Получение тепловой и электрической энергии из древесных отходов естественной влажности.

Основные технические характеристики энергетического комплекса

Выработка: 

  • электрической энергии — 500 кВт
  • тепловой энергии — 1,2 МВт

Расход древесных отходов — 510 кг/ч (влажность 20%).

Состав основного оборудования

  1. Бункер сушилки накопительный 
  2. Сушилка
  3. Теплогенератор 
  4. Воздухоподача теплогенератора 
  5. Бункер-накопитель газогенератора
  6. Шнековый питатель
  7. Вихревой газогенератор 
  8. Воздухоподача газогенератора
  9. Вихревой уловитель
  10. Газовоздушный теплообменник
  11. Вихревой скруббер
  12. Циклонная топка 
  13. Воздухоподача циклонной топки
  14. Водогрейный котел 
  15. Газопоршневая электростанция
  16. КИП и Автоматика

см.схему ниже

Энергетический комплекс
Стадия сборки энергетического комплекса

Работа газогенератора рассматриваемого энергетического комплекса основана на стадийной газификации топлива в едином горящем вихре. Вихрь проходит последовательно, без разрывов, через несколько стадий, в которых изменяются его параметры.

Изменяемые параметры вихря:

  • скорость,
  • температура,
  • химический состав;
  • размеры.

Любая из стадий процесса газификации топлива — управляемая. Для возможности управления, каждая из стадий реализуется в своей вихревой камере определенной конструкции. 

Схема энергетического комплекса получения тепловой и электрической энергии из древесных отходов естественной влажности

Краткое описание схемы работы энергетического комплекса

*Примечание: Направление описания схемы: снизу-вверх, далее справо-налево.

Древесные отходы (опил, стружка) естественной влажности поступают в накопительный бункер сушилки. Откуда шнеком подаются в сушилку, где происходит их сушка до влажности 20%.

Затем подготовленное топливо поступает в накопительный бункер-питатель газогенератора и с помощью шнека-питателя подается в вихревой газогенератор.

Производительность вихревого газогенератора зависит от оборотов вращения шнека, которые регулируются частотником. 

В вихревом газогенераторе происходит процесс газификации с получением генераторного газа. Для проведения процесса газификации в вихревой газогенератор с помощью вентилятора подается воздух, который выходя из вентилятора, делиться на шесть потоков. 

На каждом воздухопроводе находится клапан дроссельный и измерительное устройство расхода воздуха. Перед тем как попасть в газогенератор воздух нагревается до температуры 300-350°С. Нагрев происходит в газовоздушном теплообменнике. 

В последней камере газификации создана застойная зона для улавливания части золы, которая выводится из аппарата с помощью шнека. 

Далее полученный генераторный газ из вихревого газогенератора поступает в воздухоохлаждаемый вихревой уловитель, где происходит последующая стадия улавливания золы. Зола из вихревого уловителя удаляется при помощи шнека. 

После вихревого уловителя газ поступает в газовоздушный теплообменник, где происходит охлаждение газа и нагрев воздуха. 

Затем газ с температурой 300-350°С поступает в систему очистки и охлаждения газа. Система очистки состоит их двух вихревых скрубберов и вспомогательного оборудования (бочка, гидроциклон, калорифер) для обслуживания скрубберов. 

После системы очистки газ через распределительный коллектор направляется либо на электростанцию на базе ДВС, где происходит выработка электроэнергии, либо в циклонную топку, где происходит сжигание газа с последующей выработкой тепла в котле.

Выработка электрической энергии — 500 кВт, тепловой энергии — 1,2 МВт. Расход древесных отходов — 510 кг/ч (при влажности 20%).

Однако, производительность энергетической системы можно снизить, уменьшив количество подаваемого в газогенератор топлива. Как следствие — уменьшиться количество вырабатываемого генераторного газа. А, это, в свою очередь снизит выработку электрической и тепловой энергии.

Но, при сохранении количества подаваемого в реактор газогенератора топлива, можно получать, например, не 500, а 200 кВт электрической и не 1.2 МВт, а 1.6 МВт — тепловой энергии, соответственно. А, это значит, что установка позволяет регулировать получение необходимой энергии.