelletpress, 4. transportör upp till kylare, 5. Pelletskylare,

6. Transportör till pelletsilo, 7. Pelletsilo, 8. Säckningsutrustning för småsäck, 9. Inplastare för småsäck på lastpall, 10 Träpellets i

småsäck på lastpall.

Page 191: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Pelletpressar

Ringmatrisen mest vanlig

MÜNCHs stora pelletpress med en roterande ringmatris

Av ringmatrispressar finns två huvudtyper, med en fast- eller en roterande matris. Bland

de mindre pressarna . är en fast ringmatris den mest vanliga.

Principbild, Energidalen

Page 192: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Korte Pellet 300 är en liten pelletpress med en fast ringmatris och

två roterande pressrullar

Små anläggningarSmå pelleteringsanlägg-ningar byggs ofta i anslutning

till ett träförädlande företag för att ta rätt på den såg-

och hyvelspån som företaget producerar.

Det finns flera tillverkare som säljer pelletfabriker med

kompletta utrustningar för pelletering i mindre skala.

En ny pelleteringsanläggning i

Linköping med två SPC pressar

parallellt monterade

Små finska pelletpressar

Page 193: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Amadeus Kahl är den stora tillverkaren av pelletpressar

med en fast planmatris. Bild. Kahl

Planmatris

Principbild, Energidalen

Page 194: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Matti Pappinens pelletpress är försedd med en liggande ringmatris och två pressrullar. Färdig

pellet matas fram från pressen på skakrännan till ev. transportör, kylning och säckning.

Liggande ringmatrisEn enkel och liten pellet-press har utvecklats av Matti Pappinen från den östra

delen av Finland. Pressen har en liggan-de, fast ringmatris och två roterande

pressrullar med en hydraulisk inställning av press-trycket.

Page 195: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

EUBIOs pilotpress har två cylinderformade pressmatriser. Bild. Norbert N. Vasen

Två roterande pressmatriser En annorlunda typ av pelletpress, med två cylinderformade pressmatriser som roterar mot

varandra är under utveckling.

Page 196: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

MiniPell har en dubbelverkande hydraulcylinder.

Pressningen sker växelvis i höger och vänster sida av

pressen, pelleten trycks ut från 6+6 st. presskanaler

Linjär pressning

Principbild, Energidalen

Page 197: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Mobil pelleterings enhetMed pelleteringsutrustningen monterat på ett mobil underrede kan

utrustningen lätt flyttas mellan olika företagare. För att utrustningen ska kunna

vara mera flexible kan den vara utrustad med en egen dieseldriven motor.

Ovan ett exempel på en mobil pelleteringsutrustning. Pelleteringsenheten är monterad på ett traktorsläp. Enheten består av

en inmatningstratt för träflis, transportskruv, slagkvarn, fläkttransportör med cyklon, matarskruv, pelletpress och en

kyltransportör med såll. Utrustningen drivs av en egen dieselmotor med ett mekaniskt och hydrauliskt system.

Page 198: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

En mobil utrustning för pelletpressningEn intressant utrustning för små pelleteringsföretagare kan vara en rejäl mobil

anläggning som är monterad på en traktorvagn eller ett växelflak. En mycket liten

anläggning kan vara monterad på ett större personbilssläp.

Mobil pelleteringsanläggning monterad på en traktorvagn.

A. Dieselmotor på 370 hk, 1. Torkad träflis, 2. Inmatningstratt med skruv, 3. Slag-kvarn med motsåll, 4. Transportfläkt,

5. Cyklon, 6. Matnings och blandningsskruv, 7. Pelletpress, 8. Bandtransportör, 9. Såll, 10. Storsäck för pellets, 11.

Behållare för fines, 12. Färdig träpellets.

Page 199: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Små pelleteringsanläggningar

Exempel på mindre pelleteringsanläggningar

Principskiss som exempel på en mindre pelleteringsanläggning; 1. Inmatnings-silo för torkad träflis, 2. Transportskruv,

3. Slagkvarn, 4. Fläkttransportör, 5. Cyklon, 6. Matarskruv med ev. ångtillsats, 7. Pelletpress, 8. Elevator, 9. Pelletkylare,

10 Pellettransportör, 11. Storsäck.

Page 200: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

BrandskyddFör brandsäkerheten vid hammarkvarnen är det viktigt att ha en värmedetektor (250 °C) monterad

och en automatisk vattensläckning (H2O).

Den lägsta antändningstemperaturer för trä i ett dammoln är 470 °C och för trä i lager är 260 °C

Exempel på en östeuropeisk mindre pelletanläggning från OGM i Litauen;

1. Silo för torr och mald träflis, 2. Blandnings och doceringsskruv, 3. Pelletpress, 4. Elevator, 5. Pelletkylare, 6. Uttag för kyld pellet.

www.factory.lt Bild OGM

Page 201: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Ett bra arbetarskydd är viktigtFör den personliga säkerheten är det viktigt med att alla roterande delar är väl skyddade. Pelletfabriken och en mobil

utrustning ska vara planerad så att det inte finns risk för att halka, snubbla, slå i huvudet eller riva sig på vassa kanter i

anläggningen. För arbetet i anläggningen ska lämpliga och skyddande kläder användas. Dessutom ska hörsel-, damm-

och ögonskydd användas där så krävs. Stegar, avsatser och belysning ska utformas efter gällande arbetarskyddsregler.

Ordning och reda på arbetsplatsen minskar på arbetsskadorna.

DammreduceringFör en bra arbetsmiljö och för att minska på brandrisken i lokalen ska en tillräckligt bra utrustning finnas för att suga ut

dammet direkt från de ställen på utrustning där damm kan sippra ut. En stor del av trädammet kan återföras till

pelleteringsprocessen..

1. Torkad träflis,

2. Inmatningstratt med skruv,

3. Slag-kvarn med motsåll,

4. Transportfläkt,

5. Cyklon,

6. Matnings och blandningsskruv,

7. Pelletpress,

8. Bandtransportör,

9. Såll,

10. Storsäck för pellets,

11. Behållare för fines,

12. Färdig träpellets.

Mobil pelleteringsanläggning

Page 202: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Planering av pelleteringsanläggningarDet finns ett flertal företag som planerar pelleteringsanläggningar, både större och mindre.

Här visas ett par exempel på principen för hur en pelletfabrik kan vara planerad. Men de

enskilda anläggningarna måste skräddarsys allt efter de enskilda behoven

Exempel på en svensk principskiss över pelletanläggning;

1. Inlastningssilo för torr träflis, sågspån eller kutterspån, 2. Hammarkvarn, 3. Cyklon, 4. Matarbord, 5. Transportör,

6. Pelletpress, 7. Pelletkylare, 8. Uttag för säckning av kyld pellet. www.goshandel.se Bild G&S Handel

Page 203: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Många olika komponenter ska passa ihopTill den enskilda pelletfabriken behövs flera större komponenter som hammarkvarn, pelletpress,

pelletkylare, fläktar, blandare, transportörer, lagersilos, cykloner, elmotorer och rör. Dessutom finns

olika typer av elinstallationer med vakter, brytare, elektronik och manöverdorn. Anläggningen ska

också var utrustad med olika typer av övervaknings- och säkerhetsutrustning. Allt ska väljas bland ett

stort urval av komponenter som finns på marknaden.

Exempel på en Italiensk mindre pelletanläggning från La Meccanica;

1. Hammarkvarn, 2. Cyklon – med blandare under, 3. Transportör, 4. Pelletpressar 5. Pelletkylare, 6. Pelletsilo för kyld

pellet, 7. Elevator, 8. Säckningsuttag för pellet. www.lameccanica.it Bild La Meccanica

Page 204: CHP - Grön Kemi - Bioenergi från skogen SE Ulf-Peter Granö 2010

Ulf-Peter Granö

Karleby - Kokkola

Tack !