A szalmatüzelés tervezési lehetőségei Magyarországon

A szalma olyan mezőgazdasági melléktermék, amely a haszonnövények termesztése során keletkezik, és amelyik a féleségétől függően nem azonos tulajdonságokkal bír a természetbe való visszajutás vagy megsemmisítés során.

Az eltüzelés szempontjából hasznosítható „szalma” mennyiségbe a repce (kiegészítő fűtőanyagként használható) és egyéb magtermelő növények szalmája is beleérthető, sőt tágabb értelemben ide sorolhatjuk a kukoricaszárból készült bálákat is.

A magyar mezőgazdasági piacon a gabonaszalma és kukoricaszár éves szinten hozzávetőlegesen keletkező mennyiségei és a tüzelés szempontjából leglényegesebb paraméterei a lenti táblázatban találhatók (sajnos a repceszalma mennyiségére vonatkozóan a cikk írója nem rendelkezik pontos információkkal).

Egyes tanulmányok szerint a mezőgazdaságban keletkezett összesen mintegy 45-46 millió tonna biomasszából évente 24-25 millió tonna az összes melléktermék, amiből az ipari és takarmányozási célú hasznosítás után a földeken marad 13-15 millió tonna biomassza, ami az ország energiamérlegében jelentős tartalékot testesít meg.

Becsléseink szerint az eltüzelhető (a mi esetünkben „szalmaként értelmezhető”, és relatíve hatékonyan elégethető) biomassza tömeg éves szinten 6-9 millió tonna között mozog.

Ugyanakkor azt is tudomásul kell venni a tervezéssel foglalkozóknak, hogy ez a szalma mennyiség eléggé egyenletes eloszlásban keletkezik az ország területén, ezért a szállítási volumen és költségek miatt inkább a lokális, az ország területén földrajzilag jól terített, kisebb égető berendezések telepítésének van gazdasági, környezetvédelmi, fenntarthatósági indokoltsága.

A szalma energetikai célú felhasználása

A potenciálisan szabad biomasszának ma még csak csekély – bár gyorsan növekvő hányadát használja az ország energiatermelésre.

Ugyanakkor számos gazdasági és környezetvédelmi érv szól az ilyen célú alkalmazás mellett:

• az óriás tömegű biomassza természetes alapanyag, és jelentősen csökkentheti az ország energiafüggőségét
• az értékesítése hozzájárulhat a szerény jövedelmű mezőgazdasági üzemek bevételeinek emeléséhez
• felhasználói oldalon éppen e gazdasági területnél (állattartó telepek, üveg-és fóliaházak, terményszárítók, élelmiszeripari üzemek fűtési költség megtakarítása révén) jelentkezhet leginkább a nagymértékű fűtési energiaköltség megtakarítása is, ami tovább javíthatja a mezőgazdasági élelmiszeripari termelés gazdaságosságát
• a meglévő hazai és a szalma energetikai felhasználása terén élenjáró dán referenciák alapján a mezőgazdasági termelőknél – attól függően, hogy termelik vagy vásárolják a tüzelőanyagot – 65-80% közötti, gyakorlatban igazolt fűtési számla megtakarítás realizálható a gázfűtéshez képest (ez akár több tízmillió Ft-os éves megtakarítást is jelenthet pl. egy nagyobb sertéstelep életében)
• nagyon fontos elem, hogy a gabonaszalmák kvázi CO₂-semlegesek, így szinte nem járulnak hozzá a légkör CO₂ tartalmának és az üvegházhatásnak a fokozásához
• a megmaradó kis mennyiségű hamu önmagában jó minőségű talajerő visszapótló, ás általában ez is a célszerű felhasználása (pl. hígtrágyába keverve)

A szalma kezelése, tárolása, bekerülési költsége, tüzelési formák

A szalma tüzelési célú felhasználása bizonyos technológiai döntéseket ró az ilyen típusú beruházásokon gondolkodó gazdálkodókra

A szalma kezelése:

• Javasolt a szalmát a tarlón kint hagyni, egy-két alkalommal megáztatni, mert az eső által kimosott szalma kevesebb korróziót okozó anyagot – klórt és káliumot – tartalmaz.
• Ez az ún. „szürke” szalma sokkal hatékonyabb a kazánban való égetésre, mivel jelentősen nő a kazánok élettartama, mert falakat, csöveket korrodáló anyagok egy része már nincs a szalmában.
• A báláztatás, bálázás idején a megrendelések kiadásakor, vagy a saját technológiai előírások során erre a technológiai elemre érdemes odafigyelni.

A szalma bálázása:

• A korszerű szalmatüzelésű kazánok már képesek a nemzetközi és magyar forgalomban is kapható bálázók szabványos méretű kis és nagyméretű báláinak fogadására.
• Ezzel együtt a kazánberuházások döntéseinél, és a tüzelőanyag vagy bálázó gép beszerzési szerződéseknél, mindig javasolt a kazángyártóval az optimális bálaméretek egyeztetése.

A szalma tárolása, mozgatása:

• A szalma tárolási technológiájában a víztartalom, és a bálák optimális kezelhetősége miatt nagyon fontos elem a tüzelési hatékonyság, így az energia megtakarítási szint szempontjából is, tehát nem szabad bagatellizálni.
• A magyar tervezési és beruházási szokások a fedett tárolókat preferálják, de ez általában nem indokolt, ha a tároláshoz megfelelő szabad tér rendelkezésre áll, és a beruházók a kifejezetten szalmatárolásra alkalmazható speciális „átszellőző, de nem beázó” fóliát alkalmazzák. E termékek már egyes magyar kazángyártóknál, forgalmazóknál is megvásárolhatók kiegészítő termékként.
• A tárolásnál a tervezőknek figyelembe kell venniük a magyar tűzvédelmi előírásokat.
• A szalma átvételénél szigorúan ellenőrizni kell a tömeget, és a víztartalmat.
• A szalmabálák telepen belüli mozgatása általában nem igényel külön beruházást, vagy külön személyzetet. Az egész, nagy méretű hengeres és kocka bálákat általában meglévő homlokrakodóval, rakodó traktorral mozgatják, a kis bálákat pedig kézzel.
• A nem egész bálás tüzelési technológiáknál – amit általában a nagyobb automatizáltsági szint indokol – előfordulhatnak speciális rakodási, kezelési, bontási technológiák, amelyeket általában az ilyen kazánok gyártói ajánlanak.

A szalma piaca, bekerülési ára:

• Magyarországon még nem lehet egységes szalmapiacról beszélni, viszont várhatóan rövidesen kialakulnak a szabályok a kereslet növekedése miatt.
• A gazdasági számításoknál érdemes a beruházás 50-100 km-es környezetében lévő szalma szállító cégektől ajánlatot kérni, és ezekre alapozni.
• Ma, gyors számításokhoz nem tévedünk nagyot, ha átlagosan 12 Ft+Áfa/kg áron számolunk vásárláskor, és saját termelés esetén ennek 60-70%-át vesszük figyelembe bekerülési költségként.
• A piac kialakulatlansága miatt érdemes a szállítókkal időben, szigorú szerződések melletti szerződésekben biztosítani a tüzelőanyagot.

Tüzelési technológiák, más alapanyagok felhasználhatósága a kazánokban:

• Az energetikai célú felhasználás terén a nemzetközi tapasztalatok és kevés hazai példa is a közvetlen, direkt elégetést bizonyítják leghatékonyabbnak.
• A közvetlen elégetésen belül pedig – ahol ezt a helyszín és a fogadó technológia engedi – az egész bálák használata ajánlott, és az esetek nagyobb hányadában ez is indokolt..
• A fűtési energiaigényből kiindulva, annak éven belüli ingadozását is figyelembe véve, az elérhető bálaformából és méretből kell a kazángyártóval egyeztetve a pontos kazántípust, és méretet meghatározni.
• Az egész bálás fűtési technológia választása esetén a tervezési, kiválasztási folyamat nagyon hasonló a hagyományoshoz, viszont a bálavágásos, bontásos, automatizált technológiák esetében már a gazdasági-, technikai tervezés első fázisaiban érdemes a technológiák szállítóival intenzíven együttműködni.
• A vegyes tüzelésű (részben szalma) kazánok lehetővé teszik a szalma mellett fa, fahulladék, fa-apríték, egyéb üzemi hulladék elégetését is, ami sok helyen szerepel a döntési szempontok között.
• Figyelemre méltó lehetőség, hogy már Magyarországon is vannak példák évelő, könnyen „aratható” energianövények, amelyek egy része bálázható is, és egyes korszerű „szalmakazánokban” a gyártókkal egyeztetett módon akár el is égethető.

Alkalmazási lehetőségek:

• Az alkalmazási lehetőségek nagyon széles körűek:
  • Lakossági vásárlások a kisebb teljesítménykategóriákban.
  • Állattartó telepek (sertés, baromfifélék)
  • Zöldség és virágnevelő fólia és üvegházak.
  • Vidéki, kisebb önkormányzatok, és települések egyedi vagy hálózatos fűtési energiaellátása
  • Olyan ipari, élelmiszeripari üzemek fűtési és technológiai energiaigényének kielégítése, ahol a terület, ingatlan adottságok lehetővé teszik a szalmatüzelési technológia alkalmazásait.
  • Már Magyarországon is folyik gondolkodás egy nagyon érdekes alkalmazáson az almos trágyával dolgozó baromfinevelő telepeken, amelynek kettős célja van:
    • A nagy tömegű almos trágya fűtési célú felhasználása.
    • Az ilyen módon nem hasznosítható almos trágya könnyen kezelhető, csomagolt, természetes eredetű trágyává alakítása.
• A felhasználókban még nem alakult ki ez a kultúra, viszont általános trend az egész világon, hogy gazdasági válságok közben/után, az energiaköltségek gyors növekedése esetén a biomassza – így a talán legkönnyebben elérhető és leginkább fenntartható szalma – tüzelés nagyon gyorsan terjed, és külön ipara keletkezik. Magyarországon ma mindkét kiváltó ok intenzíven jelen van, tehát a szalmatüzelés gyors elterjedésével számolhatunk, különös tekintettel az egyre rövidülő (2-3 év, pályázatokkal 1-2 év) megtérülési időkre.
• Az alkalmazások elterjedését erősen befolyásolja az adott ország támogatási környezete, amelyikben Magyarországon az utóbbi két évben határozott változások zajlottak le, és 2011-től már nagyon komoly támogatási lehetőségei lesznek az iparnak, mezőgazdaságnak, önkormányzatoknak, és a magánszektornak egyaránt. A támogatásokról jó összefoglaló található a www.szalmatuzeles.hu honlapon.
• Az elterjedésben számottevő tényező a tervezői, kivitelező háttér felkészültsége, és az oktatási rendszer alkalmazkodó képessége. E téren, ha lassabban is, de szintén megfigyelhető fejlődés tapasztalható. A képzésben első körben komoly felelőssége és feladata van a piacon jelenlévő gyártóknak.

Szakaszos tüzelésű kazánok

Ma a szakaszos tüzelésű kazánok piacát a nagyobb méretű – szögletes 1-3 nagy-, hengeres vagy közepes méretű – bálához tervezett rendszerek uralják, bár léteznek még és sok esetben indokoltan a kis bálás kazánok is.

A nagy bálás kazánok kültériek, és a tűzteret a hőtároló víztérrel egybeépített egységként telepíti a gyártó, ezzel csökkentve a tűzveszélyt.

A kazán szünetmentesen üzemeltetéséhez minden szakaszos tüzelésű kazángyártó puffertartályt is szállít, amelyben általában az égéstérben elhelyezett szalma kg-onként 60-80 L víz van.

Ebben az esetben 1 kg szalma fűtőértéke a tartályban mért 30-40 Celsius-fok hőmérséklet-növekedéssel egyenértékű, amennyiben abból egyidejűleg nem vezetik el a hőt.

Automata tüzelésű kazánok

Automata tüzelésnél általában egy legfeljebb 20 m hosszú bálaszállító szalagot raknak meg bálákkal; ezzel elérve, hogy a rendszert naponta csak egyszer kell feltölteni.

A szalag lassan továbbítja a bálákat bontó/daraboló egység felé, ahonnan csiga vagy ventilátor mozgatja a szalmát a kazán felé.

A folyamatos tüzelés miatt a jóval tökéletesebb égés, és a hatékonyabb füstgázkibocsátás-csökkentés. A kazán hőátadását ki/bekapcsolóval szabályozzák, amelyet a kazánvíz hőmérsékletét érzékelő termosztát irányít.

Az égés szabályozása, mint az egyik legfontosabb hatékonysági elem

A szalma folyamatos adagolásához a legújabb automata kazánokba oxigénmennyiség-érzékelővel vezérelt adagolóberendezést építenek be, amellyel automatikusan a füstgázokban mért oxigéntartalomhoz igazítják az adagolt szalma mennyiségét.

A jelen lévő oxigén mennyiségét a szakaszos tüzelésű kazánokhoz hasonlóan oxigénmennyiség-mérő érzékeli (optimális 7% körüli); ez a műszer a beadagolt szalma mennyiségét szabályozza.

A korszerű kazánokban az automata oxigénmennyiség-mérés 5-10 %-os hatékonyságnövekedéshez vezetett, az égés hatékonyságának növelése révén. Ugyanakkor csökkent a füstgáz CO-tartalma, és csökkent a füstkibocsátás.

Füstgáztisztítás

A távozó füstgázt az egyes országokban érvényes szabályozás szerint kell megtisztítani. Az egyes gyártók erre különféle megoldásokat alkalmaznak, amelyekre figyelemmel kell lenni a tervezés során

Kémény

A megtisztított füstgázt a kéményen át bocsátják ki a légkörbe. Minden egyes kazánhoz külön füstgázcső tartozik.

A kémény magasságát és átmérőjét, az alkalmazott technológiát, hőszigetelési módot, stb… minden egyes esetben a gyártó előírásai alapján kell meghatározni kéményméretezési program segítségével.

Konklúziók

A megfelelő hazai vagy nemzetközi szakmai tudásanyagra, fejlesztési és gyártási háttérre alapozott szalmatüzelésű kazánok ma már bátran alkalmazhatók hazánkban is.

Beépítésük nagyon komoly gazdasági előnyökkel jár. A döntést megelőzően érdemes a területen járatos szakemberekkel egy megvalósíthatósági tanulmányt készíttetni.

Sarusi-Kiss József
ügyvezető igazgató
Altherm Kft. www.altherm.hu