Anvendelse af biomasse til produktion af el og varme. Fase I

Projektet er en del af et langsigtet strategisk forskningsprogram og har bestået af tre hovedemner: 1) forbehandling af halm til energiproduktion, 2) forbrænding af biomasse i fluid beds og 3) dannelse af aske og belægninger i biomassefyrede anlæg. Forbehandlingsdelen af projektet har omfattet bla. en undersøgelse af frigivelse af K og Cl fra halm under pyrolyse, en undersøgelse af udvaskninng af K og Cl fra halmkoks, samt en teknisk-økonomisk analyse af et fuldskala anlæg til halmforbehandling. Arbejdet er udført i nært samarbejde med Elsamprojekt A/S. Et lovende alternativ til forbehandling af halm, er forbrænding af halm i fluid beds, men selv ved 800 - 900 grader C, som er den normale driftstemperatur for en fluid bed, kan halmens høje indhold af K forårsage dannelse af lavt-smeltende K2O-SiO2-forbindelser, ved reaktion med bedmaterialet. Problemet med agglomerering og subsekvent defluidisering af halmfyrede fluid beds er blevet undersøgt eksperimentelt og teoretisk som en del af dette projekt. Det samme gælder reduktion og nedbrydning af NO og N2O over bedmateriale og koks i halmfyrede fluid beds. Endelig er hydrodynamik og kemisk miljø i en ekstern askekøler på den cirkulrende fluid bed i Grenå blevet karakteriset. Et alternativ til forbehandling og fluid bed forbrænding af halm er at brænde halmen enten på en rist eller sammen med kul (samfyring) i lav suspension vedhøj temperature. Som følge af halmens høje indhold af K og Cl kan det her blive nødvendigt at holde overhederdamptemperaturen under en vis kritisk grænse. En række undersøgelser af dannelse af aske og belægninger under hel eller delvis halmfyring på bla. Rudkøbing kraftvarmevær, Kyndbyværket, Studstrupværket og i Sandias multibrændselsanlæg, er beskrevet i denne rapport. Som et middel til fortolkning af observationerne fra fuld skala anlæggene er der gennemført et studie af kaliums ligevægtskemi som funktion af brændselssammensætning og temperatur. Der er også lavet en analyse af pils, halms og træs askekemi i forskellige koncepter for termisk omdannelse af brændsler, ligesom betydningen af ikke-ideale ermo-dynamiske aktivitetskoefficientsmodeller gennemgås. Endelig beskrives en række anvendelser af ligevægtsprogrammet MINGTSYS til fortolkning af bla. transformationer af sporstoffer i kedler fyret med olie-skiffer, affaldsopslemninger og forskellige halmtyper. Rapportens sidste del beskriver udvikling af en 1. generations algoritme til modellering af dannelse af residual flyveaske. Modellen har bla. været brugt til at fortolke dannelse af flyveaske på Fynsværkets blok 7