В последние годы во всём мире энергетическое внедрение древесной биомассы и, в частности, древесных отходов, рассматривается как хотимая кандидатура обычным видам горючего. Это связано с тем, что древесные отходы являются СО2 — нейтральным, имеют низкое содержание серы, относятся к возобновляемым источникам энергии. Всё это привело к тому, что технологии получения энергии из древесных отходов в последние годы развиваются и совершенствуются. Основными технологиями являются: Газификация и Сжигание.

Газификация

Газификация представляет собой процесс высокотемпературного перевоплощения древесной породы (и других видов биомассы, а также угля и торфа) при обычном либо завышенном давлении в газ, именуемый древесным либо генераторным газом, а также маленькое количество золы, в особых реакторах (газогенераторах) с ограниченным доступом воздуха либо кислорода. Генераторный газ имеет температуру 300-600є С и состоит из горючих газов (СО, Н2, СН4), инертных газов (СО2 и N2), паров воды, жестких примесей и пиролизных смол. Из 1 кг древесной щепы получают около 2.5 Нм3 газа с теплотой сгорания 900-1200 Ккал/Нм3. Эффективность газификации добивается 85-90%. Благодаря этому, а также удобству внедрения газа, газификация является более действенным и незапятнанным процессом, чем сжигание.

Газификация твердого горючего является универсальным способом его переработки. Универсальность способов газификации твердого горючего может рассматриваться в 3-х направлениях. Во-1-х, способам газификации подчиненны любые твердые горючего, начиная от различных органических отходов и кончая каменными углями и антрацитом, независимо от их хим состава, состава зольной части, примесей серы, крупности, влажности и других параметров.

В конце концов, в-3-х, важной особенностью способов газификации твердого горючего являются их масштабные конфигурации. Газогенераторные установки могут обслуживать наикрупнейшие хим комбинаты, выпускающие миллионы тонн аммиака либо метанола в год, пичкать горючим газом наикрупнейшие ТЭЦ и в то же время могут обеспечивать газом маленькие автономные энерго и хим установки (к примеру, газогенераторные установки для автомобилей), поселки и деревни, маленькие хим, машиностроительные либо другие фабрики.

Реализация измененной технологии газификации позволит в 8-10 раз понизить смолосодержание генераторного газа, что позволит использовать его в дизельном движке при малой чистке. При переходе на генераторный газ мощность мотора фактически не изменяется, значительно улучшаются экологические характеристики энергетических установок, на 40-50% увеличивается их моторесурс.

Экономические нюансы получения электронной и термический энергии в газификаторах с нисходящим движением газа при использовании Местных видов топлив.

В текущее время в Украине фактически не существует компаний и компаний, которые занимаются проектированием и созданием газификаторов с нисходящим движением газа. По нашему воззрению обширное внедрение таких газификаторов в условия нашего Страны является более действенным по ряду обстоятельств: 1. Малозначительные серьезные издержки и срок окупаемости при проектировании и производстве комплексов газификаторов с нисходящим движением газа и электрическая станция. 2. Простота конструкции газификатора с нисходящим движением газа и дешевый их полный ремонт. 3. Относительная простота переделки дешевых движков внутреннего сгорания производства Русской Федерации для сотворения комплекса газификатор — электрическая станция с бензиновым двигателем. 4. Мобильность комплексов связанная с относительно не большенными размерами и мощностью (наибольшие мощности комплексов 0,5 МВтэ +0,3 МВтт ).

Анализ серьезных издержек и срока окупаемости газогенераторного комплекса УГК -350 с электрической станцией мощностью 200 кВт (ООО «Наша-Энергия», Украина). Серьезные издержки составляют 550 Є/кВт и 1100 Є/кВт. Срок окупаемости 1,5 — 2 года. Для сопоставления газификаторы, Novel (Condes Oy, Финляндия) (композиция восходящее и нисходящего движения газа), предназначеные для получения термический и электронной энергии. Серьезные издержки составляют 3500 Є/кВт и 1750 Є/кВт. Срок окупаемости от 6 -13 лет.

Сжигание

Сжигание древесных отходов базируется на нескольких способах сжигания:

• Прямое сжигание: происходит в топке с горизонтальной, конусообразной, наклонной либо подвижной колосниковой решеткой. Данный способ употребляется в водогрейных котлах и печах мощности (наименее 20МВт) для сжигания древесного горючего. Для выработки электронной энергии отходы сжигаются в паровом котле с следующим внедрением пара в паровой турбине. Эта разработка имеет маленький электронный к.п.д. порядка 8-13% (для мини-ТЭЦ мощностью 600-1000 кВт), который увеличивается благодаря использованию более совершенных способов сжигания. Недочетом этого способа является низкая эффективность и высочайший уровень эмиссии отходов горения в дымовых газах.
• Сжигание в кипящем/циркулирующем слое: позволяет достигнуть большей эффективности и экономичности за счёт практически 100%-го сгорания горючего при наименьшем уровне эмиссии отходов горения по сопоставлению с прямым сжиганием. Способ сжигания в кипящем слое употребляется в коммерческих либо городских котельных и ТЭЦ в спектре мощностей от 5 до 600 МВт для получения электронной и термический энергии.
• Газификация/Сжигание газов во вторичной камере сгорания: представляет собой двухэтапный процесс. На первом шаге горючее подаётся шнековым питателем на наклонную решётку в первичной камере (предтопке), где оно греется до таковой температуры, при которой происходит процесс газификации. Перегретый и смешанный со вторичным воздухом древесный газ сгорает во вторичной камере фактически без остатка. Продукты сгорания употребляются в котле либо печи для получения жаркой воды, пара либо воздуха. Недочет этого способа сжигания высочайшая цена.
• Сжигание пылевидного горючего: осуществляется с помощью особых горелок, предназначенных для сжигания древесной пыли, образующейся в процессе производства либо в итоге измельчения древесных отходов в пыль. Получение энергии с внедрением древесной пыли употребляется довольно изредка; обычно это горючее употребляется в котельных либо ТЭЦ, работающих на пылевидном угле и/либо торфе. Цена комплектного оборудования для сжигания древесной пыли также высока.

Прямое сжигание местных жестких топлив не правильно из-за низкого коэффициента полезного деяния этой технологии. Коэффициент полезного деяния имеющихся малых котлов при слоевом сжигании жестких топлив ни при каких критериях не превосходит 50 %. Необходимо подчеркнуть, что при работе на кусковых отходах деревообработки, мощность котла снижается на 20-30% зависимо от влажности горючего, а при добавке к горючему опилок и стружки, мощность уменьшится еще более — на 30-40% от номинальной. Тепломеханическое оборудование в почти всех случаях эксплуатируется в нерасчётных режимах и на непроектных топливах. Понижение мощности пробуют восполнить разными методами форсирования работы оборудования, что резко увеличивает аварийность в работе котельных и понижает условия безопасности для персонала, усугубляет условия труда, существенно наращивает вредное воздействие на экологию.

Увеличение КПД может быть за счет газификации жестких топлив в чистом виде либо в консистенции с другими видами органического горючего. Потому оптимальным методом получения термический энергии является газификация жестких топлив с созданием горючих (генераторных) газов в газогенераторах. При всем этом увеличивается надёжность, экономичность, безопасность тепломеханического оборудования и позволяет получить экологический выброс наносящий малый вред окружающей среде. Новые топочные устройства (газогенераторы) позволяют обеспечить высокоэффективное сжигание всех видов твердого горючего в режиме газогенерации.

Дата прибавления: 05.04.2009

Создатель: Калиновский С.В. Михайловский А.Е.
Веб-сайт создателя: http://www.gazogenerator.ru