Как изготовить брикеты из опилок своими руками?

Изготовление топливных брикетов (евродров) своими руками

Большинство загородных домов отапливается с помощью твердого топлива. Задача рачительного хозяина – просчитать и подобрать вид эффективного топлива при минимальных затратах на его приобретение. Европейский опыт нескольких десятилетий убеждает в рациональности применения брикетов из спрессованных опилок – евродров. Если делать подобные топливные брикеты своими руками, затраты на обогрев жилья дополнительно снизятся.

Преимущества евродров

Брикеты для топки – натуральный продукт без добавок и связующих, с долей влаги не более 10% от массы. Продукт пригоден для использования в котлах и топках всех типов.

В сравнении с другими классическими видами твердого топлива (дрова, уголь) – евродрова выделяют следующие преимущества:

  • Время горения в 3,5-4 раза дольше дров. Брикет из опилок горит ровным пламенем без образования искр, с малым количеством дыма, с минимальным дымообразованием, не «стреляет».
  • 1 т спрессованного топлива выделяет тепла столько же, сколько полный самосвал дров – 7 м3.
  • Высокая теплотворность топливных брикетов, даже при малой тяге, сравнима с показателями каменного угля и в 2 раза превосходит это значение для дров.
  • После их сжигания остается до 1% чистой золы. Для сравнения: сжигание дров оставляет 15-20%, угля – до 40%.
  • Об экологичности евродров свидетельствует отсутствие в продуктах сгорания опасных летучих веществ и сажи. Углекислого газа при этом выделяется в 15 раз меньше, чем при горении природного газа и в 50 раз меньше, чем от антрацита.
  • При обслуживании котельного оборудования сокращаются материальные и временные затраты, эксплуатационный ресурс отопительных систем увеличивается.
  • Затраты на обогрев здания спрессованными опилками значительно снижаются.
  • Брикеты компактно хранятся, не занимают лишнего места, удобны при транспортировке.

Как сделать брикеты из опилок

Почему именно брикеты? Поясняется это невозможностью многих печей сжигать естественные отходы лесозаготовки и деревообработки – измельченную древесину (щепу) и опилки. Для этого приспособлено дорогое оборудование с принципом верхнего горения. Изготавливаемые же брикеты не имеют ограничений для использования в печах, топках, каминах, котлах.

Основополагающий принцип производства брикетов – сдавливание мелких отходов древесины до момента выделения лигнина – естественного вещества, которое склеивает их в монолитное готовое изделие.

Способы изготовления брикетов

Станок, используемый для брикетирования опилок, должен спрессовать заложенное сырье с огромным усилием. Только в этом случае выделится лигнин и свяжет отдельные частицы. Процесс сопровождается повышением температуры сдавливаемого вещества. Поэтому опилки и связующее вещество спекаются.

Сырье

Кроме опилок для изготовления евродров подходит стружка, более крупные отходы деревообработки, аграрные отходы, способные гореть. Приступать к изготовлению топливных брикетов нужно после подготовки сырья: измельчения крупных фракций, сушки до влажности в 8-10%.

Брикетирование

Следующий этап производства – брикетирование – прессование опилок давлением до получения компактного изделия требуемой формы. Способ брикетирования определяет применяемое на данном этапе оборудование – гидравлический пресс или шнековое устройство.

Сжимающее усилие пресса достигает 300-650 атмосфер и принцип его работы интуитивно понятен. Работа шнекового оборудования заключается в постепенном проталкивании сырья в сужающийся конический канал. При этом в рабочей части канала (с минимальным поперечным сечением) создается давление до 1000 атм. На выходе спрессованный монолит режется в размер.

Особенности домашнего производства

Изготовление экономных топливных брикетов своими руками не позволяет выдержать производственную технологию изготовления. Приспособления и оборудование, выполненные своими руками, не создают нужного давления, при котором выделяется лигнин. Следовательно, для производства брикетов из опилок требуется другое связующее вещество. Его варианты, применяемые в домашних условиях изготовления: мелкорезанная бумага (картон), клей (дешевые варианты), глина, навоз.

По упрощенной домашней технологии прессовать брикеты можно используя в качестве исходного материала бумагу, листья, шелуху, сухую траву, солому. Самому можно также изготавливать торфяные брикеты и изделия из угольной пыли. Перед сжиманием замоченное в воде сырье нужно смешать с глиной в пропорции 10:1 и после добавить используемое связующее.

Оборудование для производства

Самодельные приспособления для домашнего изготовления топливных брикетов можно классифицировать на следующие группы.

Шнековый пресс

Возможность сделать шнековый пресс считается большой удачей и потребует профессиональных умений. К тому же потребуются немалые затраты на обязательный электропривод, высокопрочные и сложные детали рабочего шнека, корпуса, станины. Результат проделанной работы – возможность получать домашнюю продукцию, по качеству сопоставимую с заводской.

Механизм с ручным винтовым приводом

Простой самодельный пресс имеет винтовой привод. Состоит ручной пресс из формовочной емкости для исходной смеси и толкателя с винтовым приводом, жестко закрепленного на прочной станине. Заполненную емкость устанавливают на основании станины и закручиванием винта (может применяться механический домкрат) добиваются сжатия смеси до нужного усилия или размера. При процедуре лишняя жидкость отводится через отверстия формовочной емкости. Извлеченный брикет высыхает естественным путем. Работу пользователя значительно ускорит и облегчит применение гидравлического домкрата.

Читайте также:
Горелка пропановая: технология изготовления своими руками

Механизм с выталкиванием брикета

Также прост в изготовлении пресс для топливных брикетов с ручным сжатием заложенного сырья посредством длинного рычага. Чем длиннее ручка рычага, тем большая сила сжимает будущий брикет. Для удобства предусмотрен механизм, выталкивающий наружу плотно сидящий в форме готовый кирпичик. Чтобы получить производительное оборудование, можно изготовить пресс с несколькими формообразующими емкостями.

Изготовление евродров на продажу

Производственный бизнес по изготовлению евротоплива потребует серьезных материальных затрат на организационном этапе. Поэтому, решившись заняться этой деятельностью, нужно быть уверенным, что вложенные средства вернутся и созданное предприятие сможет приносить постоянную прибыль.

При составлении бизнес-плана и выполнении экономических расчетов обязательно учитывают:

  • Спрос и сбыт в регионе.
  • Наличие, стоимость и возможность доставки опилок.
  • Приобретение или аренду земельного участка.
  • Затраты на строительство производственного комплекса или аренду готовых помещений.
  • Необходимое количество нанимаемых работников.
  • Необходимость складских площадей для сырья и готовой продукции.
  • Затраты на проведение рекламных акций.

Топливные брикеты своими руками

  • Total: 21
  • 3
  • 18

Покупка профессионального оборудования окупится только при продаже больших объемов топлива. Для владельцев лесопилок или мастерских по дереву это может стать дополнительной статьей прибыли. Если же исключить масштабность и применять это незамысловатое топливо исключительно для личного пользования, то для изготовления топливных брикетов в домашних условиях достаточно будет самодельного оборудования.

Применение топливных брикетов

Топливные брикеты – экологически чистое топливо. Идея использовать прессованные отходы основывается на высокой теплоотдаче, получаемой при сжигании твердых материалов. Промышленное изготовление брикетов из опилок дает возможность противопоставить их технические характеристики таким привычным видам топлива, как натуральные дрова, уголь.

Как делают брикеты из опилок? Весь секрет кроется в процессе. Спрессованный под давлением 300-600 или 1000 бар состав меняет свои свойства не только за счет устранения воздуха между частицами опилок, угля, листьев и т д., но и за счет уплотнения структуры самих частиц и изменения их физико-химических свойств.

Преимущества и недостатки

Топливные брикеты, изготовленные своими руками в домашних условиях, имеют и преимущества, и недостатки. К первым относится возможность проведения утилизации отходов с преимущественной выгодой для себя, а также исключение затрат, связанных с вывозом этого мусора. Особенно это рационально для предприятий, в том числе и небольших цехов, работающих в сфере деревообработки, переработки семечковых, баз по хранению, переработке угля.

Недостатком брикетов промышленного изготовления можно считать стоимость при высоких технических характеристиках, в то время как самодельные практически ничего не стоят, но и теплоотдача у них не столь высокая.

Безопасность для здоровья

Отсутствие противопоказаний при сжигании — главное преимущество, которое поддерживает изготовление брикетов из опилок своими руками. Для прессования необходимо появление склеивающего материала, чаще всего используют воду, обойный клей, глину. Каждый из этих показателей безопасен и при сжигании брикетов. Для эффективного горения топливные брикеты из опилок своими руками должны содержать влагу в количестве не более 7-8 %.

Безопасными можно считать все отходы и средства, запускаемые в производство топливных брикетов из опилок своими руками в качестве клея. Их использование увеличивает зольность при горении, но эти параметры варьируются в пределах не более чем на 4-7 %.

Из чего можно сделать топливные брикеты

Прежде чем научиться изготавливать топливные брикеты своими руками, стоит узнать, как делают угольные брикеты в промышленных условиях. Основным сырьем для их производства служат древесные опилки. На этапе подготовки крупные отходы измельчаются до однородного состояния и просушиваются до 8-10 % состояния влажности.

Из чего делают топливные брикеты на заводах? Единственным сырьем является дерево, т. е. опилки. Сжатие под давлением 300-1000 бар способствует выделению природного вещества лигнина, которое выполняет функцию клея. Производство евродров заводским способом не требует использования дополнительного клеевого состава. В домашних условиях получить такие мощности невозможно, поэтому для их изготовления используются наполнители натурального происхождения.

Добавление клея позволяет применять и другие материалы, которые способны гореть. Поэтому, пытаясь изготовить евродрова своими руками, можно включать в состав:

  • солому;
  • шелуху семечек;
  • листья;
  • угольную пыль.

Технические характеристики

Как из опилок сделать брикеты для топки, какие материалы нужно использовать, чтобы обеспечить лучшие результаты при горении? Ответить на эти вопросы поможет сравнительная характеристика эффективности топливных брикетов, изготовленных в разных условиях.

Разбег по данным определяется технологией изготовления и составом брикетов. При производственном методе это 100 % древесное сырье. В то время как домашние брикеты содержат 95 % древесной стружки и 5 % лузги подсолнечных семечек.

Из всех видов сырья лучшими параметрами обладают опилки лиственных деревьев, после них идут хвойные, смешанные с листвой, соломой, лиственными породами. Минимально полезными характеристиками отличаются лузга семечек, риса, гречихи. Использовать обособленно эти материалы нерационально.

Читайте также:
Дизельная горелка для котла: виды, настройка, расход топлива

Технология производства топливных брикетов своими руками

Приобретать дорогое прессовальное оборудование для личного использования неоправданно дорого. Поэтому разработана более простая технология, как сделать топливные брикеты из опилок. Существует несколько способов соединения компонентов. На этапе подготовки опилки замачиваются в воде с добавлением одного из веществ:

  • глина 1:10;
  • обойный клей (самый простой);
  • размягченный картон.

Получившуюся смесь выкладывают в форму пресса, расправляют и сжимают.

Механизированное ручное сжатие не может обеспечить полное удаление влаги, и полученные заготовки просушиваются естественным путем.

Необходимые материалы и инструменты

Даже в домашних условиях, используя несложные технологии, можно изготовить пресс для топливных брикетов своими руками.

Винтовой пресс

Прессовочная форма имеет перфорированную структуру для отвода влаги. Она наполняется смесью, устанавливается под станину. Вручную закручивается винт, прижимая заготовку. Степень сжатия напрямую зависит от мускульной силы, поэтому устройство характеризуется низкой производительностью.

Рычажной пресс

С помощью балки, установленной на точку опоры, можно с легкостью поднимать тяжелые грузы. Чем больше смещена точка опоры к одной части балки, тем большее усилие она передает. В рычажном прессе точка опоры и является формовочной структурой, а все давление на себе испытывает прессуемый материал. Физическая сила здесь уже не имеет весомого значения.

Пресс с гидравлическим домкратом

Устройство работает по принципу аналога с рычагом, но усилие на сжатие передается с помощью гидравлики. Для этого станок оснащают гидравлическим домкратом.

Электрический шнековый пресс

Можно изготовить своими руками, для чего потребуется установка двигателя мощностью от 7 кВт.

Технология изготовления

В заводских условиях брикетирование может осуществляться 2 способами, используя мощное оборудование для изготовления топливных брикетов. В первом случае это гидравлический пресс, сжимающий сырье под давлением 300-600 бар. Оно загружается в форму и сдавливается.

Во втором — шнековая машина (принцип домашней мясорубки). Здесь сырье, уплотняясь, проходит через рабочий канал конической формы. Такое движение брикетов способствует сжатию под давлением до 1000 бар.

За счет возможности прессования под высоким давлением в промышленных масштабах не используются добавочные компоненты. В то время как при домашнем изготовлении сырье смешивают с клеевой массой, после чего прессуют и просушивают естественным способом.

Заключение

В качестве одного из пунктов домашней экономии можно смело изготавливать топливо из всех видов отходов, которые способны гореть. Универсальные брикеты подходят для топки каминов, котлов, печей. Для налаживания технологического процесса нужны только пресс для изготовления топливных брикетов и сырье. В частном порядке технология менее производительна, но и она позволяет частично обеспечить себя бесплатным топливом.

Как изготовить топливные брикеты своими руками

Вопрос дачного отопления с каждым годом становится все более острым: все дорожает, как дрова, уголь или торф, так и их доставка. Между тем, потенциальное топливо буквально «валяется» у нас под ногами. В качестве него нам могут послужить стружки и опилки, сухая листва и солома, шелуха всех зерновых культур, щепа и срезанные при обхаживании сада ветки, негодные доски – все это вполне годится, чтобы изготовить топливные брикеты своими руками. А если договориться с управляющим близлежащего лесхоза, парка или свести дружбу с хозяином лесопилки, материала под брикеты для личного пользования у вас будет вполне предостаточно.

Для справки

Древесные отходы в их естественном виде отправлять в печь или котел нецелесообразно и даже бессмысленно. Их рыхлость приводит к тому, что прогорание происходит в кратчайшие сроки и сопровождается слабой теплоотдачей. Кроме того, значительная часть опилок просыпается с колосников в зольный поддон, что уменьшает КПД и повышает расход. Всех этих недостатков лишены топливные брикеты из опилок. С экономической точки зрения неразумно не использовать в собственных целях отходы, имеющиеся на даче в изобилии.

Плюсы топливных брикетов своими руками

Самодельное горючее имеет массу преимуществ.

  • Для топливных брикетов в качестве сырья подходят практически любые отходы, кроме пищевых и искусственных. В них можно вводить угольную пыль, которая считается неизбежными потерями.
  • У топливных брикетов впечатляющая продолжительность горения – до 4 часов. И на протяжении всего этого промежутка будет выделяться тепло.
  • Вполне доступно самостоятельное изготовление топливных брикетов. Причем для подобного производства не потребуется серьезных первоначальных вложений.
  • При сжигании топливных брикетов дым практически не выделяется.
  • Брикеты из опилок и прочих древесных отходов предельно экологичны, ведь для изготовления топливных брикетов применяются только природные компоненты.
  • Такое топливо практично и экономично: его себестоимость при самостоятельном производстве в несколько раз ниже такого же количества угля либо дров, а энергоотдача такая же, а то и более высокая. Кроме того, пепел от брикетов из опилок и других отходов из древесины – прекрасное удобрение для культурных растений.

Правда, производство топливных брикетов из опилок требует некоторых временных затрат и физических усилий. С другой стороны, в загородном доме всегда найдется свободное время. А труд, как известно, облагораживает.

Читайте также:
Биомасса - древнейшее топливо человечества

Сфера применения

Брикеты из опилок обладают довольно широкой функциональностью. Это топливо может применяться:

  • для отопления жилого дома. Брикеты из древесного сырья из-за своей компактности годятся и для каминов, и для печей, и для твердотопливных котлов;
  • при протапливании бань и саун, если основной дом у вас обогревается каким-либо другим образом. Брикеты идеально соответствуют всем экологическим условиям;
  • на выездах на пикники. Они являются прекрасной альтернативой углю и дровам. Причем могут похвастаться замечательным свойством: при попадании на раскаленный брикет жира, последний не воспламеняется и не чадит.

Кстати, брикеты из опилок, пожалуй, следует рекомендовать и для приготовления пищи в условиях закрытых помещений: запах гари отсутствует, а блюдо обжаривается предельно равномерно.

Немного теории

Перед тем, как заняться изготовлением самодельных брикетов, следует ознакомиться с этапами их промышленного производства. Это поможет не наделать ошибок при создании топлива своими руками. Алгоритм действий на производстве следующий.

  • Сырье измельчается до примерно одинакового размера частиц исходного материала.
  • Опилки сушатся; уровень влажности должен снизиться процентов до 10.
  • Далее идет в ход либо гидравлический пресс, либо экструдер, в зависимости от способа формовки топлива, которому на производстве отдано предпочтение.
  • На конечном этапе готовый продукт упаковывается во избежание абсорбции им влаги из атмосферы.

На производстве при изготовлении брикетов из опилок никакого склеивающего материала не используется. Под давлением пресса при самопроизвольном разогреве сырья из древесины выделяется лигнин, который и препятствует распадению готового продукта, сохраняя его заданную форму.

Особенности производства брикетов своими руками

Оборудование, доступное для изготовления топлива в домашних условиях, не позволяет прессу давить на сырье с силой, достаточной для того, чтобы начал выделяться лигнин. Поэтому изготовить брикет без связующих веществ в кустарном производстве не получится.

Кроме того, затраты на сушильное оборудование сделают готовую продукцию нерентабельной – дешевле будет купить традиционные уголь с дровами. С другой стороны, это неудобство несколько упрощает изготовление брикетов своими руками: можно пропустить этап сушки с соблюдением ряда технологических требований. Зато появляется новая трудность: после того, как вы прогнали сырье через пресс для топливных брикетов своими руками, нужно поместить готовую продукцию на просушку. То есть обеспечить пространство под навесом в летнее время или помещение с низкой влажностью и достаточной температурой в другие сезоны.

Впрочем, производством топливных брикетов настоящие мастера топливного дела занимаются исключительно в дачный сезон – а зимой их активно расходуют.

Необходимое оборудование

Несмотря на относительную несложность получения топлива, кое-каким оборудованием обзавестись все же придется. Или приспособить имеющееся под новые нужды. Что потребуется:

  • Измельчитель. Без него не обойтись, поскольку, чем мельче сырье, тем плотнее готовый брикет. А при изготовлении его своими руками в ход идет материал самых разных фракций. Тратиться на закупку не придется, если в вашем хозяйстве имеется устройство, рубящее растительность для ее отправки в компост. Изобретатели с умелыми руками приспосабливают под измельчитель старую стиралку активаторного типа – меняют собственно активатор ножами;
  • Какая-либо емкость, где сырье будет замешиваться перед помещением в матрицу. Неплохо было бы дополнить «корыто» миниатюрной бетономешалкой или строительным миксером. В отсутствие того и другого готовьтесь к тяжелой физической работе по вымешиванию сырья;

  • Пресс для производства топливных брикетов. Может быть ручным или гидравлическим, иметь вид настенной или напольной установки. В общих чертах пресс для производства брикетов из опилок и других растительных отходов состоит из основательной рамы, выполненной из стали, и того, что можно назвать рабочей частью;
  • Матрицы, с помощью которых будут формироваться брикеты. Могут быть в виде стандартных кирпичиков, но удобнее использовать цилиндрические формы – меньше возни. Хотя складировать и хранить будет несколько сложнее. Матрица обязательно должна иметь перфорированные стенки: через отверстия будет отводиться выдавливаемая прессом из заготовки влага.

Особое внимание стоит уделить моменту прессования. Мускульные воздействия – это траты времени и сил при низкой эффективности. Опытные мастера рекомендуют оснащать пресс для производства топливных брикетов гидравлическим домкратом от автомобиля. Его следует фиксировать на верхней раме пресса вверх ногами.

Алгоритм изготовления топливных брикетов

Своими руками брикетирование проводится не так, как на производстве. Начальный этап схож: ведется измельчение отходов древесного производства. Но затем идет не сушка, а, напротив, замачивание в воде. Или, по крайней мере, хорошее увлажнение, чтобы не пришлось потом сцеживать избыточную влагу.

Далее вводится связующее вещество. Здесь есть три варианта:

  • Глина. Самый дешевый и общедоступный наполнитель. Пропорции с основным материалом 1:10. Прекрасно связывает исходные древесное сырье, однако после использования готовых брикетов получается значительное количество зольных отходов: глина практически не горит.
  • Обойный клей. Лишен недостатков предыдущей добавки, вводится в меньшем количестве, но делает производство заметно более дорогим.
  • Любая макулатура, включая картон, предварительно измельченная и размоченная. Никаких отходов, практически никаких затрат, пропорции – как в случае с глиной. Недостатка два. Чем мельче фракция опилок, тем больше требуется бумажного наполнителя – это раз. Второе: сушить готовые брикеты придется значительно дольше.
Читайте также:
Как рубить дрова правильно и быстро: обзор лучших техник

Следующим шагом будет перемешивание – ручное или механизированное. Чтобы изготовить по-настоящему качественный брикет, требуется довести массу до максимально доступной однородности.

Далее сырье закладывается в форму для брикетирования, и в ход идет пресс. На выходе получаются брикеты заданной формы, которые отправляются на сушку. Раскладывать их следует достаточно свободно, чтобы было пространство для вентиляции. Для ускорения процесса высыхания рекомендуется периодически топливо переворачивать. А еще – перекладывать элементы бумагой либо сухой ветошью – эти материалы быстро вытягивают из брикетов избыточную влагу.

Сушить топливные брикеты следует до тех пор, пока их влажность не достигнет хотя бы показателей сырых дров, то есть – 25 %. На деле желательно добиться еще меньшей влажности – теплоотдача затем будет выше. Вы же не торопитесь, так что в жаркую погоду вполне можете позволить себе подержать топливные брикеты на солнышке на неделю дольше. Тем теплее будет в жилище зимой. Учтите, что торопиться вредно: котлы на твердом топливе, так же, как гидролизные, работают только на горючем, чья влажность не выше 30 %. Поторопитесь – будете оплачивать дорогостоящий ремонт или вовсе придется покупать новое отопительное оборудование.

Хорошо просушенное топливо убирается на хранение. Держать брикеты можно в не отапливаемом и достаточно сыром месте, если расфасовать их по полиэтиленовым мешкам, плотно затянуть горловину и герметизировать ее несколькими слоями скотча, проложенными внахлест.

Пора подумать

Прежде, чем с энтузиазмом заняться брикетированием опилок, решите для себя, насколько вы в этом заинтересованы. При всей внешней простоте процесса, он имеет и существенные недостатки.

  • Подготовка сырья и прессование его по формам отнимает достаточно много времени и требует серьезного физического напряжения.
  • Если вы хотите, чтобы на просушивание готовых брикетов не влияла погода, придется выделить под них просторное, проветриваемое, сухое помещение, которому явно можно найти другое применение.
  • Модернизация с внедрением электрооборудования сказывается на стоимости продукции. В результате изготовление брикетов своими руками становится не способом сэкономить, а хобби, причем недешевым.
  • А главное: самодельный брикет из опилок по качеству все же проигрывает фабричному евротопливу.

Если же вы всерьез намерены рационально использовать имеющиеся в вашем распоряжении отходы, подумайте о том, чтобы на них еще и заработать. То есть – о производстве топливных брикетов из опилок в более массовом количестве. Неплохой может получиться бизнес!

А о том, как изготовить пресс, смотрите видео:

Самая древняя на Земле: ТОП фактов об альтернативной энергии, о которых вы не догадывались

На сегодняшний день биомасса это один из самых древних из используемых источников энергии на Земле. Так, тысячи лет назад человек научился использовать горение древесины для отопления и приготовления пищи. К биомассе относят все органические вещества – наземная и морская растительность, отходы животного и растительного происхождения, человеческой жизнедеятельности.

Биомасса получает свою энергию под воздействием солнечных лучей. На сегодняшний день это единственный энергетический ресурс естественного происхождения, содержащий в достаточном количестве углерод для замены ископаемого топлива. Но в отличие от него, биомасса не требует большого времени для возобновления.

В процессе фотосинтеза растения преобразуют энергию, полученную от солнечных лучей, в энергию химических связей органических веществ.

Типы Биомассы

1. Древесина и древесные отходы

Считается самым распространенным видом биомассы. На деревоперерабатывающих и целлюлозных предприятиях порядка 50% сырья уходит в отходы. Очень серьезной проблемой является утилизация этого мусора, что влечет за собой значительный рост непроизводственных расходов.

Выход прост – использовать древесные опилки, щепу, отходы производства фанеры, кору для производства топливных гранул (пеллет). Сырье проходит процесс измельчения, затем его сушат и прессуют в специальные гранулы. Пеллеты – это качественное и экологически чистое топливо.

2. Бытовые отходы

Сжигание мусора превращает промышленные и бытовые отходы в один из самых эффективных источников энергии. В одной тонне мусора содержится приблизительно энергия 2 тонн каменного угля.

Не всегда мусор – это биомасса. Например, большое количество энергии получается из переработки пластика. Предприятия, которые перерабатывают бытовые отходы, генерируют электроэнергию сопоставимую с работой небольших угольных ТЭЦ.

Микроорганизмы тоже могут производить энергию. В процессе биологического разложения отходов растительного, животного происхождения и деятельности человеческого организма, образуется газ метан. Это газ без цвета и запаха опасен – может вызвать взрыв и воспламениться.

Читайте также:
Мини горелка газовая: разновидности, обзор лучших моделей

На полигонах по переработке мусорных отходов собирают метан, очищают его и используют в качестве топлива. Как правило, метановое брожение биомассы происходит в специальных резервуарах с подогревом и перемешиванием.

Биогаз скапливается в специальных хранилищах, проходит процесс очистки и используется для производства тепла, электричества, пара и автомобильного топлива.

Примеры биотоплива – это биоэтанол и биодизель. Биоэтанол – это спиртовое топливо (этиловый спирт). Любой органический материал, содержащий целлюлозу, крахмал или сахар, можно путем брожения переработать в этанол.

Например, большая часть этанола, производимого в Соединенных Штатах, перерабатывается из кукурузы. Практически весь бензин, продаваемый в США, содержит около 10 % этанола – известный как E10. В 2011 году Агентство по охране окружающей среды США (EPA) утвердило введение E15 (15% этанола, 85 % бензина). Топливо, содержащее 85 % этанола и 15 % бензина (E85) считается в этой стране альтернативным топливом.

Биодизель – это топливо, полученное путем химической реакции спирта с растительными маслами и животными жирами. Так, в США львиная доля биодизеля производится из соевого масла. В Европейских странах – из рапса.

Биодизель чаще всего смешивают с нефтяным дизельным топливом в соотношении 2 % (B2), 5 % (B5) или 20 % (B20). Он также может быть использован в качестве чистого биодизеля (B100). Это один из наиболее быстро растущих видов топлива для транспорта в США по темпам завоевания рынка. Биодизель практически не содержит серу, поэтому считается экологически чистым.

Как устроено производство биотоплива, и какие проблемы оно решает

Что такое биотопливо

Биологическое топливо — это горючее растительного или животного происхождения. Предполагается, что оно заменит традиционные виды топлива из исчерпаемых ресурсов на те, которые производятся из возобновляемого сырья.

Например, к биотопливу можно отнести обычные дрова или рапсовое масло. Однако дизель и бензин вытеснили эти виды топлива, так как они дешевле, а массовая автомобилизация требовала больших объемов топлива.

Почему люди вновь вернулись к биотопливу? Первая причина — климатический кризис, который усугубляется выбросами парниковых газов от использования ископаемого топлива. На транспорт приходится практически четверть от всей эмиссии углекислого газа, связанной с производством энергии. С 1970 года объем выбросов парниковых газов в транспортном секторе вырос вдвое, из которых 80% приходится на дорожный транспорт.

Вторая причина — поиск возобновляемых источников энергии, так как запасы нефти и угля вскоре могут полностью закончится. Сюда же можно добавить и скачки цен на углеводороды.

Виды биотоплива

  • Твердое
  • Жидкое
  • Газообразное

Твердое биотопливо

Самый типичный и древний вид твердого биотоплива — дрова. Однако сейчас в чистом виде и в крупных масштабах их уже почти не используют. Наиболее ходовым твердым видом биотоплива стали пеллеты, получаемые из древесных опилок или коры, соломы, оливковых косточек, ореховой скорлупы или шелухи семечек подсолнечника. Также пеллеты делают из навоза крупного рогатого скота.

Пеллеты заменяют уголь, дрова и солярку. При сгорании они не выделяют вредных веществ и практически не дымят (в отличие от угля и дизеля). Кроме того, они более энергоэффективны, чем обычные дрова. Плюс пеллетов также в минимальном содержании золы, что снижает потребность в обслуживании печей и котлов. Кроме того, они имеют самую низкую цену по сравнению с другими видами биотоплива.

Жидкое биотопливо

Биоэтанол — наиболее популярное и массовое жидкое биотопливо. Его получают путем ферментации крахмала или сахара. Бразилия и США входят в число лидеров по производству биоэтанола. В США биотопливо на основе этанола производят из кукурузы и обычно смешивают с бензином для получения гибридного топлива. В целом в США на биотопливо приходится 5% от всего энергопотребления. В Бразилии биотопливо на основе этанола делают из сахарного тростника, а в Англии даже производят из сахарной свеклы.

Биодизель — второе по популярности жидкое биотопливо. Биодизель делают в основном из масличных растений, таких как соя или масличная пальма, и в меньшей степени из других масляных продуктов, например, отходов кулинарного жира после жарки во фритюре. Биодизель используется в дизельных двигателях и обычно смешивается с нефтяным дизельным топливом в различных пропорциях.

Биобутанол — четырехуглеродный спирт, который также относится к биотопливу. Его делают из того же сырья, что и этанол. Преимущества биобутанола по сравнению с биоэтанолом заключаются в том, что биобутанол не смешивается с водой, имеет более высокое содержание энергии и более низкое давление паров, что означает более низкую летучесть в результате испарения.

Диметиловый эфир. Его можно получить из биомассы, но в промышленных масштабах исходным сырьем для него остается природный газ. Плюс такого топлива в том, что его энергоэффективность практически равна дизельному топливу, однако плотность энергии у диметилового эфира вдвое ниже, чем у дизельного топлива, поэтому для него требуется топливный бак в два раза больше. К тому же для транспортных средств нужна специально разработанная система для работы двигателя на диметиловом эфире.

Читайте также:
Как топить печь углем в своем доме правильно?

Сейчас инженеры активно разрабатывают новое поколение жидкого биотоплива, полученного с помощью водорослей. Водоросли выращивают в больших бассейнах или на фермах, они превращают солнечный свет в энергию и хранят ее в виде масла. Масло извлекается механически (при прессовке биомассы) или с помощью химических растворителей, которые разрушают стенки клеток. Дальнейшая переработка и очистка дает биотопливо, подходящее для использования в качестве альтернативы традиционным видам топлива.

Газообразное биотопливо

Биогаз — это газ, состоящий в основном из метана и углекислого газа в различных пропорциях в зависимости от состава органического вещества, из которого он был получен. Основными источниками биогаза являются отходы животноводства и сельского хозяйства, сточные воды и органика из бытовых отходов. Биогаз образуется в результате процессов биологического разложения без доступа кислорода (анаэробное сбраживание).

Биоводород — аналог обычного водорода, который получают из биомассы. Термохимический способ представляет собой нагрев исходного сырья без доступа кислорода до высоких температур, например, древесных отходов, при котором выделяется водород и другие попутные газы. При биохимическом способе получения биоводорода в биомассу добавляют специальные микроорганизмы, которые ее разлагаются с выделением водорода.

Плюсы и минусы биотоплива

Преимущества:

  1. Возобновляемость ресурса. Ископаемое топливо — это иссякаемый источник энергии, который со временем закончится. Поскольку биотопливо производится из растительных веществ, оно теоретически является возобновляемым.
  2. Снижение негативного влияния на окружающую среду. При сжигании биотоплива количество углекислого газа снижается до 65%, что сокращает вклад отрасли в изменение климата. Кроме того, биоэтанол и биодизель содержат меньшие концентраций таких химических веществ как хлор и сера. Это означает, что биотопливо помогает снизить выбросы этих загрязнителей в атмосферу.
  3. Экономическая безопасность. Биотопливо можно производить на месте, создавая рабочие места в том же регионе, где оно будет потребляться, тем самым сокращая транспортные расходы и выбросы. Кроме того, производство собственного биотоплива снижает зависимость страны от поставок нефти из других государств.
  4. Долговечность двигателя. Поскольку биотопливо содержит меньше примесей в сравнении с традиционными видами топлива, то и двигатели будут загрязняться меньше и реже выходить из строя.

Недостатки:

  1. Потеря лесов. Производство биотоплива требует огромных территорий под выращивание сырья. Это может привести к массовым вырубкам лесов, чтобы освободить площади.
  2. Продовольственный кризис. Производство биотоплива может повлиять на экономику, связанную с ценами и доступностью продуктов питания, так как пахотные земли будут отводиться под культуры для биотоплива, а не для пищи.
  3. Деградация почвы. Выращивание одних и тех же культур (монокультур) приведет к истощению почвы и росту числа вредителей. Для борьбы с ними будут использовать химические пестициды, как следствие — снижение плодородия почвы и потеря биоразнообразия.
  4. Использование ресурсов. Количество энергии, производимой с помощью биотоплива, значительно меньше, чем от сжигания ископаемого топлива, а это означает, что для удовлетворения энергетических потребностей того же количества людей требуется гораздо больше земли, воды и удобрений.
  5. Энергетические затраты. При оценке экономических выгод от биотоплива необходимо учитывать энергию, необходимую для его производства. Например, в процессе выращивания кукурузы для этанола используются ископаемые виды топлива при производстве удобрений, транспортировке кукурузы и перегонке этанола. В этом отношении этанол, полученный из кукурузы, дает относительно небольшой выигрыш в энергии.

Где используется биотопливо

Пока речь в основном идет о потреблении его в домашних условиях. Обычно твердые виды биотоплива используют в бедных странах, где нет других источников энергии, для приготовления пищи, стирки и уборки или для обогрева самого дома. 80% всего потребляемого сегодня биотоплива используется как раз для этих целей. 18% биотоплива задействовано в промышленности как источник энергии и смазочных материалов. Биотопливо часто упоминают в качестве альтернативы бензину для автомобилей, но сейчас только 2% используется в транспортной отрасли.

Перспективы биотоплива

На сегодняшний день из развитых стран США являются крупнейшим производителем биотоплива, на них приходится почти 40% мирового рынка. Всего в 2019 году мировое производство биотоплива превысило 1,8 тыс. баррелей, доля на рынке которого составила $136 млрд. Пока это стало рекордом. Из-за пандемии коронавируса мировой рынок биотоплива упал примерно на 8% впервые за 20 лет.

У биотоплива есть шанс занять только часть рынка, поскольку его потенциал ограничивают искусственно. Так, в ЕС действуют правила, запрещающие использовать более 7% продовольственных культур в качестве сырья для биотоплива. В краткосрочной перспективе биотопливо не требует замены существующей инфраструктуры и двигателей, но маловероятно, что весь энергетический комплекс сможет перейти исключительно на него.

Читайте также:
Как заправить зажигалку газом из баллончика правильно?

Биомасса как источник энергии

Пост опубликован: 7 января, 2021

Биомасса использовалась как источник энергии с самого начала человечества. Сбор дров, хвороста или соломы для отопления с целью «производства» тепловой энергии использовался столетия назад. Современное использование биомассы в энергетических целях, в основном ориентировано на получение материала из специально созданных плантаций видов с лучшими энергетическими параметрами и использование любых отходов лесной или сельскохозяйственной промышленности.

Биомасса является наименее капиталоемким источником зеленой энергии. Она формируется постоянно повсюду на Земле и является практически самосуществующим процессом. Леса, луга, океаны — это места, где постоянно «производится» биомасса. Чтобы использовать ее в энергетических целях, необходимо провести определенные мероприятия, направленные на интенсификацию производства: удобрение, орошение или защиту от вредителей.

Мировые ресурсы биомассы оцениваются в 44 * 1010 ЭДж, но используется только 1/6 этой величины. В настоящее время доля энергии, получаемой из биомассы, составляет 15% мирового потребления. Эта доля больше в развивающихся странах, где она составляет 38% от общего производства энергии.

В мире большая часть электроэнергии из биомассы вырабатывается в Скандинавии, Австрии и Англии, где ежегодно получают около 100 ТВтч энергии.Производство биомассы во многих странах становится важной отраслью сельского хозяйства — оно позволяет управлять отходами.

Что относится к биомассе

Согласно определению, биомасса — это твердые или жидкие вещества растительного или животного происхождения, которые поддаются биологическому разложению, полученные из продуктов, отходов и остатков сельскохозяйственного и лесного производства, от промышленности, перерабатывающей их продукты, а также доля других биоразлагаемых отходов.

Следующие формы биомассы используются в энергетических целях:

  • сельскохозяйственные отходы — солома зерновых, кукурузная солома, сено, отходы масличных и бобовых культур;
  • отходы лесной промышленности — древесина, отходы деревопереработки, кора, опилки, щепа и их переработанные формы (гранулы);
  • урожайность энергетических плантаций — ива корзиночная, мальва Вирджиния, тополя, некоторые виды трав, топинамбур, мискантус, тростник и другие;
  • органические отходы — отстой сточных вод, жидкий навоз, макулатура;
  • биотопливо — растительные масла, биоэтанол, биодизель;
  • биогаз — из жидкого навоза, осадков сточных вод, свалок.

Биомасса — условия эксплуатации

Основным параметром, определяющим эффективность производства энергии из биомассы, является доступность ее ресурсов. По данным, в ЕС потенциал биомассы, которая может быть использована в энергетических целях, с учетом только остатков лесного производства, составляет до 70 миллионов м3. Еще одним важным источником биомассы являются упомянутые энергетические плантации. Ежегодно с квадратного метра энергетических плантаций можно получить от 15 до 45 кВтч энергии. Эти растения можно выращивать на бедных и деградированных почвах.

Биомасса — технологии и применение

Биомассу можно использовать в энергетике тремя основными способами:

  1. прямое сжигание в котлах (солома, дрова, гранулы, щепа)
  2. совместное сжигание с традиционными энергоносителями (мазут, уголь, газ)
  3. сжигание продуктов переработки биомассы — ферментации или этерификации (биогаз, биодизель, метанол, этанол)

Энергетические ресурсы биомассы можно разделить на две группы:

  • твердофазные энергоносители, пригодные для сжигания, пиролиза и парокислородной газификации в смесь оксида и диоксида углерода, водорода и метана. Этот газ можно преобразовать в электричество и тепло по соответствующим технологиям.
  • компоненты биомассы превращаются в жидкое топливо и биогаз, который представляет собой смесь 60% об. метан и 40% CO2.

Технологии переработки биомассы

  1. Пиролиз — это наиболее распространенный метод получения энергии из биомассы (90% мирового производства энергии из биомассы приходится на использование этой технологии), который используется как для получения тепла, так и электроэнергии. Котельные установки для сжигания подходят для переработки различных видов биомассы, в основном древесины, щепы, опилок и соломы. Процесс, проводимый при температуре выше 600 С и без доступа воздуха, на выходе которого получается жидкое биотопливо. Лучшим сырьем для процесса пиролиза является древесина, но поскольку эта технология находится только в начале своего развития, можно предположить, что любой тип биомассы может быть преобразован в процессе пиролиза.
  2. Газификация — это процесс термохимического преобразования, который отличается от сжигания тем, что продуктом процесса является не тепло, а газ, который после сгорания обеспечивает желаемую тепловую энергию. Газ также можно использовать в специальных турбинах для производства электроэнергии. Преимущество газификации — высокая эффективность процесса, достигающая 50%.
  3. Когенерация — это процесс одновременной выработки тепла и электроэнергии. В системах когенерации достигаются меньшие выбросы загрязняющих веществ.
  4. Биохимические процессы — некоторые формы биомассы, содержащие большое количество воды, используются в процессе ферментации, где продуктом разложения биомассы является спирт, используемый для производства биотоплива. Также используются процессы ферментации метана, продуктом которого является биогаз (смесь метана и углекислого газа). В энергетических целях в процессе ферментации используются навоз животных, отходы пищевой промышленности, бытовые отходы на свалках и отстой сточных вод.
Читайте также:
Брикеты для топки печей – плюсы и минусы

Эффективность биомассы

Теплотворная способность биомассы в два раза ниже, чем у угля, предполагается, что 1Mg каменного угля равен 2Mg сухой биомассы в энергетическом выражении. Теплотворная способность соломы или древесины колеблется в пределах 10-14 МДж / кг, а каменного угля — 25 МДж / кг [9]. Прямое сжигание биомассы в паровых котлах достигает КПД около 70%. Дальнейшее преобразование в электричество в паровом цикле имеет КПД 20%.

Биомасса, все, что вам нужно знать об этой возобновляемой энергии

Первое, что вам следует знать, это то, что биомасса – это не более чем органическое вещество растительного или животного происхождения, сюда включены органические отходы и отходы, могут быть использованы для производства энергии.

Причина в том, что растения преобразуют лучистую энергию Солнца в химическую энергию через фотосинтез и часть этой энергии хранится в форме органического вещества, которым мы можем воспользоваться.

В настоящее время принято следующее определение биомассы:

«Биомасса считается группой возобновляемых источников энергии и сырья, происходящего из органического вещества, образованного биологическим путем».

Именно по этой причине концепция ископаемого топлива и полученных из него органических веществ, таких как пластмассы и большинство синтетических продуктов, неуместна в определении биомассы.

Хотя это топливо и производные органические материалы имели биологическое происхождение, их образование происходило в прошлом.

Таким образом, биомасса представляет собой возобновляемую энергию солнечного происхождения за счет фотосинтеза растений.

Кроме того, согласно Директива 2003/30 / EC биомасса это:

«Биоразлагаемая фракция отходов и остатков сельского хозяйства, лесного хозяйства и смежных отраслей, а также биоразлагаемая фракция промышленных и муниципальных отходов».

Мы понимаем, что в целом любое определение биомассы включает в себя в основном 2 термина; возобновляемые и органические.

Биомасса как источник энергии

С древних времен человек использовал биомассу в качестве источника энергии для выполнения своих повседневных задач.

Поскольку использование ископаемого топлива начало набирать обороты, биомасса была забыта на более низком уровне, где его вклад в производство первичной энергии был незначительным.

Сегодня, благодаря различным факторам, биомасса возродилась как источник энергии.

Факторы, которые были ответственны за возрождение биомассы в качестве источника энергии:

  • Рост цен на нефть.
  • Увеличение сельскохозяйственного производства.
  • Необходимо искать альтернативы сельскохозяйственному производству.
  • Изменение климата
  • Возможность использования научных и технических знаний для оптимизации процесса производства энергии.
  • Благоприятная экономическая база для развития заводов, использующих биомассу в качестве топлива, благодаря производственным субсидиям, получаемым электростанциями с этим источником.
  • Нормативные трудности при разработке других типов проектов, оставляя биомассу в качестве наиболее разумной альтернативы, чтобы сделать экономические инвестиции прибыльными.

Типы биомассы

Биомасса, используемая для производства энергии, получается из остатков лесопользования, из производств первой и второй переработки древесины, из органической фракции твердых городских отходов, из отходов животноводства, из продукты сельского и лесного хозяйства, энергетические культуры, предназначенные исключительно для их использования для получения биомассы.

В общем, биомасса получается из любого органического продукта, чувствительного к потреблению энергии, хотя это основные.

Природная биомасса

Природная биомасса – это то, что производится в естественные экосистемы. Интенсивная эксплуатация этого ресурса несовместима с защитой окружающей среды, даже несмотря на то, что это один из основных источников энергии в слаборазвитых странах.

Эта естественная биомасса создается без какого-либо вмешательства человека для ее изменения или улучшения.

Это в основном о лесные остатки:

  • Производные от очистки лесов и остатков насаждений
  • Дрова и ветки
  • Хвойные
  • Листовой

Остаточная биомасса

Остаточная биомасса – это то, что генерируется в результате человеческой деятельности которые используют органические вещества. Его устранение во многих случаях является проблемой. Этот вид биомассы имеет следующие преимущества:

  • Снижает риски загрязнения окружающей среды и возгорания.
  • Уменьшите площадь свалки.
  • Затраты на производство могут быть низкими.
  • Транспортные расходы могут быть низкими.
  • Избегайте выбросов CO2.
  • Создавайте рабочие места.
  • Способствует развитию села.

Остаточная биомасса, в свою очередь, делится на ряд категорий, упомянутых ниже.

Излишки сельского хозяйства

Излишки сельскохозяйственной продукции, которые не используются для потребления человеком, считаются подходящими для использования в качестве биомассы в энергетических целях.

Это использование сельскохозяйственных продуктов, используемых в пищевой цепи человека. вызвал неоправданную дурную репутацию использования биомассы в энергетических целях, поскольку такое использование обвиняется в увеличении стоимости определенных сельскохозяйственных продуктов, которые являются основой продуктов питания во многих странах третьего мира и развивающихся странах.

Эти излишки сельскохозяйственной продукции можно использовать как в качестве топлива для электростанций, так и преобразовать в биотопливо.

Энергетические культуры

Вышеупомянутые энергетические культуры являются специфическими культурами, предназначенными исключительно для производства энергии.

В отличие от традиционных сельскохозяйственных культур, их основными характеристиками являются высокая продуктивность биомассы и высокая ржавчина, выражается в таких характеристиках, как устойчивость к засухе, болезням, сила роста, ранний рост, способность к отрастанию и адаптация к маргинальным землям.

Читайте также:
Температура горения дров: таблицы сравнительных характеристик

Энергетические культуры могут включать традиционные культуры (зерновые, сахарный тростник, масличные) и нетрадиционные (цинара, патака, сладкое сорго), которые являются предметом многочисленных исследований для определения потребностей в выращивании.

Процессы преобразования биомассы

Как видно выше, большое разнообразие материалов, включенных в понятие биомассы, позволяет, в свою очередь, установить разнообразие возможных процессов трансформации этой биомассы в энергию.

По этой причине биомасса может быть преобразована в различные формы энергии, применяя различные процессы преобразования, эти типы энергии:

Тепло и пар

Можно генерировать тепло и пар путем сжигания биомассы или биогаза.

Тепло может быть основным продуктом для обогрева и приготовления пищи или может быть побочным продуктом производства электроэнергии на установках, которые совместно генерируют электричество и пар.

Газообразное топливо

Биогаз, полученный в процессах анаэробного сбраживания или газификации, может использоваться в двигателях внутреннего сгорания для выработки электроэнергии, для отопления и кондиционирования в бытовом, коммерческом и институциональном секторах, а также в модифицированных транспортных средствах.

биотопливо

Производство биотоплива, такого как этанол и биодизель (вы можете посмотреть в статье Как сделать домашний биодизель) имеет потенциал для замены значительного количества ископаемого топлива во многих транспортных приложениях.

Широкое использование этанола в Бразилии за более чем 20 лет показало, что биотопливо технически возможно в больших масштабах.

В США и Европе их производство увеличивается, и они продаются вместе с нефтепродуктами.

Например, смесь под названием E20, состоящая из 20% этанола и 80% нефти, применима в большинстве двигателей с зажиганием.

В настоящее время этот вид топлива получает некоторые виды грант или государственная помощь, но в будущем, с увеличением производства энергетических культур и экономии за счет масштаба, сокращение затрат может сделать их производство конкурентоспособным.

электричество

Электроэнергия, произведенная из биомассы, может продаваться как «зеленая энергия», поскольку он не способствует парниковому эффекту, поскольку не содержит выбросов углекислого газа (CO2).

Этот вид энергии может предложить новые возможности для рынка, поскольку его структура затрат позволит пользователям поддерживать более высокие уровни инвестиций в эффективные технологии, что приведет к развитию отрасли биоэнергетики.

Когенерация (тепло и электричество)

Когенерация относится к одновременное производство пара и электричества, это может быть применено ко многим промышленным процессам, которые требуют обоих видов энергии.

В Центральной Америке, например, этот процесс очень распространен в сахарной промышленности, где можно использовать отходы процесса, в основном жмых.

Из-за высокой надежности доступного жмыха традиционно когенерация осуществляется достаточно эффективно. Однако в последние годы наметилась тенденция к совершенствованию процесса для выработки большего количества электроэнергии и продажи излишков в электросети.

Процессы, которым можно следовать для выполнения этого преобразования, можно разделить на физические, физико-химические, термохимические и биологические.

Сжигание на заводах по производству биомассы

Проще говоря, горение – это довольно быстрая химическая реакция, посредством которой сочетает кислород из воздуха (что такое окислитель) с разными окислителями топлива таким образом вызывая выделение тепла.

По этой причине, чтобы этот химический процесс произошел, должны произойти следующие 4 обстоятельства:

  1. Должно быть достаточное количество топлива, то есть биомассы.
  2. Он должен производить достаточное количество воздуха для горения, который содержит кислород, необходимый для окисления или реакции с топливом.
  3. Температура должна быть достаточно высокой, чтобы реакция могла протекать и продолжаться. Если температура не превышает определенного значения, называемого точкой вспышки, окислитель и топливо не вступают в реакцию.
  4. Должен быть инициатор горения, обычно уже существующее пламя. Это означает, что в воспламенении системы сгорания обычно участвуют другие элементы, даже другие виды топлива.

Предварительная обработка биомассы

Биомасса, прежде чем приступить к сжиганию в котле, должна быть подвергнута предварительному процессу подготовки, который облегчить процесс реакции между топливом и окислителем.

Этот процесс облегчает горение, так как он в корне регулирует гранулометрию и степень влажности.

Набор процессов или предшествующих обработок преследует три основные цели:

  1. Гомогенизировать ввод биомассы в котел, так что котел получает постоянный поток энергии аналогичной величины.
  2. Уменьшитьего гранулометрия для увеличения его удельной поверхности.
    Фактически, чем меньше размер зерна, тем больше площадь поверхности, на которой топливо и окислитель могут вступать в реакцию, тем самым ускоряя реакцию и уменьшая количество биомассы, которая не вступает в реакцию (несгоревшая).
  3. Уменьшить влажность что он содержит, избегая того, чтобы часть тепла, выделяемого при сгорании, использовалась в качестве теплоты испарения воды, снижая температуру дыма.

Все это тоже нужно делать с минимально возможное потребление энергии, поскольку вся энергия, потребляемая в этих процессах, за исключением остаточной энергии или энергии, которая может быть использована бесплатно, будет означать снижение чистой энергии, вырабатываемой заводом.

Читайте также:
Как правильно варить кофе в турке на газу: лучшие рецепты

Котел на биомассе

Котел определенно основное оборудование термоэлектрической установки сжигания биомассы.

В нем осуществляется процесс преобразования химической энергии, содержащейся в биомассе, в тепловую энергию, которая позже будет преобразована в механическую энергию.

Котел, помимо того, что он является основным оборудованием, также является основной заботой технических специалистов, отвечающих за эксплуатацию завода.

Несомненно, именно оборудование может вызвать большинство потенциальных проблем, вызывает наибольшие простои и требует самого строгого обслуживания.

Причины, по которым котел является проблемным оборудованием, следующие:

  • Это новая технология, которая недостаточно развита. Столкнувшись с огромным опытом, накопленным в других процессах сжигания, которые высвобождают большое количество тепловой энергии при окислении твердого топлива, таких как угольные электростанции, сжигание биомассы сталкивается с рядом новых проблем, которые еще не решены. удовлетворительно.
  • Высокое содержание калия и хлора в биомассе вызывает накипь и коррозию в различных частях котла.
  • Процесс горения не является полностью стабильным, так как давление и температура сильно колеблются.
  • Полная автоматизация управления котлом представляет большие трудности из-за изменчивости условий, в которых биомасса может подаваться на входе.
  • Рентабельность установок, даже с учетом надбавок за производство электроэнергии, предусмотренных испанским законодательством, очень низкая, что требует экономии на всех компонентах, включая котел. Поэтому лучшие материалы или лучшие методы не используются из-за увеличения стоимости, которую они влекут за собой.

Только один Правильный выбор типа котла может привести к успеху в реализации проекта по производству электроэнергии на биомассе.В то же время из-за неправильного выбора будет крайне сложно получить прибыль от инвестиций в этот тип электростанции, стоимость которых составляет от 1 до 3 миллионов евро на МВт установленной электроэнергии.

ТЭЦ на биомассе

Термоэлектрическая установка на биомассе – это электростанция который использует химическую энергию, содержащуюся в определенном количестве биомассы, и которая высвобождается в виде тепловой энергии в процессе сгорания.

Во-первых, установка для рекуперации энергии биомассы должна иметь систему предварительной обработки биомассы, основные цели которой заключаются в снижении содержащейся в ней влажности, адаптации размера и однородности биомассы для стандартизации условий. в котел и добиться максимальной эффективности системы сжигания.

Как только тепловая энергия высвобождается в соответствующей печи, выделяющиеся при сгорании газы, состоящие из CO2 и H2O в основном вместе с другими твердыми и газообразными веществами, обмениваются своим теплом в котле, через который циркулирует вода и который обычно превращается в пар при определенное давление и температура.

Газы сгорания биомассы проходят через котел, отдавая свою энергию воде / пару на разных стадиях: водяные стенки, пароперегреватель, испарительная балка, экономайзер и подогреватели воздуха.

Пар под давлением, образующийся в котле, затем транспортируется к турбине, где он расширяется, производя новое преобразование энергии, с помощью которого преобразуется потенциальная энергия, содержащаяся в паре под давлением. сначала кинетическая энергия, а затем вращательная механическая энергия.

Законодательная база для ТЭЦ на биомассе в Испании

Производство электроэнергии в Испании соответствует частные инвесторы, хотя это деятельность, строго регулируемая государством.

Эта деятельность регулируется различными законами и постановлениями, и любому специалисту, работающему на электростанциях, работающих на биомассе, важно знать эту правовую базу.

Различные виды деятельности, связанные с электроэнергией, подлежат определенному вмешательству государства, учитывая важность этих видов деятельности.

Традиционно использовался характер государственной службы, когда государство отвечало за производство, транспортировку, распределение и коммерциализацию электроэнергии.

Сегодня это больше не государственная служба, поскольку эта деятельность полностью либерализована.

Государственное вмешательство в настоящее время сохраняется, поскольку эти виды деятельности подлежат строгому регулированию. В первую очередь будет интересно изучить, как различные нормы могут влиять на деятельность, связанную с производством, транспортировкой и продажей электроэнергии.

Биомасса для домашнего использования

Хотя я больше сосредоточился на получении энергии для электричества, также упоминалось использование биомассы для выработки тепла для использования в целях отопления, и, что еще лучше, на бытовом уровне с котлами и печами, предназначенными исключительно для этого.

Если вам нужна дополнительная информация, вы можете прочитать статью моего коллеги Германа. Все, что вам нужно знать о пеллетных печах

Таким образом, никто не остановит вас на вопросе биомассы, и кто знает, возможно, вы осмелитесь установить одну из этих печей у себя дома.

Содержание статьи соответствует нашим принципам редакционная этика. Чтобы сообщить об ошибке, нажмите здесь.

Полный путь к статье: Сетевая метеорология » Метеорология » Биомасса, все, что вам нужно знать об этой возобновляемой энергии

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: