Oil-Service
Участник форума
Модульные системы используют технологии прямого нагрева или подхода обычного пара, пиролиза, совместного сжигания, газификации биомассы, анаэробного сбраживания, сбора мусорных (свалочных) газов. Эти процессы в модульных системах представлены в меньшем масштабе, нежели обычные установки. Такие системы больше подходят для деревень, ферм и небольших промышленных предприятий. Данные системы находятся в стадии разработки и будут наиболее полезны в отдаленных районах, где биомасса в изобилии, а электричества не хватает. Для таких систем множество возможностей в развивающихся странах.
Далее предлагается рассмотреть способы производства электроэнергии из биомассы более подробно.
Способ прямого нагрева или обычного парового котла
Для данного способа подходит большинство растений в мире. Обе системы сжигают биоэнергетическое сырье непосредственно для производства пара, который в свою очередь создает электричество. Различия в методах лежат в структуре котла и печи. В системе прямого нагрева биомасса загружается из нижней части котла, а воздух подается в основную часть. В обычных паровых котлах, воздух подается сверху, а биомасса также загружается снизу. Традиционные системы прямого нагрева используют две камеры сгорания или котел со слоевой топкой. Горячие продукты сгорания проходят через теплообменник, в котором находится вода, которая закипает, образуя пар. Этот пар захватывается турбиной, заставляя вращаться лопасти. Вращение передается электрическому генератору, который и создает электричество.
Биомассу предварительно подготавливают: сушат, разделяют на более мелкие части и производят брикеты. Брикетирование-процесс уплотнения сыпучих органических материалов, таких как рисовая шелуха, опилки или кофейная шелуха с целью улучшения управляемости горения и его характеристик. Брикетирование может быть выполнено несколькими способами: со связующими или без них, или по технологии использования био-угля.
После завершения подготовки биомассу добавляют в печь или котел для выработки тепла, которое затем проходит через турбину, приводящую в действие электрический генератор. Тепло экзотермических процессов сгорания для питания генератора также могут быть использовано для регулирования температуры в здании, что делает весь процесс более эффективным. Установки, использующие этот тип технологии, называются установками комбинированной выработки тепла и электроэнергии (ТЕЦ). Также используется конденсация пара при более высоком давлении в водонагревателях.
Ярким примером использования биомассы для обеспечения своего производства энергией путем совместной выработки пара и тепла является генерирующая станция McNeil в городе Берлингтон в штате Вермонт. Этот завод является крупнейшим в своем роде в США и работает с 1980 года.
Совместное сжигание
Совместное сжигание сочетает биомассу с углем для получения энергии. Большая часть электроэнергии на станциях вырабатывается за счет угля. При совместном сжигании древесной и травянистой биомассы, такой как тополь, ива и просо может обеспечить выполнение небольшой части работы угольной станции. Этот процесс занимает от 1% до 15% энергии угольных электростанций, а остальная энергия производится за счет угля. В этих системах биомасса помещается в котел либо сжигается совместно с углем. Использование биомассы потребует некоторой модернизации станции, например, приобретение специального котла. Но это будет намного дешевле, нежели строительство новой станции, полностью работающей на биотопливе.
По данным национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL) по фактам биоэнергетики, испытания совместного сжигания показали работу всех используемых для этих целей котлов практически без потерь КПД. И не только без потерь, но и еще возможность улучшить показатели эффективности на 33%-37%. Использование биомассы с углем помогает снизить высокие показатели вредных выбросов, которые выделяются на угольных предприятиях. Мощность самой крупномасштабной угольной станциеи в США составляет 310 ГВт (достаточно для питания 14 миллионов домов).
В совместном сжигании биомассы с углем есть несколько экологических преимуществ – снижение окислов азота и серы, которые могут быть причинами кислотных дождей и разрушения озонового слоя загрязнениями. Кроме того, значительно снижаются выбросы углекислого газа. Это прекрасный вариант для немедленного использования и хорошая ступень на пути использования возобновляемых источников. В технологии совместного сжигания можно также использовать летучую золу в качестве источника биомассы, что является еще одним способом повторного зольного использования вместо ее выбрасывания.
Продолжение следует.
ссылка