- •Тема – стан та перспективи розвитку біоенергетики
- •Покоління біопалива
- •Теплова енергія
- •Місце біомаси в проекті відновлюваної енергетики України
- •Механізми і бар’єри впровадження біоенергетики в Україні
- •Стимулювання розвитку біоенергетики в країнах єс
- •Тема: Характеристика біомаси як енергетичного біопалива
- •Технічні характеристики
- •Вологовміст
- •Тема: Перв і втор біоенерг. Сировина
- •Енергетичні рослини
- •Нові перспективні к-ри для біопалива.
- •Тема: Вторинна енергетична сировина
- •Відходи тваринництва
- •Технологія анаеробного зародження з прискореним компостуванням
- •Відходи харчової та переробної галузей
- •Відходи лісової та деревообробної галузей
- •Стічна вода та осади, як вторинна енергетична сировина
- •Тема: Тверде біопаливо Стан р-ку в-ва твердого біопалива в Україні
- •Брикети
- •Технології в-ва і підготовки твердого біопалива до використання
- •Тема: Технології отримання теплової та електричної енергії з тв. Біопалива спалювання біомаси
- •Топки з колосниковими решітками
- •Обертова конусна топка
- •Спалювання у псевдозрідженому шарі
- •Газифікація і піроліз біомаси
- •Термохімічні явища в процесі газифікації
- •Обернений
- •Горизонтальний
- •Піроліз Біомаси (хімічні основи)
- •Зрідження деревини та лігніну
- •Тема: Утилізація продуктів згоряння
- •Скрубер
- •Електрофільтри
- •Утилізація золи
Обернений
Горизонтальний
Переваги – простота конструкції, помірна к-сть смол.
Газифікація у киплячому шарі – шар палива переходить у рух, температура 900 – 110С. Не потребує спеціального очищення від смол.
Способи очищення ГГ від домішок:
Стабільна газифікація.
Додавання каталізатора у реактор.
Скрубер (абсорбер).
Використання електрофільтрів.
При потужності до 30Мвт – термічна конверсія безпосередньо у самому газогенераторі. У масштабній промисловості використовують фільтри та скрубери.
Біомаса
Бункер для перемішування
Кульовий затвор
Газифікатор О2
Циклон зола
Котел (540 – 170 бар) зола
Піроліз Біомаси (хімічні основи)
Піроліз – процес термічного розкладу органічної сировини без доступу кисню при температурі 500-800С (газифікація 800-1430С; горіння 1500-2000С).
Піроліз
Оцтова к-та Деревне вугілля Газ
Енергія Хімічні продукти
При піролізі деревини руйнується:
геміцелюлоза – утворюється менше смоли і більше газу;
целюлоза – менше газу;
лігнін – вищий вихід ароматичних сполук, смоли.
Деполімеризація Целюлоза Дегідратація
Левоглюкозан Дегідроцелюлоза
крекінг, конденсація
Смола СН4,Н2,Н2О Вугілля,СО,СО2,Н2,Н2О.СН4
Регулювання продуктів піролізу деревної БМ можна здійснювати шляхом використання каталізаторів.
Деревна БМ |
Кислотний каталізатор |
Деревне вугілля |
Залізо |
Смоли піролізу | |
Хлориди перехідних Ме |
Левоглюкозан, фурфурол | |
Нікелевий каталізатор |
СО,Н2,СН4 тощо |
Зрідження деревини та лігніну
Рідкі продукти деревини
Феноли Моторне паливо Котельне паливо
ПЕК Бітум
Вуглеводневі матеріали
ПЕК – продукт переробки нафти, антикорозійний матеріал.
Реакція утворення відновника, який зріджує БМ:
Na2CO3+HCOO- + OH- = R2CHOH+CO32-
Способи зрідження:
відновлення Н2;
декарбоксилювання карбогідратів;
відновлення під тиском у водному середовищі з СО.
Тема: Утилізація продуктів згоряння
При спалюванні твердого палива утворюється зола. Зола спричиняє забруднення навколишнього середовища та зношення обладнання.
Для того, щоб цього уникнути перед димососом встановлюють золоуловлювач.
Розрізняють золоуловлювачі:
механічні інерційні сухі, в яких для очищення газів використовується дія сил інерції;
механічні інерційні мокрі, в яких, з метою підвищення якості очищення газів, крім сил інерції використовують вловлюючи дію водяної плівки;
електростатичні, в яких для уловлювання твердих часточок використовують дію електричного поля.
Ефективність:
циклон – 95%;
скрубер – 97% (розмір частинок, що вловлюються 0,5 – 100мкм);
скрубер Вентурі – 99,9%;
електростатичний фільтр – 99,9% (великий діапазон розміру частинок, що вловлюються);
тканинний фільтр – 99,9%.
Циклон
Відноситься до механічних інерційних сухих золоуловлювачів. Осадження досягається за рахунок обертового руху потоку та відцентрової сили, яка виникає при цьому і відкидає частинки до стінок корпусу.
Запилене повітря набуває обертального руху, входячи в циклон зі швидкістю 16 – 20 м/с і опускається вниз. Частинки потрапляють в бункер, а очищене повітря через вихлопну трубу виходить з циклону.
Ефективність пиловловлювання залежить від:
швидкості потрапляння повітря у циклон;
діаметру апарату (при його збільшенні ефективність падає) – приймається не більше 1м.
Схеми конструкцій відцентрових пиловловлювачів
Циліндричний Конічний
Циклони забезпечують вловлювання 75 – 85% золи, яка надходить. Мах ефект очищення досягається при невеликому діаметрі, тому для збільшення ефективності очищення використовують батареї циклонів.
Для підвищення ступеню очищення застосовують також циклони мокрого очищення. При цьому досягається майже 100% очищення, але частина золи уловлюється водою, яку необхідно утилізовувати. Тому необхідно в такому випадку встановлювати шламонакопичувач.