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Торрефицированные pellets de madera
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Торрефицированные, o биоугольные (negro), pellets de madera tienen una serie de ventajas en comparación con los convencionales, de lo contrario, los llamados blancos. Estas cualidades se manifiestan especialmente la coincineración торрефицированных de pellets y de carbón en plantas de cogeneración (tpp).
Diferentes en el mercado de los nombres se esconde el mismo conocido proceso de producción: cocido de biomasa sólida (angl. — torrefaction) y su posterior granulación en pellets; esta tecnología se aplica a la cocción de los granos de café. El proceso de cocción se ha aplicado por primera vez en la década de 1930 en francia (en francés el verbo torrefier, que se traduce como "freírse", se utiliza principalmente para describir el proceso de cocción de los granos de café). A diferencia de los granos de café, la biomasa sólida se quema sin el acceso de oxígeno a temperaturas 200-330 ºC.
El análisis químico de la biomasa después de este tipo de cocción ha demostrado que se adquiere por la ampliación de calor de combustión, la intensidad de la energía y mejoradas en comparación con неторрефицированной en la biomasa de los parámetros de la combustión. El proceso de cocción es aplicable a cualquier tipo de biomasa.
Países bajos: por delante del restoДуйвен — un pequeño pueblo en la provincia de Гельдерланд, cerca de la frontera con alemania. Desde su fundación en el período del imperio romano y antes de escribir aquí en el rgimen de la pequeña fábrica de cerveza ya en nuestros tiempos, no tenía cuán significativa de la función en la industria de los países bajos.
Todos han cambiado en los últimos años. Дуйвен se convirtió en el mayor centro mundial de пеллетной de la industria. RWE Innogy — 100 % subsidiaria de uno de los más grandes del mundo энергоконцернов RWE (en el que es parte, y "gazprom") — junto con la holandesa de la compañía Topell Energy (39 % de las acciones que pertenecen a RWE) ha invertido 15 millones de euros en la construcción más grande en el mundo de hoy en día, la producción de торрефикации de pellets.
Торрефицированные pellets (tp) mediante un proceso de торрефикации adquieren características que los distinguen de los pellets en la mejor parte. Basta decir que el valor calórico de una tonelada de террефицированных pellets superior a una tonelada de неторрефицированных de pellets.
¿Por qué el consorcio alemán RWE, implementa un proyecto de este tipo en el extranjero? La respuesta es simple: de acuerdo con la legislación de los países bajos, todas las centrales térmicas tienen la obligación, junto con el carbón para quemar cualquier cantidad de biomasa, por lo que el estado, a partir de 2002 y hasta el día de hoy garantiza que paga este tpp subvención de 5-6 céntimos de euro por kilovatio / hora de electricidad generada conjunta de la combustión de biomasa. En alemania, el mismo de tales condiciones para el tpp no son (según alemana de la ley de energía renovable, дотируется sólo la generación de electricidad en centrales de potencia de hasta 20 Mw a 100 % de uso de la biomasa). Por lo tanto, y el volumen de ventas industriales de pellets en los países bajos y bélgica, donde también actúan similares holandesa de los programas estatales de subsidio de la coincineración, significativamente más alto que en la república federal de alemania. Sobre la base de los anteriores méritos de la at, muchos de los fabricantes europeos de pellets y las empresas de energía están haciendo ahora la apuesta es en торрефицированные pellets de madera y otra торрефицированную la biomasa sólida con el fin de obtener ventajas competitivas por los fabricantes clásicos de pellets.
La planta en Дуйвене fue puesto en funcionamiento en la primavera de 2011. El rendimiento de la línea торрефицирования y granulación de 8 toneladas por hora de materia prima residuos de madera. "Ahora la tarea principal, dice un funcionario del departamento de capital-riesgo de la empresa RWE Innogy crispin lake, es la salida de la planta en el nivel de lo posible el volumen anual de producción — no menos de 60 mil toneladas". Lake supervisó el proyecto desde la fase de predproektnih de los trabajos, por lo tanto, sobre el proceso de торрефикации sabe, literalmente, de todo. En su opinión, el principal problema de la planta en Дуйвене es la función de suministro de materias primas a escala industrial, lo cual hoy en día no es fácil de lograr, no sólo en los países bajos, pero también en algunos otros países de europa occidental. Representan ni siquiera el de clasificar y reciclar la denominada vieja madera — de los productos de la madera, usadas de su vida útil, hasta los muebles, excepto de la pieza, cubiertas de лакокрасочными materiales. Торрефицированные pellets de madera se envían a la central térmica que funcione situado cerca de la aldea de la ciudad de Гертруйденберг.
Cómo funciona el llamado "торбед reactor" (Torbed Reactor) — patentado el módulo principal de la planta торрефикации de pellets en Дуйвене?
La materia prima en forma de picado de la biomasa arbórea se sirve en el reactor y se calienta en él sin el acceso de oxígeno a la temperatura de 220-330 °C. el Calentamiento continúa desde unos pocos segundos hasta una hora, dependiendo del modo de торрефикации. Durante este proceso se forma el gas, que proporciona a la alta temperatura necesaria para el proceso de торрефикации. Para iniciar el reactor, se utiliza una fuente externa de energía. Tan pronto como el reactor alcanza necesaria operativo de la temperatura, el proceso se vuelve introvertido, sin la conducción de energía desde el exterior. Después de la finalización del régimen de торрефикации, la duración que se establece en función de la calidad de la entrada de la materia prima, el resultado es homogénea de producto con alta densidad de energía, excelente calidad de la molienda, una humedad de hasta el 5 %, contiene menos de lo que en неторрефицированной la biomasa, la cantidad de impurezas. Además, торрефицированные pellets adquieren hidrofobicidad, es decir, la capacidad de repeler la humedad y superar los procesos de putrefacción y fermentación, que da la posibilidad de almacenar, incluso al aire libre.
"En comparación con las tradicionales пеллетами el at numerosas ventajas, y lo más importante es, por supuesto, el aumento de la densidad energética", dice el especialista de la división de bioenergía y medio ambiente del Instituto austríaco de la técnica y de la química en viena martin Энглиш. Cuando торрефикации propiedades de la biomasa cambia radicalmente: se destruye la estructura de la celulosa, se evapora gran parte de la humedad, se forman libres moléculas de carbono, hidrógeno y oxígeno. Por la estructura de торрефицированные gránulos similares a los de carbón, así como en el curso de procesos químicos en la madera y otra biomasa vegetal al торрефикации todo el carbono se convierte en "biochar" (no saturados hidrocarburos), окисляясь y reaccionar con las moléculas de oxígeno. "Biochar", tiene las mismas propiedades que el fósil, el carbón, y puede sin problemas quemarse junto con él. Gracias a que como resultado de la cocción disminuye la humedad торрефицированных de pellets, se vuelven frágiles y se trituran más fácil de lo normal pellets de madera. Por lo tanto, la coincineración de la at con el carbón no hay necesidad de modernizar la línea de proceso de alimentación de combustible — no tiene la opción de instalar el pellet de la trituradora y de un sistema de alimentación de pellets.
En la mayoría de las centrales eléctricas de carbón se aplica el método de depósito de la quema de combustible, y el carbón antes de entrar en la caldera se muele a un pulverizado de estado, y por otra parte, los pellets de la coincineración en la trituradora se muelen a un tamaño de unos 2 mm. Торрефицированные pellets de madera se muelen junto con el carbón, y, a través de las propiedades anteriormente definidas, en su fragmentación, se requiere menos энегозатрат, que en la molienda de los clásicos de pellets. Торрефицированные pellets de madera puede mezclar con el carbón en el almacén central termoeléctrica. Ya que por la densidad energética de la at superan simples pellets de madera, reducción de los costes de transporte y almacenamiento, así como para el almacenamiento de торрефицированных de los gránulos no se requieren especiales secos, los alojamientos se pueden almacenar, incluso al aire libre, junto con el carbón. Simples los pellets de madera con tal almacenaje por cuenta de la actividad biológica de la madera absorben la humedad del aire, pierden valor en calorías, susceptibles de putrefacción, y en caso de contacto con agua размокают y se destruyen. Торрефикация también le permite reducir el contenido en sulfatos de la perla. Pero, tal vez, la principal motivación para la aplicación de торрефикации en europa es el medio ambiente y la orientación del uso de торрефицированной de la biomasa (reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero procedentes de la coincineración con el carbón) y las limitaciones de la base de recursos para la producción ordinarias de pellets de madera. La demanda energética de la madera crece año tras año, e incluso creciente, literalmente, en una progresión geométrica el uso de la energía плантационных de las plantas no resuelve el problema de la escasez de la materia prima para la producción de biocombustibles.
A la calidad de la materia prima para la fabricación de торрефицированых pellets no son los duros requisitos, como a la calidad de la materia prima para el común de pellets de madera para la producción de la at puede utilizar virutas de madera de la más baja calidad o de la corteza. La base de recursos para la fabricación торрефицированной de combustible pellets se expande a expensas de lo que en el proceso se puede utilizar la paja, el heno, los restos de la producción de aceites vegetales, elaboración de azúcar de remolacha, otros desechos apk, residuos solidos urbanos (rsu), e incluso todo tipo de plásticos. Торрефицировать puede varias mezclas de biomasa sólida. Por ejemplo, una empresa FoxCoal en los países bajos торрефицировала de plástico junto con el макулатурой y recibió el alta calidad de los gránulos, que por muchas características superiores de carbón. Por cierto, торрефицированную biomasa a menudo se llama биоуглем.
En los países bajos, creó la asociación de торрефикации (The Dutch Torrefaction Association — DTA), que incluye: la empresa 4Energy Invest de bélgica, el Holandés, el centro de investigación de energía (The Energy research Centre of the Netherlands, ECN) y holandeses de la compañía FoxCoal, Topell Energy, furgoneta-Coal Technology.
La tecnología торрефикации de la biomasa se ocupan en holanda y otros conocidos de la empresa, por ejemplo, BTG (Biomass Technology Group). Países bajos firmemente mantener el primer lugar en el mundo por número de empresas y de instituciones públicas que trabajan en este campo.
Tabla 1. La influencia de los parámetros del proceso торрефикации en la composición de la
торрефицированной de la madera
En 2006, el holandés especialista en termodinámica y пиролизу de la biomasa mark jan prins en el registro, sobre la inteligencia y aplicación de la pirólisis (Journal of Analytical and Applied Pyrolysis), y en la obra publicada, de la universidad de eindhoven (Eindhoven University of Technology, Environmental Technology Group, Department of Chemical Engineering and Chemistry), dio los resultados de la termodinámica de la investigación de los procesos de торрефикации y la gasificación de la madera, que llevó a cabo junto con el grupo de investigadores. De estos resultados se desprende que las características de торрефицированной de la madera dependen directamente del tipo de la madera utilizada, la duración y la temperatura de proceso. En la tabla. 1 se muestran los resultados de comparar las características de los sauces hasta торрефикации y después de dos modos de proceso.
Las perspectivas de торрефикации en alemaniaEn alemania, a diferencia de otros países de la europa occidental, la aplicación de торрефицированной de biomasa se ve hasta ahora, sólo en el largo plazo. Los pellets de madera se aplican en el mercado alemán de casi el 100 % sólo en теплоэнергетике — en los servicios públicos de salas de calderas para la calefacción de la vivienda el sector de las explotaciones agrícolas, pequeñas empresas industriales (a diferencia de los países bajos, bélgica, reino unido, donde los gránulos se utiliza principalmente para la generación de electricidad). En la república federal de alemania pellets de madera se quema en las calderas con una potencia de hasta 300 kw (privadas домовладениях) y en pequeñas salas de calderas con potencia de hasta 3 Mw.
En el foro, celebrado en el marco de la feria internacional de пеллетам (Interpellets), que se celebra anualmente en el año stuttgart, vicepresidente de la asociación Alemana de fabricantes de pellets (DEPV) hans martin Baer dijo que hoy торрефикация hasta desfasada para la energía térmica de alemania. Se considera fundamentalmente los infieles intento de mejorar la eficiencia se utilizan hoy en día europeos tpp, la mayoría de los cuales trabajan en "доисторическом equipo", a través de la quema de la nueva generación de biocombustibles. ¿Por qué no hacer esta tarea por medio de la modernización de las centrales eléctricas para optimizar la combustión ordinaria de la biomasa?"
Tales afirmaciones, probablemente, se debe a que ahora en la república federal de alemania, como ya han señalado muchos expertos europeos, se observa un exceso de oferta de madera de pellets. En el año 2001 en alemania produjeron 1,86 millones de toneladas de pellets y потребили sólo 1,4 millones de toneladas en el rendimiento real de todos los пеллетных plantas de 2,7 millones de toneladas al año. En el año 2012, según las proyecciones, en el país se produjeron más de 2 millones de toneladas de pellets de madera. La mayor parte de esta producción cumple con las normas Din+ o a la nueva norma europea EN-A1, A2. Por otra parte, los pellets se producen en pequeñas cantidades, así como en el tpp, que trabajan en el estado sólido de los biocombustibles, en alemania se utiliza principalmente residuos de madera (combustible de virutas de madera, desechos después de las cortas sanitarias, adelgazamiento, de los trabajos de paisaje, la vieja madera, etc.).
Y la exportación de los gránulos de la república federal de alemania en la planta de energía en los países bajos no resiste la competencia de productores de estados unidos y canadá, donde el costo de la producción a continuación, los costos de transporte y durante el transporte marítimo a través del atlántico en rotterdam крупнотоннажными las de los tribunales en términos de una tonelada mucho menos que el costo de transporte por carretera o ferrocarril de alemania.
En alemania, hasta que en realidad no hay ninguna de oportunidades económicas para la producción de торрефицированных de pellets. Local de la madera como materia prima para la tpp por ahora es suficiente. He aquí por otros tipos de biomasa anualmente se forman grandes cantidades de materias primas. Por ejemplo, sólo la paja, según datos del centro Alemán de investigación de la biomasa (DBFZ), se puede utilizar de 8 a 13 millones de toneladas al año. Y la primera y hasta ahora el único de los tes en el año Эмсланде, utiliza тюкованную paja, puso en marcha este año.
Sin embargo, algunos alemanes y centros científicos y энергоконцерны tratan de mantenerse al día con el tiempo y llevan a cabo investigaciones торрефикации de la biomasa, recibiendo en estos el desarrollo de subvenciones de la ue. Desde enero de 2012, el tipo de trabajo en el marco del 7º programa Científico de producir bioenergía de la unión europea lleva a cabo DBFZ; la fecha de finalización de la investigación y presentación de resultados para el año 2015. En el proyecto participan más de 20 empresas europeas y centros de investigación. En ellos, se incluye filiales de los principales europeos энергоконцернов, tales como RWE Innogy, E. on UK, Vattenfall AB, El instituto de investigación de la química y la tecnología (OFI), el Centro de investigación de energía de los países bajos (ECN). El director de la división de bioenergía a los sistemas de DBFZ Jeannette witt, que explica que este centro es el coordinador de todo el proyecto, en el curso de los experimentos y la investigación se realizará торрефикация de diferentes tipos de biomasa sólida, la participación en la quema de recibido торрефицированного de biocombustibles con бурым y piedra de carbón en diferentes proporciones. En base a los resultados de la investigación se formularon recomendaciones para los productores de biocombustibles sólidos: ¿qué tipo de biomasa y, como mejor торрефицировать. Las pruebas se llevarán a cabo en reactores de tipo diferente: fija, móvil, вращательно-барабанном, el reactor con вихревым capa y otros, a Continuación, торрефицированную biomasa se гранулировать y брикетировать, con el fin de determinar cuáles son los equipos más adecuados para estos fines. Торрефицированные pellets y briquetas, se celebrarán pruebas de la conservación de las propiedades de almacenamiento al aire libre (prueba de reacción con el suelo, la capa y la hidrofobicidad).
El consorcio de RWE Innogy aún en 2009, ha establecido equipos de demostración para торрефикации de la biomasa en Теплогазовом el instituto (Gas-Waerme Institut), essen, en el marco de otro proyecto de investigación, en el cual participan: ruhr, en la universidad de bochum (Ruhr-Universitaet Bochum), La técnica de la escuela en aquisgrán (Technische Hochschule Aachen), de la empresa thyssen-krupp metal" (Thyssen Krupp Steel), el fabricante de equipos para la granulación de la biomasa "münch Эдельшталь Gmbh (Muench Edelstahl GmbH) y la empresa hitachi Power" (Hitachi Power Europa). A partir de 2012, este proyecto no sólo incluye la investigación y el desarrollo de торрефикации de la biomasa, pero el trabajo de buscar otras oportunidades para mejorar la calidad de la biomasa sólida para su más eficaz de la quema, en particular, junto con el carbón.
En los planes de la guía энергоконцерна Vattenfall — uno de los principales productores europeos de electricidad (principalmente en alemania y suecia) en centrales térmicas a carbón — la producción de торрефицированных de pellets en el volumen de hasta 5 millones de toneladas en el año 2020 en las plantas que se construyen en los estados unidos y países de américa del sur. El director del consorcio de la planificación y el uso de la biomasa ulrich ruche, la verdad, dice acerca de estos planes bastante con precaución, teniendo en cuenta que hoy en día se han aplicado pequeños proyectos piloto sobre торрефикации y en base a iniciar la producción a gran escala no es tan fácil. Es necesario realizar todo tipo de pruebas y estudiar todos los realmente trabajan tecnología торрефикации. Para estos objetivos se han previsto adquirir торрефицированные gránulos cerca de 40 productores que trabajan en todo el mundo, y en berlín tpp "Ройтер west", propiedad de grupo, realizar pruebas técnicas de co-incineración de торрефицированных gránulos de carbón en diferentes proporciones. Las primeras pruebas de co-combustión de los pellets, o, como se los llamó en el último tiempo, el blanco de pellets (Whitе Pellets), en centrales térmicas de carbón del grupo han demostrado que en la mezcla de pellets y el carbón no debe ser mayor del 20 % de los blancos de pellets de la cantidad total de combustible en la estación. En el caso de la utilización de торрефицированных (de color negro) de los gránulos es el número puede ser aumentado hasta el 50% a 70%.
Muchos de los anteriores trabajos de investigación en alemania también se llevan a cabo en relación con el hecho de que en el año 2018, el estado dejará de subvencionar la minería de carbón. El 15 de julio de 2011 entró en vigor la nueva Ley de carbón de piedra (Steinkohlefinanzierungsgesetz), el regulador estatal de subvenciones a la minería del carbón en alemania y госпомощь закрывающимся minas y увольняемым a los mineros. El volumen de la ayuda van disminuyendo progresivamente, y a finales de 2018, es totalmente detiene. La posibilidad de la prórroga de los subsidios excluida, así como el consentimiento de la comisión europea en nuevas subvenciones se recibió en el 2011, solo con la condición de que en el año 2018 el trabajo se completó. Probablemente, en este año y llegará el fin de la era de la extracción de carbón de piedra en alemania, si sólo por el tiempo de los precios de la energía que no crezcan.
Que en otros países europeos? En el año 2008 en suecia, la empresa BioEndev (Bio Energy Development North AB) inicio de la ejecución del proyecto piloto de торрефикации de la biomasa. En 2009 se produjo el primer lote de la торрефицированного de biocombustibles y recibió fondos de la Sueca de energía de la administración en la creación de industrial торрефикационной de la instalación en el año Эрншельдсвик y continuación de la investigación торрефикации en la Universidad, de umeå. A finales de 2009, se inició el diseño de торрефикационной la instalación de una capacidad de 22 Mw. "Es la primera en el mundo торрефикационная línea de este gran potencia", dijo el profesor de la universidad de umeå, anders nordin. Este tipo de estudios y experimentos que lleva a cabo y la otra, la compañía sueca — Torkapparater AB, que desde el año 1937 para desarrollar una tecnología de secado de la madera.
Tabla 2. Características торрефицированных de pellets,
obtenidos en la planta piloto de la empresa Thermya SA, en comparación
con las características clásicas de pellets y astillas de madera
En francia, el avance de la tecnología торрефикации se ocupa de la compañía Thermya SA, запатентовавшая un nuevo principio del reactor (Torspyd) con dos columnas verticales, de los cuales en direcciones opuestas continuamente se mueven biomasa y gas. En la tabla. 2 se detallan las características de торрефицированных pellets obtenidos en el piloto de fábrica de esta empresa, en comparación con las características clásicas de pellets y astillas de madera.
No se puede dejar de mencionar aquí otra de la compañía francesa — Biogreen con su tecnología de procesamiento térmico de la biomasa y de los residuos mediante la торрефикации, pirolisis y gasificación con la aplicación de tecnologías patentadas eléctrico нагревающего tornillo (sinfín) de la cinta transportadora y equipos para el tratamiento térmico de насыпного de producto.
Cuando торрефикации de biomasa sólida de esta tecnología en la salida se obtiene abultada "biochar" cuyas características son similares a las características de la среднекалорийных los carbones de piedra, así como los biocombustibles (el llamado пиролизное aceite) y el biogás, que puede ser utilizado como:
Aunque la tecnología de la empresa de Biogreen en primer lugar, está diseñado para el reciclaje y tratamiento de residuos: la biomasa, rsu, plásticos y otros, se puede utilizar para торрефикации de madera pellets o briquetas.
La firma Rotawave Biocoal Ltd. ha desarrollado una tecnología basada en el principio de funcionamiento de un horno de microondas y llamado por lo tanto, la tecnología de microondas para obtener el biocarbón (Microwave technology for biocoal), que permite extraer, a partir de la biomasa sólida торрефицированное biocombustibles y aceites orgánicos. La tecnología se basa en el uso de alta frecuencia electromagnética de la exposición a las materias primas, presa en un único cilindro de cerámica, lo que permite mantener en el sistema de alta temperatura modo de minimizar los costos de operación y proporciona pequeñas dimensiones de la producción.
En la tabla 3. Ejemplos de los costos de inversión en proyectos de plantas de
торрефикации de pellets en europa
Sobre las estadísticas de la agencia Internacional de la energía, en los países de la ue, la biomasa se utiliza en más de 150 centrales térmicas a carbón como combustible para la co-combustión. Gran parte de estos tpp se encuentra en los países bajos, bélgica, dinamarca, reino unido y polonia. En polonia, está prevista la construcción de centrales térmicas, destinados a la participación en la quema de торрефицированной de la biomasa y el carbón. Hoy en día como la biomasa se utilizan, principalmente, de madera de las pastillas de combustible y una pequeña cantidad de pellets a partir de residuos apk (paja, лузги de girasol, etc.).
El director comercial de la compañía Topell Energy robin Post van der burg, en la conferencia de generación de energía alternativa en marzo de 2012, en rotterdam, discutió con sus socios la posibilidad de suministro a rusia de la maquinaria para la торрефикации. Robin Post van den burg, declaró que, según él, en el mundo están торрефикацией más de 60 empresas e instituciones de investigación.
Торрефицированные gránulos hasta que se utilizan en la central termoeléctrica de forma irregular, se puede decir, en el orden de las pruebas. Ni una sola empresa no ha sido capaz de establecer la producción en serie de equipos tecnológicos para торрефикации. Y casi todos construidos en fábricas y líneas de торрефикации de la biomasa y trabajan principalmente en el modo de demostración, o, en el mejor de los casos, producen en el volumen por debajo de la potencia.
Sin embargo, el interés de los europeos a торрефицированным пеллетам crece. Sobre esto hablan y datos sobre costos de inversión en proyectos de plantas de торрефикации pellets (la tabla. 3).
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Fuente: lesprominform.ru/jarchive/articles/itemshow/2683
Diferentes en el mercado de los nombres se esconde el mismo conocido proceso de producción: cocido de biomasa sólida (angl. — torrefaction) y su posterior granulación en pellets; esta tecnología se aplica a la cocción de los granos de café. El proceso de cocción se ha aplicado por primera vez en la década de 1930 en francia (en francés el verbo torrefier, que se traduce como "freírse", se utiliza principalmente para describir el proceso de cocción de los granos de café). A diferencia de los granos de café, la biomasa sólida se quema sin el acceso de oxígeno a temperaturas 200-330 ºC.
El análisis químico de la biomasa después de este tipo de cocción ha demostrado que se adquiere por la ampliación de calor de combustión, la intensidad de la energía y mejoradas en comparación con неторрефицированной en la biomasa de los parámetros de la combustión. El proceso de cocción es aplicable a cualquier tipo de biomasa.
Países bajos: por delante del restoДуйвен — un pequeño pueblo en la provincia de Гельдерланд, cerca de la frontera con alemania. Desde su fundación en el período del imperio romano y antes de escribir aquí en el rgimen de la pequeña fábrica de cerveza ya en nuestros tiempos, no tenía cuán significativa de la función en la industria de los países bajos.
Todos han cambiado en los últimos años. Дуйвен se convirtió en el mayor centro mundial de пеллетной de la industria. RWE Innogy — 100 % subsidiaria de uno de los más grandes del mundo энергоконцернов RWE (en el que es parte, y "gazprom") — junto con la holandesa de la compañía Topell Energy (39 % de las acciones que pertenecen a RWE) ha invertido 15 millones de euros en la construcción más grande en el mundo de hoy en día, la producción de торрефикации de pellets.
Торрефицированные pellets (tp) mediante un proceso de торрефикации adquieren características que los distinguen de los pellets en la mejor parte. Basta decir que el valor calórico de una tonelada de террефицированных pellets superior a una tonelada de неторрефицированных de pellets.
¿Por qué el consorcio alemán RWE, implementa un proyecto de este tipo en el extranjero? La respuesta es simple: de acuerdo con la legislación de los países bajos, todas las centrales térmicas tienen la obligación, junto con el carbón para quemar cualquier cantidad de biomasa, por lo que el estado, a partir de 2002 y hasta el día de hoy garantiza que paga este tpp subvención de 5-6 céntimos de euro por kilovatio / hora de electricidad generada conjunta de la combustión de biomasa. En alemania, el mismo de tales condiciones para el tpp no son (según alemana de la ley de energía renovable, дотируется sólo la generación de electricidad en centrales de potencia de hasta 20 Mw a 100 % de uso de la biomasa). Por lo tanto, y el volumen de ventas industriales de pellets en los países bajos y bélgica, donde también actúan similares holandesa de los programas estatales de subsidio de la coincineración, significativamente más alto que en la república federal de alemania. Sobre la base de los anteriores méritos de la at, muchos de los fabricantes europeos de pellets y las empresas de energía están haciendo ahora la apuesta es en торрефицированные pellets de madera y otra торрефицированную la biomasa sólida con el fin de obtener ventajas competitivas por los fabricantes clásicos de pellets.
La planta en Дуйвене fue puesto en funcionamiento en la primavera de 2011. El rendimiento de la línea торрефицирования y granulación de 8 toneladas por hora de materia prima residuos de madera. "Ahora la tarea principal, dice un funcionario del departamento de capital-riesgo de la empresa RWE Innogy crispin lake, es la salida de la planta en el nivel de lo posible el volumen anual de producción — no menos de 60 mil toneladas". Lake supervisó el proyecto desde la fase de predproektnih de los trabajos, por lo tanto, sobre el proceso de торрефикации sabe, literalmente, de todo. En su opinión, el principal problema de la planta en Дуйвене es la función de suministro de materias primas a escala industrial, lo cual hoy en día no es fácil de lograr, no sólo en los países bajos, pero también en algunos otros países de europa occidental. Representan ni siquiera el de clasificar y reciclar la denominada vieja madera — de los productos de la madera, usadas de su vida útil, hasta los muebles, excepto de la pieza, cubiertas de лакокрасочными materiales. Торрефицированные pellets de madera se envían a la central térmica que funcione situado cerca de la aldea de la ciudad de Гертруйденберг.
Cómo funciona el llamado "торбед reactor" (Torbed Reactor) — patentado el módulo principal de la planta торрефикации de pellets en Дуйвене?
La materia prima en forma de picado de la biomasa arbórea se sirve en el reactor y se calienta en él sin el acceso de oxígeno a la temperatura de 220-330 °C. el Calentamiento continúa desde unos pocos segundos hasta una hora, dependiendo del modo de торрефикации. Durante este proceso se forma el gas, que proporciona a la alta temperatura necesaria para el proceso de торрефикации. Para iniciar el reactor, se utiliza una fuente externa de energía. Tan pronto como el reactor alcanza necesaria operativo de la temperatura, el proceso se vuelve introvertido, sin la conducción de energía desde el exterior. Después de la finalización del régimen de торрефикации, la duración que se establece en función de la calidad de la entrada de la materia prima, el resultado es homogénea de producto con alta densidad de energía, excelente calidad de la molienda, una humedad de hasta el 5 %, contiene menos de lo que en неторрефицированной la biomasa, la cantidad de impurezas. Además, торрефицированные pellets adquieren hidrofobicidad, es decir, la capacidad de repeler la humedad y superar los procesos de putrefacción y fermentación, que da la posibilidad de almacenar, incluso al aire libre.
"En comparación con las tradicionales пеллетами el at numerosas ventajas, y lo más importante es, por supuesto, el aumento de la densidad energética", dice el especialista de la división de bioenergía y medio ambiente del Instituto austríaco de la técnica y de la química en viena martin Энглиш. Cuando торрефикации propiedades de la biomasa cambia radicalmente: se destruye la estructura de la celulosa, se evapora gran parte de la humedad, se forman libres moléculas de carbono, hidrógeno y oxígeno. Por la estructura de торрефицированные gránulos similares a los de carbón, así como en el curso de procesos químicos en la madera y otra biomasa vegetal al торрефикации todo el carbono se convierte en "biochar" (no saturados hidrocarburos), окисляясь y reaccionar con las moléculas de oxígeno. "Biochar", tiene las mismas propiedades que el fósil, el carbón, y puede sin problemas quemarse junto con él. Gracias a que como resultado de la cocción disminuye la humedad торрефицированных de pellets, se vuelven frágiles y se trituran más fácil de lo normal pellets de madera. Por lo tanto, la coincineración de la at con el carbón no hay necesidad de modernizar la línea de proceso de alimentación de combustible — no tiene la opción de instalar el pellet de la trituradora y de un sistema de alimentación de pellets.
En la mayoría de las centrales eléctricas de carbón se aplica el método de depósito de la quema de combustible, y el carbón antes de entrar en la caldera se muele a un pulverizado de estado, y por otra parte, los pellets de la coincineración en la trituradora se muelen a un tamaño de unos 2 mm. Торрефицированные pellets de madera se muelen junto con el carbón, y, a través de las propiedades anteriormente definidas, en su fragmentación, se requiere menos энегозатрат, que en la molienda de los clásicos de pellets. Торрефицированные pellets de madera puede mezclar con el carbón en el almacén central termoeléctrica. Ya que por la densidad energética de la at superan simples pellets de madera, reducción de los costes de transporte y almacenamiento, así como para el almacenamiento de торрефицированных de los gránulos no se requieren especiales secos, los alojamientos se pueden almacenar, incluso al aire libre, junto con el carbón. Simples los pellets de madera con tal almacenaje por cuenta de la actividad biológica de la madera absorben la humedad del aire, pierden valor en calorías, susceptibles de putrefacción, y en caso de contacto con agua размокают y se destruyen. Торрефикация también le permite reducir el contenido en sulfatos de la perla. Pero, tal vez, la principal motivación para la aplicación de торрефикации en europa es el medio ambiente y la orientación del uso de торрефицированной de la biomasa (reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero procedentes de la coincineración con el carbón) y las limitaciones de la base de recursos para la producción ordinarias de pellets de madera. La demanda energética de la madera crece año tras año, e incluso creciente, literalmente, en una progresión geométrica el uso de la energía плантационных de las plantas no resuelve el problema de la escasez de la materia prima para la producción de biocombustibles.
A la calidad de la materia prima para la fabricación de торрефицированых pellets no son los duros requisitos, como a la calidad de la materia prima para el común de pellets de madera para la producción de la at puede utilizar virutas de madera de la más baja calidad o de la corteza. La base de recursos para la fabricación торрефицированной de combustible pellets se expande a expensas de lo que en el proceso se puede utilizar la paja, el heno, los restos de la producción de aceites vegetales, elaboración de azúcar de remolacha, otros desechos apk, residuos solidos urbanos (rsu), e incluso todo tipo de plásticos. Торрефицировать puede varias mezclas de biomasa sólida. Por ejemplo, una empresa FoxCoal en los países bajos торрефицировала de plástico junto con el макулатурой y recibió el alta calidad de los gránulos, que por muchas características superiores de carbón. Por cierto, торрефицированную biomasa a menudo se llama биоуглем.
En los países bajos, creó la asociación de торрефикации (The Dutch Torrefaction Association — DTA), que incluye: la empresa 4Energy Invest de bélgica, el Holandés, el centro de investigación de energía (The Energy research Centre of the Netherlands, ECN) y holandeses de la compañía FoxCoal, Topell Energy, furgoneta-Coal Technology.
La tecnología торрефикации de la biomasa se ocupan en holanda y otros conocidos de la empresa, por ejemplo, BTG (Biomass Technology Group). Países bajos firmemente mantener el primer lugar en el mundo por número de empresas y de instituciones públicas que trabajan en este campo.
Tabla 1. La influencia de los parámetros del proceso торрефикации en la composición de la
торрефицированной de la madera
En 2006, el holandés especialista en termodinámica y пиролизу de la biomasa mark jan prins en el registro, sobre la inteligencia y aplicación de la pirólisis (Journal of Analytical and Applied Pyrolysis), y en la obra publicada, de la universidad de eindhoven (Eindhoven University of Technology, Environmental Technology Group, Department of Chemical Engineering and Chemistry), dio los resultados de la termodinámica de la investigación de los procesos de торрефикации y la gasificación de la madera, que llevó a cabo junto con el grupo de investigadores. De estos resultados se desprende que las características de торрефицированной de la madera dependen directamente del tipo de la madera utilizada, la duración y la temperatura de proceso. En la tabla. 1 se muestran los resultados de comparar las características de los sauces hasta торрефикации y después de dos modos de proceso.
Las perspectivas de торрефикации en alemaniaEn alemania, a diferencia de otros países de la europa occidental, la aplicación de торрефицированной de biomasa se ve hasta ahora, sólo en el largo plazo. Los pellets de madera se aplican en el mercado alemán de casi el 100 % sólo en теплоэнергетике — en los servicios públicos de salas de calderas para la calefacción de la vivienda el sector de las explotaciones agrícolas, pequeñas empresas industriales (a diferencia de los países bajos, bélgica, reino unido, donde los gránulos se utiliza principalmente para la generación de electricidad). En la república federal de alemania pellets de madera se quema en las calderas con una potencia de hasta 300 kw (privadas домовладениях) y en pequeñas salas de calderas con potencia de hasta 3 Mw.
En el foro, celebrado en el marco de la feria internacional de пеллетам (Interpellets), que se celebra anualmente en el año stuttgart, vicepresidente de la asociación Alemana de fabricantes de pellets (DEPV) hans martin Baer dijo que hoy торрефикация hasta desfasada para la energía térmica de alemania. Se considera fundamentalmente los infieles intento de mejorar la eficiencia se utilizan hoy en día europeos tpp, la mayoría de los cuales trabajan en "доисторическом equipo", a través de la quema de la nueva generación de biocombustibles. ¿Por qué no hacer esta tarea por medio de la modernización de las centrales eléctricas para optimizar la combustión ordinaria de la biomasa?"
Tales afirmaciones, probablemente, se debe a que ahora en la república federal de alemania, como ya han señalado muchos expertos europeos, se observa un exceso de oferta de madera de pellets. En el año 2001 en alemania produjeron 1,86 millones de toneladas de pellets y потребили sólo 1,4 millones de toneladas en el rendimiento real de todos los пеллетных plantas de 2,7 millones de toneladas al año. En el año 2012, según las proyecciones, en el país se produjeron más de 2 millones de toneladas de pellets de madera. La mayor parte de esta producción cumple con las normas Din+ o a la nueva norma europea EN-A1, A2. Por otra parte, los pellets se producen en pequeñas cantidades, así como en el tpp, que trabajan en el estado sólido de los biocombustibles, en alemania se utiliza principalmente residuos de madera (combustible de virutas de madera, desechos después de las cortas sanitarias, adelgazamiento, de los trabajos de paisaje, la vieja madera, etc.).
Y la exportación de los gránulos de la república federal de alemania en la planta de energía en los países bajos no resiste la competencia de productores de estados unidos y canadá, donde el costo de la producción a continuación, los costos de transporte y durante el transporte marítimo a través del atlántico en rotterdam крупнотоннажными las de los tribunales en términos de una tonelada mucho menos que el costo de transporte por carretera o ferrocarril de alemania.
En alemania, hasta que en realidad no hay ninguna de oportunidades económicas para la producción de торрефицированных de pellets. Local de la madera como materia prima para la tpp por ahora es suficiente. He aquí por otros tipos de biomasa anualmente se forman grandes cantidades de materias primas. Por ejemplo, sólo la paja, según datos del centro Alemán de investigación de la biomasa (DBFZ), se puede utilizar de 8 a 13 millones de toneladas al año. Y la primera y hasta ahora el único de los tes en el año Эмсланде, utiliza тюкованную paja, puso en marcha este año.
Sin embargo, algunos alemanes y centros científicos y энергоконцерны tratan de mantenerse al día con el tiempo y llevan a cabo investigaciones торрефикации de la biomasa, recibiendo en estos el desarrollo de subvenciones de la ue. Desde enero de 2012, el tipo de trabajo en el marco del 7º programa Científico de producir bioenergía de la unión europea lleva a cabo DBFZ; la fecha de finalización de la investigación y presentación de resultados para el año 2015. En el proyecto participan más de 20 empresas europeas y centros de investigación. En ellos, se incluye filiales de los principales europeos энергоконцернов, tales como RWE Innogy, E. on UK, Vattenfall AB, El instituto de investigación de la química y la tecnología (OFI), el Centro de investigación de energía de los países bajos (ECN). El director de la división de bioenergía a los sistemas de DBFZ Jeannette witt, que explica que este centro es el coordinador de todo el proyecto, en el curso de los experimentos y la investigación se realizará торрефикация de diferentes tipos de biomasa sólida, la participación en la quema de recibido торрефицированного de biocombustibles con бурым y piedra de carbón en diferentes proporciones. En base a los resultados de la investigación se formularon recomendaciones para los productores de biocombustibles sólidos: ¿qué tipo de biomasa y, como mejor торрефицировать. Las pruebas se llevarán a cabo en reactores de tipo diferente: fija, móvil, вращательно-барабанном, el reactor con вихревым capa y otros, a Continuación, торрефицированную biomasa se гранулировать y брикетировать, con el fin de determinar cuáles son los equipos más adecuados para estos fines. Торрефицированные pellets y briquetas, se celebrarán pruebas de la conservación de las propiedades de almacenamiento al aire libre (prueba de reacción con el suelo, la capa y la hidrofobicidad).
El consorcio de RWE Innogy aún en 2009, ha establecido equipos de demostración para торрефикации de la biomasa en Теплогазовом el instituto (Gas-Waerme Institut), essen, en el marco de otro proyecto de investigación, en el cual participan: ruhr, en la universidad de bochum (Ruhr-Universitaet Bochum), La técnica de la escuela en aquisgrán (Technische Hochschule Aachen), de la empresa thyssen-krupp metal" (Thyssen Krupp Steel), el fabricante de equipos para la granulación de la biomasa "münch Эдельшталь Gmbh (Muench Edelstahl GmbH) y la empresa hitachi Power" (Hitachi Power Europa). A partir de 2012, este proyecto no sólo incluye la investigación y el desarrollo de торрефикации de la biomasa, pero el trabajo de buscar otras oportunidades para mejorar la calidad de la biomasa sólida para su más eficaz de la quema, en particular, junto con el carbón.
En los planes de la guía энергоконцерна Vattenfall — uno de los principales productores europeos de electricidad (principalmente en alemania y suecia) en centrales térmicas a carbón — la producción de торрефицированных de pellets en el volumen de hasta 5 millones de toneladas en el año 2020 en las plantas que se construyen en los estados unidos y países de américa del sur. El director del consorcio de la planificación y el uso de la biomasa ulrich ruche, la verdad, dice acerca de estos planes bastante con precaución, teniendo en cuenta que hoy en día se han aplicado pequeños proyectos piloto sobre торрефикации y en base a iniciar la producción a gran escala no es tan fácil. Es necesario realizar todo tipo de pruebas y estudiar todos los realmente trabajan tecnología торрефикации. Para estos objetivos se han previsto adquirir торрефицированные gránulos cerca de 40 productores que trabajan en todo el mundo, y en berlín tpp "Ройтер west", propiedad de grupo, realizar pruebas técnicas de co-incineración de торрефицированных gránulos de carbón en diferentes proporciones. Las primeras pruebas de co-combustión de los pellets, o, como se los llamó en el último tiempo, el blanco de pellets (Whitе Pellets), en centrales térmicas de carbón del grupo han demostrado que en la mezcla de pellets y el carbón no debe ser mayor del 20 % de los blancos de pellets de la cantidad total de combustible en la estación. En el caso de la utilización de торрефицированных (de color negro) de los gránulos es el número puede ser aumentado hasta el 50% a 70%.
Muchos de los anteriores trabajos de investigación en alemania también se llevan a cabo en relación con el hecho de que en el año 2018, el estado dejará de subvencionar la minería de carbón. El 15 de julio de 2011 entró en vigor la nueva Ley de carbón de piedra (Steinkohlefinanzierungsgesetz), el regulador estatal de subvenciones a la minería del carbón en alemania y госпомощь закрывающимся minas y увольняемым a los mineros. El volumen de la ayuda van disminuyendo progresivamente, y a finales de 2018, es totalmente detiene. La posibilidad de la prórroga de los subsidios excluida, así como el consentimiento de la comisión europea en nuevas subvenciones se recibió en el 2011, solo con la condición de que en el año 2018 el trabajo se completó. Probablemente, en este año y llegará el fin de la era de la extracción de carbón de piedra en alemania, si sólo por el tiempo de los precios de la energía que no crezcan.
Que en otros países europeos? En el año 2008 en suecia, la empresa BioEndev (Bio Energy Development North AB) inicio de la ejecución del proyecto piloto de торрефикации de la biomasa. En 2009 se produjo el primer lote de la торрефицированного de biocombustibles y recibió fondos de la Sueca de energía de la administración en la creación de industrial торрефикационной de la instalación en el año Эрншельдсвик y continuación de la investigación торрефикации en la Universidad, de umeå. A finales de 2009, se inició el diseño de торрефикационной la instalación de una capacidad de 22 Mw. "Es la primera en el mundo торрефикационная línea de este gran potencia", dijo el profesor de la universidad de umeå, anders nordin. Este tipo de estudios y experimentos que lleva a cabo y la otra, la compañía sueca — Torkapparater AB, que desde el año 1937 para desarrollar una tecnología de secado de la madera.
Tabla 2. Características торрефицированных de pellets,
obtenidos en la planta piloto de la empresa Thermya SA, en comparación
con las características clásicas de pellets y astillas de madera
En francia, el avance de la tecnología торрефикации se ocupa de la compañía Thermya SA, запатентовавшая un nuevo principio del reactor (Torspyd) con dos columnas verticales, de los cuales en direcciones opuestas continuamente se mueven biomasa y gas. En la tabla. 2 se detallan las características de торрефицированных pellets obtenidos en el piloto de fábrica de esta empresa, en comparación con las características clásicas de pellets y astillas de madera.
No se puede dejar de mencionar aquí otra de la compañía francesa — Biogreen con su tecnología de procesamiento térmico de la biomasa y de los residuos mediante la торрефикации, pirolisis y gasificación con la aplicación de tecnologías patentadas eléctrico нагревающего tornillo (sinfín) de la cinta transportadora y equipos para el tratamiento térmico de насыпного de producto.
Cuando торрефикации de biomasa sólida de esta tecnología en la salida se obtiene abultada "biochar" cuyas características son similares a las características de la среднекалорийных los carbones de piedra, así como los biocombustibles (el llamado пиролизное aceite) y el biogás, que puede ser utilizado como:
- combustible para calderas;
- de combustible para la generación de electricidad;
- materias primas para la producción de productos químicos y resinas;
- коптильной de líquidos en la industria alimentaria;
- conservantes, como antiséptico;
- combustible para el motor diesel.
Aunque la tecnología de la empresa de Biogreen en primer lugar, está diseñado para el reciclaje y tratamiento de residuos: la biomasa, rsu, plásticos y otros, se puede utilizar para торрефикации de madera pellets o briquetas.
La firma Rotawave Biocoal Ltd. ha desarrollado una tecnología basada en el principio de funcionamiento de un horno de microondas y llamado por lo tanto, la tecnología de microondas para obtener el biocarbón (Microwave technology for biocoal), que permite extraer, a partir de la biomasa sólida торрефицированное biocombustibles y aceites orgánicos. La tecnología se basa en el uso de alta frecuencia electromagnética de la exposición a las materias primas, presa en un único cilindro de cerámica, lo que permite mantener en el sistema de alta temperatura modo de minimizar los costos de operación y proporciona pequeñas dimensiones de la producción.
En la tabla 3. Ejemplos de los costos de inversión en proyectos de plantas de
торрефикации de pellets en europa
Sobre las estadísticas de la agencia Internacional de la energía, en los países de la ue, la biomasa se utiliza en más de 150 centrales térmicas a carbón como combustible para la co-combustión. Gran parte de estos tpp se encuentra en los países bajos, bélgica, dinamarca, reino unido y polonia. En polonia, está prevista la construcción de centrales térmicas, destinados a la participación en la quema de торрефицированной de la biomasa y el carbón. Hoy en día como la biomasa se utilizan, principalmente, de madera de las pastillas de combustible y una pequeña cantidad de pellets a partir de residuos apk (paja, лузги de girasol, etc.).
El director comercial de la compañía Topell Energy robin Post van der burg, en la conferencia de generación de energía alternativa en marzo de 2012, en rotterdam, discutió con sus socios la posibilidad de suministro a rusia de la maquinaria para la торрефикации. Robin Post van den burg, declaró que, según él, en el mundo están торрефикацией más de 60 empresas e instituciones de investigación.
Торрефицированные gránulos hasta que se utilizan en la central termoeléctrica de forma irregular, se puede decir, en el orden de las pruebas. Ni una sola empresa no ha sido capaz de establecer la producción en serie de equipos tecnológicos para торрефикации. Y casi todos construidos en fábricas y líneas de торрефикации de la biomasa y trabajan principalmente en el modo de demostración, o, en el mejor de los casos, producen en el volumen por debajo de la potencia.
Sin embargo, el interés de los europeos a торрефицированным пеллетам crece. Sobre esto hablan y datos sobre costos de inversión en proyectos de plantas de торрефикации pellets (la tabla. 3).
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Fuente: lesprominform.ru/jarchive/articles/itemshow/2683
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