Om temperaturen i förbränningszonen överstiger 1 050 °C ökar bildningen av kväveoxider (NOx) markant. Det betyder att den ideala förbränningstemperaturen för biobränslen återfinns i intervallet mellan ca 900 och 1 000°C.
Oförbrända kolväten i rökgasen medför såväl hälsorisker som negativa effekter på den yttre miljön, till exempel genom bil- dandet av marknära ozon. Det är därför viktigt att biobränsle används i eldningsutrustning som är avsedd och godkänd för aktuellt bränsle. Hos utrustning för eldning av pellets har många av de svårigheter som kan finnas vid eldning av bio- bränsle eliminerats genom den tekniska utformningen. Pellets har därför goda förutsättningar att kunna eldas med bra pre- standa.
Emissioner
Vid eldning av träpellets behöver man inte ta någon större notis om den koldioxid och den svavel som släpps ut. Dessa ämnen kommer att tas upp igen av växter och rör sig därför i ett naturligt kretslopp, till skillnad från förhållandena vid eldning av fossila bränslen.
Övriga emissioner vid eldning med pellets är vid full effekt nästan lika små som vid eldning med olja. Utsläppen vid varie- rande effekt är avsevärt större. Tekniken att elda pellets be- döms dock ha goda förutsättningar att även vid varierande effektuttag kunna bli bra från emissionssynpunkt sett. I samband med eldning av pellets bör man vara observant på utsläpp av följande ämnen:
• kolmonoxid (CO) • totalkolväte (THC) • stoft
• kväveoxider (NOx)
CO – kolmonoxid. Bildas vid brist på syre eller vid för låg
förbränningstemperatur och indikerar att förbränningen inte är fullständig. CO är också en indikator på oförbrända kolväten. Ett genomsnittligt värde för en mätperiod bör inte överstiga 1 000 ppm.
THC – totalkolväte. Oförbränd rest av organiskt material som är
oönskad ur miljösynpunkt. Höga halter THC indikerar ofull- ständig förbränning.
JTI - Institutet för jordbruks- och miljöteknik 2002 Förbränning och emissioner
Stoft. Fasta partiklar av sot och eventuellt också oförbränt
material. Stoftmängden får i små pelletsanläggningar normalt inte överskrida 350 mg/m3
n vid 13 procent CO2 (cirka 135 mg/MJ bränsle). Halten svaveldioxid i rökgasen beror främst av
bränslets sammansättning och diskuteras i kapitlet Bränslet.
NOx – kväveoxider. Samlingsnamn för alla kväveoxider. Utsläpp
av kväveoxider bidrar till försurningen av mark och vatten. Ämnena bildas vid alltför höga temperaturer under förbrän- ningen. Kvävet kommer från såväl bränslet som förbrännings- luften.
Tjära
Tidigare användes emissionerna av tjära som ett mått på förbränningens effektivitet. Detta har idag ersatts med ett beräknat värde för utsläppet av organiskt bundet kol (OGC). Ut- släppen av tjära är kopplade till ut- släppen av CO och THC. Om halterna av dessa ämnen i rögaserna stiger ökar även utsläppet av tjära. Vid eld- ning av ved med omodern teknik är utsläppen av tjära ofta mycket stora medan den vid eldning av olja är nära noll.
OGC
Idag har man ersatt krav vad avser maximalt utsläpp av tjära med ett beräknat värde för utsläppet av orga- niskt bundet kol (OGC). Värdet beräk-
nas utifrån ett mätt värde med ett instrument som anger halten THC, exempelvis ett flamjoniseringsinstrument. För att en brännare eller kamin för pellets ska bli P-märkt hos SP Statens Forsknings och Provningsinstitut krävs enligt 2002 års regler att utsläppen av OGC under en cykel med varierande last har varit maximalt 75 respektive 100 mg/Nm3 vid 10 % O
2. Boverket rekommenderar max 150 mg/Nm3 vid 10 % O
2. Värdet gäller för pannor med effekt upp till 50 kW i byggnader i tätort. För kami- ner, kakelugnar och spisinsatser i hus som huvudsakligen
värms upp med annan anordning rekommenderar Boverket 250 mg/Nm3 vid 13 % O
2 (motsvarar cirka 350 mg/Nm
3 vid 10 % O 2). Detta avser också enbart tätort.
P-märkta pelletsbrännare och pelletskaminer har vid den prov- ning som SP Statens Forsknings och Provningsinstitut gör som regel hamnat mellan 5 och 10 mg/Nm3 vid 10 % O
2, integrerade pelletspannor ännu lägre.
350 300 250 200 150 100 50 0 OGC mg/nm 3 Trad. vedpanna
Modern vedpannaIntegrerad pellets- panna Pelletsbr ännare Vedkamin Pelletskamin Gräns enl. BBR Frivillig nivå Kaminkravet BBR vid 10 % O2
Grov översikt av Boverkets rekommendationer i Boverkets byggnadsregler (BBR) och prestanda hos använd utrustning vid varierande last (efter Prestandatest av pellets- brännare, Äfab 2001). BBR:s gränsvärde för kaminer är angivet vid 13 % O2, övriga gränsvärden vid 10 %. ”Frivillig nivå” avser kraven för P-märkning 2002.
JTI - Institutet för jordbruks- och miljöteknik 2002 Förbränning och emissioner
Faktorer som styr rökgasens sammansättning
Sammansättningen hos rökgasen beror förutom på tekniken även på hur anläggningen drivs och sköts. Stor betydelse har vad som kan kallas ”anläggningens stabilitet”, dvs. förhållandet mellan drifttid med små respektive stora emissioner.
Begreppet ”anläggningens stabilitet” är schematiskt beskrivet i diagrammet nedan. En anläggning som går långa tider med små utsläpp har god stabilitet.
Emissionerna är beroende av faktorer som till exempel effekt- uttag, bränslekvalitet, väder och igensättningar av hål för luft- tillförsel. Känsligheten varierar från anläggning till anläggning. När en panna testas studeras den
ofta när den går som bäst. Detta ger värdefull information men säger lite om emissionerna i prak- tiken. Det är därför bra att ha data från körningar med varie- rande effektuttag.