Газогенератори и газостанции за прозводство на електрическа енергия



Дата24.07.2017
Размер180.79 Kb.

Приложение

ГАЗОГЕНЕРАТОРИ И ГАЗОСТАНЦИИ ЗА ПРОЗВОДСТВО НА ЕЛЕКТРИЧЕСКА ЕНЕРГИЯ

Имайки в предвид различните технологии на газификация на дървесни и селскостопански отпадъци в газогенератори „обърнат тип” с последващо използване на получения генераторен газ в горелки и електрогенераторни установки с газодизелови и газобутални двигатели представяме на вашето внимание 2 (два) модела на газогенератори, както и газогенераторни станции на базата на газогенератори.

Цялото предлагано оборудване е серийно производство и се произвежда в специализирани заводи. То се тества в монтиран вид при пълно натоварване. Оборудване от този вид работи в 15 страни в света. В периода 2004-2006 г. са произведени по 120 установки годишно, от тях 85% са  електростанции.



Модел 1 - Газогенератори Woodbio


Газогенераторите Woodbio са предназначени за получаване от 50 до 5000 Нм3 генераторен газ/час от дървесна биомаса с влажност под 20%, изрезки и дървесни гранули (пелети) с влажност под 10%. Газогенераторите Woodbio могаг да използват също и някои видове растителна биомаса - люспи от слънчоглед и царевични кочани.

Газогенераторните електростанции работещи с дървесни отпадъци са предназначени за получаване на електроенергия от генераторен газ. Ако се използва оборудване за утилизация на топлината на двигателя, е възможно получаване на топлинна енергия в режим на когенерация. Газогенераторните електростанции от серията WBD се състоят от газогенератора Woodbio серия ‘C’ и електрогенераторна установки с мощност от 20 до 600 кВт с газодизелов двигател. Газогенераторните електростанции серия WBU се състоят от газогенератора Woodbio серия ‘C’ и електрогенераторна установки с мощност от 11 до 1340 кВт с газобутален двигател.


Стартирането на газогенератора при моделите от серия WBU с мощност 11, 22, 32 и 40 кВт се извършва с акумулатор. След достигането на устойчив режим на генерация на газ, се включва газобуталния двигател, който освен основното си предназначение зарежда и акумулаторите. Благодарение на модулната конструкция е възможно изграждането на електростанция с всякаква необходима мощност.

Модел 2 - Газогенераторите Finebio

Газогенераторите Finebio са предназначени за получаване на 100 до 1500 Нм3 генераторен газ/час от растителна биомаса – люспи от ориз, овес, елда, стебла от горчица и т.н. с влажност под 10%.

Газогенераторните електростанции използващи селскостопански отпадъци са предназначени за получаване на електроенергия от генераторен газ. Ако се използва оборудване за утилизация на топлината на двигателя, е възможно получаване на топлинна енергия в режим на когенерация.

Газогенераторните електростанции от серията FBD се състоят от газогенератор Finebio серии ‘C’ и електрогенераторна установка с мощност от 40 до 600 кВт с газодизелов двигател.


Газогенераторните електростанции от серията FBU се състоят от газогенератор Finebio серия ‘C’ и електрогенераторна установка с мощност от 28 до 290 кВт с газобутален двигател.
Благодарение на модулната конструкция е възможно изграждането на електростанция с всякаква необходима мощност.

Газогенераторните станции

Газогенераторните станции представляват автономен източник на газ с различни приложения за получаване на топлинна енергия. Те се състоят от газогенератор Woodbio серия ‘H’ или ‘S’, или Finebio серия ‘S’, комбинирана горелка (освен генераторен газ може да се използва природен газ или течно гориво) и тръбопроводи за подаване на газа към горелката(ите).


Газогенераторните станции се използват за модернизация на съществуващи котли, пещи, сушилни и т.н. с цел замяна на традиционното гориво (природен газ, нафта, мазут) с евтино и екологично чисто гориво от отпадъци. За разлика от директното изгаряне на биомасата, полученият в газогенератора газ можа да се транспортира до няколко обекта. Изгарянето на газа се отличава с по малко въздействие върху околната среда, отколкото при директното изгаряне на твърди отпадъци.

Мобилните дробилни машини монтирани на колесен принцип заедно с дизелов или бензинов двигател дават възможност за раздробяване на дървесните отпадъци на което и да е място.Тези машини могат да работят и като се куплират с двигателя на трактор. В този случай транспортирането на машината се осъществява или на колесен принцип, или на триточково окачване. Те са изключително подходящи за използване при прокарване на електропреносни линии, тръбопроводи и други комуникации изискващи очистване на трасето от дървета и храсти.

Стационарните дробилни машини могат да се използват във всички предприятия, където се получават дървесни отпадъци. Стационарните машини със електрозадвижване се различават според начина на подаване на материала (с хоризонтално или вертикално подаване), и според конструкцията на раздробяващият механизъм – дискови, барабанни, валцови и т.н.

Сушилните за раздробения дървесен отпадък са предназначени за изсушаването му преди използването в газогенератора  Woodbio, ако влажността превишава допустимите 20%.


Избрана технология


Въз основа на техническите характеристики, технологията и съобразно нуждите нашия избор за газогенератор е представен по-долу, като сме представили и по - подробно описание на избраната технология и модел (избрания модел е маркиран).

Газогенератори Woodbio


Газогенераторите Woodbio са предназначени за получаване на генераторен газ от раздробена дървесна биомаса с влажност по малка от 20%, изрезки и дървесни гранули (пелети) с влажност по малка от 10%, а така също и от някои видове растителна биомаса като люспи от слънчоглед и кочани от царевица, в резултат на процеса на газификация.
В процеса на газификация горивото преминава през няколко етапа, които се характеризират с образуването на четири отделни зони: зона на изсушаване, зона на пиролиза, зона на горене и зона на възстановяване. В завистимост от посоката на движение на горивото и продуктите на химическата реакция в тези зони, се различават директен и обърнат процес на газификация. Двата процеса имат достойнства и недостатъци. Директният процес почти не налага ограничения за вида и влажността на горивото, но полученият газ е много мръсен и съдържа голямо количество пиролизни смоли. Очистването на газа за използването му в двигатели с вътрешно горене изисква сложни и скъпоструващи очистващи системи с каталитично разлагане на смолите. Обърнатият процес налага ограничения на влажността на горивото, което предизвиква необходимост от подготовка на горивото, но при това обезпечава получаването на чист генераторен газ с минимално съдържание на пиролизни смоли.

(а) Зона на изсушаване

В зоната на изсушаване топлината от нискоразположените части на газогенератора придизвиква изпарение на водата, благодарение на което горивото се изсушава при температура 150-200°С. Парата от водата се премества надолу и се смесва с парата от водата получена в зоната на горене /окисление/. Част от парата от водата може да се възстанови до водород благодарение на реакциията:



С + H2O <=> CO + H2

а остатъкък се отделя като влага в газа.



(б) Зона на пиролиза

Под зоната на изсушаване температурата се увеличава до 400-650°С. При температура над 250°С започва процес на пиролиза на горивото. Химическите реакции в процеса на пиролиза не са известни достатъчно добре в детайли, но се предполага, че при нагряване големите молекули /като тези на целулозата, полуцелулозата и лигнина/ се разлагат на средни молекули и въглерод/дървени въглища/. Продуктите на пиролизата се преместват надолу в по горещите зони на газогенератора. Някои от тях изгарят в зоната на горене, други се разлагат на още по малки молекули, такива като водород, метан, въглеродни окиси, етан, етилен и т.н., ако се намират в горещата зона достатъчно дълго.

(в) Зона на горене (окисление)

Образува се на нивото на подаване на въздуха. Реакциията с кислорода



С + O2 <=> CO2

H + 1/2O2 <=> H2O

е силно екзотермична (отделят се съответно 401,9 и 241,1 КДж/мол топлина), в резултат на което температурата рязко се покачва до 900-1200°С. Както е показано по горе, важна фунция на зоната на окисление, освен генерирането на топлина, се явява и превръщането и по възможност пълното изгаряне на всички потенциално кондензируеми продукти, които в случай на тяхното кондензиране  в нискотемпературните части на системата се превръщат в пиролизни смоли и масла. Подаването на въздух в зоната на горене се извършва с помощта на няколко тръби разположени по окръжност на конуса на горене.



(г) Зона  на възстановяване

Продуктите на  реакцията в зоната на окисление (горещи газове и запалени дървени въглища) се преместват надолу в зоната на възстановяване.  В тази зона топлосъдържанието на газовете се превръща в химическа енергия на генераторния газ в съответствие с реакциите:



1) C + CO2 <=> 2CO
2) C + H2O <=> CO + H2
3) CO + H2 <=> CO + H2O
4) C + 2H2 <=> CH4
5) CO + 3H2 <=> CH4 + H2O

Тези реакции (1) – (5) са ендотермични, защото температурата на горещите газове се снижава при преминаването им през пласта дървени въглища. Като краен продукт от химичесите реакции, които протичат в зоната на възстановяване, се явява горивен газ с температура 250-500°С /който може да се използва като горивен газ в горелките, а след очистването от сажди и допълнително охлаждане–в двигателите с вътрешно горене/,  а също и остатъци от дървени въглища и пепел.



Модели  газогенератори Woodbio

Всяка установка Woodbio се състои от собствен газогенератор с непрекъснато действие с периодично дозареждане с гориво, система за очистване на газа преди използването му в газодизеловия двигател, газобуталния двигател или горелката, и система за контрол и  управление. Газогенераторът превръща дървесното гориво в генераторен газ. Зареждането на горивото в газогенератора се извършва ръчно /за някои модели/, или с помощта на подемник съединен с автоматичното шлюзово устройство на газогенератора. В зависимост от производителноста на газ газогенераторите се делят на три групи: малки, средни и големи. В системата за очистване на газа съдържанието на частици пепел и смоли се намалява до минимална концентрация обезпечаваща надеждна работа на двигателя на електростанцията, или горелката, в продължение на целия срок на експлоатация. Във всяка група в зависимост от използваната очистваща установка газогенераторите Woodbio се подразделят на  три серии.



Серия 'C' е предназначена за получаване на студен свръхчист газ за използване в двигатели с вътрешно горене. Серия 'H' е предназначена за получаване на горещ очистен газ за изгаряне в горелката, намираща се на разстояние не повече от 20 м от газогенератора. Серия 'S' е предназначена за получаване на студен очистен газ за пренасяне по тръбопровода към горелката намираща се на разстояние повече от 20 м от газогенератора.Газогенераторът със система за очистване на газа се управлява с помощта на контролер, който позволява да се проследяват всички важни параметри на системата, да се включва и изключва системата и да се обезпечава подаването на газ в съответствие с натоварването на електрогенератора  или горелката.

Малки газогенератори Woodbio 50 - 300 Нм3/час


Модел

WBG20

WBG40

WBG50

WBG60

WBG80

WBG100

WBG120

Режим на работа

Непрекъснат или периодичен

Непрекъснат

Гориво

Раздробена дървесина, трици, пелети, люспи от слънчоглед, царевични кочани

   -Големина

Радробена дървесина: 10-50 мм; Трици: 0,5-2,0 мм; Гранули: диаметър 5-15 мм

   -Влажност

Раздробена дървесина <20%;Трици, пелети, люспи от слънчоглед <10%

   -Разход, кг/час

20- 24

32 - 40

48 - 60

64 - 80

80 - 100

96 - 120

120 - 150

   -Подаване

Ръчна, включително и по време на работа

Мощност макс.

  - Газ,Нм3/час

50

100

125

150

200

250

300

  -Топлинна, Гкал/ч

0,06

0,12

0,15

0,18

0,24

0,3

0,36

Температура на газа

250 - 400 Со след газогенератора, под 30 Со след системата за очистване




Калоричност на газа

1100 - 1300 Kкал/Нм3

Топлинен КПД

В режим горещ газ >85%, в режим студен газ >75%

Отстраняване на пепелта

Непрекъснато или ръчно периодично

Непрекъснато

Средни газогенератори Woodbio 375 - 1250 Нм3/час




Модел

WBG150

WBG200

WBG250

WBG300

WBG400

WBG500

Режим на работа

Непрекъснат

Гориво

Раздробена дървесина, трици, пелети, люспи от слънчоглед, царевични кочани

   -Големина

Раздробена дървесина: 10-50 мм; Трици: 0,5-2,0 мм; Гранули: диаметър 5-15 мм

   -Влажност

Раздробена дървесина <20%; Трици, пелети, люспи от слънчоглед <10%

   -Разход, кг/час

120 - 150

160 - 200

200 - 250

240 - 300

320 - 400

400-500

   -Подаване

Механизирано с подемник, включително и по време на работа

Мощност, макс.

 

 

 

 

 

 

 -Газ, Нм3/час

375

500

625

750

1000

1250

 -Топлинна, МВт

0,45

0,6

0,75

0,9

1,2

1,5

Температура  на газа

300 – 500 ?С след газогенератора, под 30 ?С след системата за очистване

Калоричност на газа

1100 - 1300 Kкал/Нм3

Топлинен КПД

В режим на горещ газ >85%, в режим на студен газ >75%

Отстраняване на пепелта

Непркъснато




Големи газогенератори Woodbio 1500-5000 Нм3/час



Модел

WBG600

WBG700

WBG850

WBG1100

WBG1800

WBG2200

Режим работы

Непрекъснат

Гориво

Раздробена дървесина, трици, пелети, люспи от слънчоглед, царевични кочани

   -Големина

Раздробена дървесина: 10-50 мм; Трици: 0,5-2,0 мм; Гранули: диаметър 5-15 мм

   -Влажност

Раздробена дървесина <20%; Трици, пелети, люспи от слънчоглед <10%

   -Разход, кг/час

480-600

560-700

700-850

900-1100

1300-1600

1600-2000

   -Подаване

Механизирано с подемник, включително  и по време на работа

Мощност, макс.

 

 

 

 

 

 

 -Газ, Нм3/час

1500

1750

2125

2750

4000

5000

 -Топлинна, МВт

1,8

2,1

2,55

3,3

4,8

6,0

Температура на газа

300 - 500? С след  газогенератора, под 30? С след системата за очистване

Калоричност на газа

1100 - 1300 Kкал/Нм3

Топлинен  КПД

В режим на горещ газ >85%, в режим на студен газ >75%

Отстраняване на пепелта

Непрекъснато




Когато се изисква висока производителност на газ, няколко газогенератора могат да работят на обща газова магистрала.

 

Газогенераторни електростанции серия WBD с газо-  дизелови двигатели

Газогенераторните електростанции от серията WBD използват генераторен газ получен в газогенераторите Woodbio серия 'C' за добиване на електроенергия с помощта на една или две еднакви електрогенераторни установки на базата на газодизелови двигатели  (ГДЕА), работещи със смес от генераторен газ (70-85%) и обикновено дизелово гориво (15-30%) (Виж също така Газогенераторни електростанции с газобутални двигатели).
За получаване на гориво годно за газификация понякога се налага предварителната му подготовка. Основен елемент в тази подготовка са дробилните машини  - мобилни или стационарни, служещи за превръщане на дървесните отпадъци в енергетично гориво, и сушилни за постигане на оптимална влажност на горивото, производителноста на които съответства на мощността на установените  газогенератори Woodbio. Ако отпадъците и без подготовка имат допустимите размери и/или влажност, то ненужните компоненти от подготовката на горивото се изключват. Потребителят може да окомплектова електростанцията с подобно оборудване по свой избор. 

Електростанциите с електроагрегати на база на газодизелови двигатели изискват по ниски капитални разходи, отколкото електростанциите с газобутални двигатели. Газодизеловите двигатели са  двугоривни: възможно е да работят не само в режим на газодизел, но и в режим дизел, когато по някакви причини липсват дървесни отпадъци, или газогенераторът е спрян за профилактика. Това обезпечава повишена надеждност на електростанцията.



Газогенераторни електростанции WBD 20-100 кВт


Модел Газогенератор

WBD20

WBD40

WBD60

WBD80

WBD100

WBD100R

 




Модел

WBG20C

WBG40C

WBG60C

WBG80C

WBG100C

WBG100C

Мощност, м3/ч

50

100

150

200

250

250

-Гориво

Раздробена дървесина, трици, пелети, люспи от слънчоглед, царевични кочани

-Големина

Раздробена дървесина: 10-50 мм; Трици: 0,5-2,0 мм; Пелети: диаметър 5-15 мм

-Влажност

Раздробена дървесина <20%; Трици, пелети, люспи от слънчоглед <10%

Разход на раздробена дървесина с влажност 15%, кг/час

 

16-20

32-40

48-60

72-80

80-100

80-100

Електрогенераторна установка с газодизелов  двигател

Двигател

3YDAMK3

3YDCKMK3

TBD2V6K

TBD2V6K

TBD2V6KMK1

ЯМЗ-238ДИ

Брой цилиндри

3

3

V6

V6

V6

V8

Охлаждане

въздушно

с радиатор

с радиатор

с радиатор

с радиатор

с радиатор

Номинална мощност, кВт

дизел

28

50,4

100

100

128

150

газодизел

       20

40

60

        80

100

100

Разход на дизелово гориво, г/кВт-час

дизел

220

220

211

211

207

230

газодизел

       70

70

65

        65

65

85

Габарити, мм

дължина

2057

2370

2520

2520

2610

2700

широчина

       759

766

770

770

840

1350

височина

     1137

1383

1289

1289

1489

1600

Тегло, кг

     1066

1260

1930

1930

1980

2500





Каталог: ovos


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©obuch.info 2019
отнасят до администрацията

    Начална страница