Descărcați articol
Paie ca combustibil energetic: soluții posibile la problemele care decurg din producerea și arderea paielor granulate și a altor deșeuri de culturi
Ph.D. RL Is'emin, director
Centrul regional educațional și de informare Tambov pentru bioenergie;
Ph.D. SN Kuzmin, profesor asociat,
Departamentul de Hidraulica si Incalzire,
VV Konyakhin, inginer,
Ph.D. AV Mikhalev, director adjunct al Institutului de învățământ la distanță,
AT Zorin, absolvent, Universitatea de Stat din Tambov
Continuând prețuri ridicate pentru sursele de energie tradiționale și creșterea cererii de interes ridicat de protecție a mediului cauza în rândul producătorilor și consumatorilor de energie termică și energie electrică, instituții de cercetare pentru a fi utilizate ca o alternativă de combustibil și sursele de energie regenerabilă, inclusiv biomasă. Intrarea în vigoare a unui număr de Decretul Guvernului de stabilire a procedurii de punere în aplicare a cotelor pentru emisiile de dioxid de carbon în timpul măsurilor organizatorice și tehnice pentru biomasă, prevede sursa de înlocuire financiară cărbune și combustibil pentru astfel de evenimente, ceea ce contribuie de asemenea la intensificarea activității de cercetare și dezvoltare de crearea centralelor termice moderne care lucrează pe biomasă.
Cu privire la tipurile de biomasă și la utilizarea acestora
De obicei, când menționăm biomasa, în primul rând se atrage atenția asupra utilizării biomasei lemnoase ca și combustibil, deoarece este cea mai veche sursă de energie. Cu toate acestea, biomasa lemnoasa in starea initiala are o umiditate ridicată și o valoare calorică relativ scăzută, pentru utilizare ca și combustibil în cazane relativ mare (mai mare de 100 kW) putere trebuie transformate în chips-uri, și de preferință - în pelete (granule). Acest lucru va permite relativ ușor de mecanizare și automatizare a centralelor termice, reducerea costurilor de transport și depozitare a acestui tip de combustibil. Datorită umidității ridicate a biomasei lemnoase, prelucrarea sa în pelete este o măsură costisitoare, până la 70% din costul producerii acestor pelete este costul de uscare a biomasei lemnoase.
Valoarea indicatorului corespunzător paiei uscate
Valoarea indicatorului corespunzător pentru lemn (pentru comparație)
Compoziția elementară a paielor (Tabelul 1). Iar căldura arderii sale (tabelul. 2) nu este prea diferit de cele din lemn, paie deși căldura de combustie mai mici decât lemnul uscat. Pe de altă parte, ținând seama de umiditatea de paie de obicei sub 20%, valoarea de paie calorică este mai mare decât cea de așchii de lemn, care a început să fie utilizat pe scară largă în regiunile de nord-vest și de est ale Rusiei, și a fost mult timp folosit în țările nordice.
Tabelul 2. Conținutul de cenușă și căldura de ardere a paielor din diferite culturi de cereale.
Conținutul de cenușă pentru greutatea uscată,%
Cea mai joasă căldură de combustie la o umiditate de 20%
0,16% din greutate) și grâu de toamnă (
0,18% în greutate), cea mai mare - în rapița de paie (
Cea mai mare problemă din arderea paie de grâu de iarnă, alpista roșu, wastages cereale, inclusiv sub formă de granule, o temperatură scăzută de cenușă de topire, ceea ce duce la formarea aglomeratelor de cenușă împiedică arderea și funcționarea normală a cazanului pe peleți proiectate pentru arderea pelete (Figura . 1).
Arderea peletelor produse din culturi deșeuri într-un pat fluidizat de material inert și formarea aglomeratelor de zgură. Și a constatat că mai mare probabilitatea formării în patul fluidizat aglomeratelor, cu atât mai mare probabilitatea de formare a depunerilor de cenușă pe convective cazanului suprafețele de încălzire ale suprafețelor de încălzire și coroziune sub aceste depozite.
În Fig. 2 este o vedere a dispozitivelor cazanului de ardere produse de A.P Bioenergietechnik GmbH (Germania), combustia wastages cereale, paie și deșeuri de lemn.
Din fig. 2 arată că, la o capacitate relativ mică a cazanului (400 kW) și conținutul aparent mici de cenușă (deșeuri din paie și cereale) de combustibil, întregul volum al cuptorului este reziduu focal aproape plin (carbon nears fix). Acest lucru determină o scădere a cazanelor de eficiență la 70%, în timp ce arderea deșeurilor lemnoase (Fig. 2c) focal practic nici un reziduu și acest tip de randamentul cazanului pe acest combustibil ajunge la 90-92% [2].
Problemele de ardere a deșeurilor recoltate apar în orice caz,
de fapt, în ce formă sunt arse: în natură (coji, cereale), sub formă de tăieturi sau baloturi (paie) sau sub formă de granule. Dar, în unele cazuri, de exemplu, atunci când ard aceste deșeuri în cuptoarele generatoarelor de căldură ale instalațiilor de uscare, capacitatea mare de echipament de generare a căldurii determină utilizarea acestor deșeuri numai sub formă de granule. Apropo, conform estimărilor noastre, numai 2,5 milioane de tone de pelete de paie pot înlocui toate combustibilii lichizi utilizați în prezent în țara noastră pentru a usca cereale și cereale.
Între timp, peletizare paie există probleme mari, care produc un volum extrem de mic de pelete din paie de produse în lume, nu numai în Rusia și țările CSI în absența producției de pelete nu are sens pentru a rezolva problemele legate de procesul de ardere a acestora. Acum câțiva ani am stabilit obiectivul de a demonstra potențialilor producători și consumatori de pelete din aceeași paie care produc astfel de pelete profitabile si punct de vedere tehnic.
Cu privire la experiența utilizării paie drept combustibil
Din cauza resurselor financiare limitate pentru producerea de pelete din paie a fost selectat, echipamente relativ ieftine produse de una dintre companiile autohtone. Echipamentul include un set standard format din paie maruntite tip paie concasor făină WSR-3 buncăr de paie granulator OGM-0,8 și mixer Dozatori transportoare terminat granule rece cu cernerea liftului coloană de tabel pentru transportul granulelor într-un siloz produs .
La solicitarea noastră, producătorul a dezvoltat și fabricat de paie role choppere fundamental de design nou, care permite nu numai pentru a zdrobi paie în pleava de până la 50 mm, dar fin al performanței pentru a fi în măsură să combine munca sa cu munca concasor DKR-3. Sa realizat o tranziție specială între concasor și tocător, care asigură că materialul este mutat într-o stare suspendată. Astfel, problema macinării paie la conținutul de umiditate inițial al materialului nu a fost mai mare de 20%.
pelete din paie produse să fie ars în cazanele noastre de design, care se realizează în tehnologia de ardere pelete din paie, mei tarate, orez și deșeuri similare în patul fluidizat, care se formează granule și produse solide de combustie (particule de cocs și cenușă). Când se arde într-un astfel de strat, cenușa formată în timpul arderii granulelor este măcinată în mod constant cu granule grele care intră constant în strat. Particulele mici de cenușă sunt îndepărtate din pat datorită vitezelor ridicate de gaze din strat, care sunt necesare pentru a menține granulele grele în suspensie. Acest lucru previne acumularea în stratul de compuși de potasiu (acumularea în stratul de compuși de potasiu este o cauza majora a aglomeratelor de cenușă). În plus, chiar dacă se formează astfel de aglomerate, ele sunt distruse imediat prin granule grele care se mișcă constant.
Cazanele din proiectarea noastră (figura 4) au o putere de 200, 300, 500 și 1000 kW, iar eficiența la arderea granulelor produse din deșeurile de plante nu este mai mică de 85%.
Investigațiile efectuate de noi au arătat că arderea biogranules, inclusiv cele realizate din deșeuri de cultură într-un pat fluidizat format prin granulele, particulele de cocs și temperaturii stratului de cenușă ajunge la 1000-1100 ° C, care este suficientă pentru aprinderea și susținută arderea reziduurilor de cocs; se deplasează în mod continuu particule distruge stratul de zgură formată din aglomerați, prin urmare, reziduuri sub formă de praf focal are structura (Fig. 5). Prin urmare, în timpul arderii metodei propuse de paie pelete pierderea de combustie incompletă mecanic până la 7,94%, în timp ce în arderea cazanului pe peleți convențional «Pelling-27" (Republica Cehă) în pat dens în mișcare de granule - 36,44% prin incinerare pelete de mei tarate, respectiv - 15,76% și 30,12%, granule de tarate de orez - 10,07% și 43,02%, granulele din coji de floarea soarelui - 4,96% și 12,46%.
Lucrarea se desfășoară în baza unui contract cu Agenția Federală pentru Știință și Inovații din Rusia 02.516.11.6199.
RL Is'emin, S.N. Kuzmin, V.V. Konyakhin, A.V. Mikhalev, A.T. Zorin, Straw drept combustibil energetic: soluții posibile la problemele care decurg din producerea și arderea paielor granulate și a altor deșeuri de cultură
- Subiect: Economie de energie
- descărca archive.zip (254 кБт)
- download pdf (15327 кБт)
- Imprimați articolul
- Discutați articolul în forum
Articole similare
-
Soluția problemei încălzirii apei cu o coloană de gaz atunci când se utilizează un duș
-
Valoarea energetică a combustibilului (conținut caloric) este
Trimiteți-le prietenilor: