Annons Annons
Annons Annons

Siktning av grotflis kan minska energiförluster

Att sikta bort finfraktionerna i flisen innan lagring kan minska både energiförluster och risk för självantändning. I en pilotstudie utvärderas utrustning samt kostnad för sållningen.

Foto: Lars Eliasson

Foto: Lars Eliasson

På flera ställen i försörjningskedjorna för skogsbränsle uppstår ett behov av att lagra material. Lagringen är nödvändig beroende på den stora variationen i efterfrågan på bränsle från värmeverken, samt på sändande och mottagande terminaler då materialet ska transporteras med tåg eller fartyg.

Lagring av osönderdelat material medför både för- och nackdelar, oavsett om det lagras på hygget eller vid avlägg; bränslet torkar vilket gör att både energivärdet och det ekonomiska värdet ökar, samtidigt sker det förluster av material. Dessa materialförluster är huvudsakligen positiva då de till stor del beror på att barr och fina kvistar lossnar och näringen blir kvar på hygget. Dessa delar är också rika på kväve och oorganiskt material som blir aska vid förbränningen, vilket gör att de är en källa till problem på värmeverken om de kommer med i värmepannan.

Siktning med stjärnsikt studeras

För att förbättra transportekonomin sönderdelas grot och träddelar vid avlägg. Detta ökar den exponerade ytan vilket i sin tur gör att nedbrytningstakten ökar, vilket är negativt om bränslet skall lagras på terminal i ett senare skede. Den ökade nedbrytningen innebär både ökade substansförluster och en risk för självantändning. Tidigare studier har visat att såväl energiförlusterna och temperaturen i flisstackarna kan sänkas om man täcker flisen med en semipermeabel duk eller om man minskar andelen finfraktion i den flis som ska lagras. Det senare kräver att den flis som ska lagras siktas.

I dagsläget saknas bra beskrivningar för vilken utrustning som bör användas för siktningen, samt vilken prestation och kostnad man kan förvänta sig vid siktning med olika typer av utrustning. Skogforsk har därför i en pilotstudie studerat siktning av grotflis med en stjärnsikt.

Genomförande

Den 3 och 4 september 2019 studerades siktning av grotflis på biobränsleterminalen i Norrsundets hamn. Totalt siktades mer än 2000 m3 grotflis för att producera tillräckligt med acceptflis för den lagringsstudie som etablerades vid samma tillfälle. Prestationsstudierna av sikten baseras på tre lass grotflis som levererades under studietiden. Varje lass vägdes och fukthaltsprover togs från flisen. Den totala mängden flis i dessa tre lass var 73,9 ton med en snittfukthalt på 28%.

Den studerade sikten var en Backers Star screen 3-MB med ett siktbord med 10 mm stjärnor som separerade acceptflisen från finfraktionen. Sikten matades med flis av en Volvo L110H lastmaskin med en skopa som rymde 6,5 m3.

Resultat

Den grotflis som stackades upp under etableringen av lagringsförsöket hade en hög finfraktionsandel jämfört med den medelflis som producerats i Skogforsks studier av flishuggar. Detta påverkar utfallet av sållningen och är en bidragande anledning till att andelen acceptflis efter siktning bara uppgick till 54 % av torrsubstansen i det inkörda materialet. Med smalare stjärnor i sikten bör andelen acceptflis kunna höjas med tanke på att 17 % av den utsållade finfraktionen består av flis i fraktionen 8-16 mm.

Den genomsnittliga mängden flis som siktades var 27,3 ton torrvikt per effektiv timme. Under studien hade arbetet lagts upp på ett effektivt sätt och sikten behövde aldrig gå tom i väntan på nytt material samtidigt som lastmaskinen hann skotta undan både acceptflisen och finfraktionen innan det blev så mycket av endera att siktningen behövde stoppas. Av de 132 sekunder som åtgick för att sålla ett torrton flis, så användes 73 sekunder till att förse sikten med flis och 59 sekunder till att flytta undan acceptflis och bortsållad finfraktion (Tabell 1). Köravstånden mellan sikten och det osiktade materialet, samt till stackningsplatserna för det producerade materialet kommer att påverka siktens prestation om avstånden blir så långa att sikten hinner gå tom medan lastmaskinen transporterar eller flyttar material.

Antaget en kostnad för lastmaskin och sikt på 1800 kr per timme, kostade siktningen 66 kr per ton torrvikt, dvs ungefär 13 kr per MWh. Relaterar man kostnaden till den producerade acceptflisen, kostade siktningen 24 kr per MWh acceptflis. Då det var nästan ideala förutsättningar för lastmaskinen som matade sikten finns inga större möjligheter att öka den studerade siktens prestation med bibehållen siktningskvalitet.

Foto: Sofie Samuelsson

Foto: Sofie Samuelsson

Diskussion

Sållningen av flisen gav en acceptfraktion som väl överensstämmer med den eftersträvade, men tyvärr var andelen acceptfraktion låg. Detta beror på den höga finfraktionsandelen i utgångsmaterialet. Andelen partiklar mindre än 8 mm var mer än 10 procentenheter högre i jämförelse med den grotflis som producerats i tidigare studier av flishuggar. Givet en mer normal grotflis så hade troligen andelen acceptflis ökat till ca 2/3 av det sållade materialet.

Den förväntade andelen acceptflis går att öka ytterligare genom att ändra inställningarna på sikten. Den studerade sikten hade 10 mm stjärnor och genom att minska tjockleken på stjärnorna till 6 eller 8 mm kommer andelen rejektflis att minska. En sådan åtgärd kommer också att påverka maskinens prestation, och det blir därför nödvändigt att göra ytterligare studier av stjärnsiktar för att beskriva både kvaliteten på acceptflisen och maskinprestationen. I en tidigare studie av en vibrerande sikt i Järvsö blev andelen acceptflis 73% samtidigt som produktiviteten låg på en något lägre nivå (22 ton TS per timme).

En kostnad för siktningen på 24 kr per MWh acceptflis är hög när man sätter den i relation till värdet på flisen. Vid storskalig sållning av flis går det säkert att sänka kostnaden något, men en ökad andel acceptflis är en förutsättning för att minska siktningskostnaderna i större utsträckning.

De stora vinsterna med att sikta flisen förväntas uppstå på lagrings- och förbränningssidan och då lagringsförsöket inte är avslutat det inte att dra några slutsatser om lönsamheten i systemet. En viktig förutsättning är också att man har en avsättning för den bortsiktade finfraktionen, endera genom att den förbränns eller levereras till en kund som kan använda den för andra ändamål.

Läs hela fördjupningen med diagram och tabeller

Vi använder oss av cookies. Läs mer