Старые русские рецепты лечения золой

Поделиться



Древесный уголь в качестве лечебного средства применялся с древнейших времён. Сейчас многие медики советуют использовать активированный уголь для очищения воды от радиоактивного заражения, его можно использовать также при сглазе, кашле, болях в почках, печени и т.д. Очень хорош уголь, приготовленный в домашних условиях из растительного материала.

Издавна на Руси для лечения многих заболеваний использовали печную золу. Уж чего-чего, а этого лекарства в любом доме было в избытке. В старинных лечебниках ею рекомендовали лечить ушибы, глазные заболевания, детские болезни. Причем золу брали не из одной печи, а из трех (избяной, горничной и банной), читая наговор «С трех печей зола здоровье принесла», а в более сложных случаях — из семи, включая и соседские. В этом были не только отголоски языческих обрядов, но и практический смысл, поскольку в разных домах топили дровами из разных пород деревьев, то, смешивая золу из 3—7 печей, добивались максимального лечебного эффекта. В дело шла как сухая зола, так и разведенная с водой и маслом в пропорции 1: 1: 1, и зольная вода. Кстати, «зольная терапия» не имеет противопоказаний и в отличие от химических лекарств подходит абсолютно всем.



При крапивнице регулярно два-три раза в неделю обмывайте тело зольной водой: 1/2 стакана золы лиственных деревьев (лучше всего березовой) вскипятите в 2 л кипятка и сразу же снимите с огня, дайте жидкости отстояться в течение суток, затем осторожно слейте чистый настой, процедив его через несколько слоев марли или ваты, и поставьте в холодное место. Перед применением настой разбавьте водой комнатной температуры в пропорции 1: 1.

При трофических язвах просейте 500 г березовой или липовой золы, залейте ее 5 л крутого кипятка, настаивайте, пока не охладится до 35—37 градусов, и процедите. Больную руку или ногу опустите в этот настой на полчаса, затем выньте и, не обтирая, дайте высохнуть на воздухе. Если язва расположена на торсе, то два раза в день, утром и вечером, делайте компрессы из сложенной в четыре — шесть раз марли, намоченной в настое. Держать компресс на пораженном месте надо 2 часа. После того как зола начнет вытягивать гной, язву нужно промывать разведенной настойкой календулы (столовая ложка аптечной настойки на 0,5 стакана воды).

При ревматизме эффективны зольные ванны. Смешайте в равных пропорциях воду и березовую золу, прокипятите в эмалированной посуде минут 10—15, настаивайте сутки, слейте, не взбалтывая, чистый настой и налейте 1 л в ванну с температурой воды 32 градуса. Продолжительность ванны -10 —15минут.
После процедуры хорошенько разотритесь махровым или вафельным полотенцем.

При судорогах, болях в ногах, повышенной потливости, нарушениях кровообращения, климактерических приливах крови смешайте 1/3 стакана соли и 2/3 стакана березовой золы, высыпьте смесь в эмалированное ведро и залейте 6—7 л теплой воды, хорошо перемешайте и не процеживайте. Подогрейте состав до температуры тела и на 15—20 минут опустите в ведро ноги. Сверху колени прикройте простыней или полотенцем.

При заболевании полости рта в качестве зубного порошка используйте хорошо просеянную золу.
Можно развести золу водой в пропорции 1:1. Это средство помогает сохранить зубы и десны здоровыми даже в преклонном возрасте.

А в жаркий летний день прекрасно утолит жажду такая вода: половину стакана золы насыпьте в плотный полотняный мешочек и хорошенько промойте водой. Часть золы растворится. Оставшуюся золу поместите в банку с водой (1/4 стакана золы на 2 л воды) и настаивайте сутки, затем разбавьте кипяченой водой в пропорции 1:3 и пейте.

ПОЛЕЗНЫЙ УГОЛЕК

Целебные свойства «черного лекарства» зависят от древесины, из которой оно приготовлено. Самый полезный уголь — буковый и березовый. Далее в порядке убывания следуют сосна, липа, дуб, ель, осина, ольха, тополь.

В быту для быстроты употребления всегда можно использовать таблетки аптечного карболена, однако если для лечения требуется большое количество сорбента, то активированный уголь лучше изготовить самому. А если недуг прихватит вас там, где нет ни врачей, ни аптек, тем более необходимо научиться готовить это универсальное лекарство. Делается оно так: 

Чурки или полешки предварительно очистите от коры. Положите их в костер все одновременно и сожгите, добившись такого состояния, когда в костре нет языков пламени, а чувствуется только жар от горки углей, как над мангалом для шашлыка. Затем из этой горки выберите угли размером с небольшой ластик или чуть мельче, сложите в глиняный или иной сосуд, плотно закройте крышкой и дайте потухнуть и остыть. После этого выньте, обдуйте от мелкой пыли, положите в ступку и измельчите до состояния мелкой крошки.  

Если вы хотите получить более качественный активированный уголь, то горячие угольки, перед тем как класть в горшок, высыпьте в дуршлаг или металлическое сито и подержите над кастрюлей с кипящей водой 5—10 минут.
Рекомендуется использовать поленья от деревьев не старше 50 лет.

При отравлении несвежими молочными продуктами (сметана, йогурт, масло), а также испорченными (прокисшими) супами, овощами принимайте по 1/4 чайной ложки угля в 1/4 стакана воды три-четыре раза в день за час до еды.

При подагре в период обострения принимайте по чайной ложке угля, измельченного и разболтанного в 1/4 стакана воды, два раза в день за час до еды. Уголь вбирает в себя мочевую кислоту вызывающую отложение солей и способствующую возникновению воспалительных процессов.

При аллергии три-четыре раза в день за час до еды принимайте порошок угля. Курс лечения — 2 недели Схема лечения такова: в первую неделю постепенно повышайте количество угля от первой дозы на кончике ножа до чайной ложки, на 4—5-й день лечения 2—3 дня принимайте по чайной ложке три раза в день, затем снова плавно понижайте дозировку.

При заболевании почек, печени, поджелудочной железы, атеросклерозе, ожирении, после малых доз радиации (лучевая терапия), химиотерапии принимайте активированный уголь по 1/2 чайной ложки два-три раза в день. Курс лечения 2 недели.

Для ускорения выведения из организма радиоизотопов принимайте по 1/8 чайной ложки измельченного угля два-три раза в день за час до еды. Одновременно с этим делайте очистительные клизмы с настоем березовых листьев (столовая ложка на 0,5 л кипятка, настаивать час, процедить и влить в двухлитровую клизму).

При метеоризме, вызванном употреблением капусты, лука, редиса, репы, бананов, абрикосов, других овощей и фруктов, примите 1/8 чайной ложки измельченного угля, разболтанного в 1/4 стакана кипяченой воды.
При метеоризме, вызванном употреблением большого количества молока, бобов, гороха, фасоли, принимайте по 1/8 чайной ложки угля, размешанного в воде, три-четыре раза в день, до прекращения симптомов.

ВНИМАНИЕ! При приеме угля возможны запоры, поэтому во время «углетерапии» следует употреблять больше овощей, фруктов, содержащих пищевые волокна, а также пить больше жидкости.

ЧЕРНАЯ ПРИСЫПКА

Издавна углем посыпали раны, он нейтрализует продукты жизнедеятельности болезнетворных микроорганизмов, токсины, а также гной. Поэтому, если рана загноилась, промойте ее раствором антисептика и, не колеблясь, засыпьте истолченным углем. Так же следует поступать и при мокнущих ранах, трофических язвах или если у вас вскроется фурункул.

При обострении подагры используйте угольные припарки смешайте угольный порошок с перемолотым льняным семенем в отношении 2:1, добавьте небольшое количество теплой воды до получения пасты. Смесь наложите на больное место, прикройте целлофаном и тканью, забинтуйте и оставьте на ночь.

При лечении стригущего лишая пораженное место сначала натрите чесноком, затем вотрите березовый уголь, смоченный свежим соком корня лопуха Втирайте медленно, не меньше 25—30 минут. Повторите процедуру еще три раза, хотя, как правило, лишай излечивается за 2—3 втирания.

При ожоге насыпьте на обожженное место немного порошка из березового угля. Прибинтуйте порошок на 1—2 часа, это уменьшит боль и предотвратит появление пузырей. 

Карбо вегетабилис — гомеопатический препарат, приготовленный из угля, с успехом используется при метеоризме, коликах, пищевых отравлениях, общем упадке сил у пожилых и престарелых, астме и многих других заболеваниях. Особенно хорош он для лечения людей, отличающихся вспыльчивостью, раздражительностью, плохим настроением, тревожностью и мнительностью. 

Если у вас на даче нет фильтра для очистки воды (в сельской местности вода часто бывает ржавой), то с помощью угля можно сделать самодельный фильтр, который будет очищать воду не хуже, чем дорогие покупные. Для этого отрежьте дно у двухлитровой пластиковой бутыли, в крышечке прожгите небольшую дырочку, заполните бутылку углем (предварительно промыв его холодной проточной водой) на 4/5 и укрепите в вертикальном положении узким концом вниз.

Если вы готовите крепкие самодельные алко­гольные напитки (например, самогон), то уголь пригодится для очистки как нельзя лучше. Когда «огненная вода» будет готова, насыпьте в бутыль уголь из расчета 50 г на литр напитка, хорошенько взболтайте и оставьте на день, время от времени встряхивая. Затем оставьте бутыль в покое на неделю, чтобы уголь осел. После этого аккуратно профильтруйте через марлю и небольшой слой ваты.

Раньше в народе любые раны и язвы лечили углем и золой из печки. 
Способов лечения несколько: 

• Промойте язвы раствором фурацилина (2 таблетки на полстакана воды) и засыпьте очень мелко истолченным березовым древесным углем.
• Положите в эмалированное ведро 500 г березовой или липовой золы, залейте ее пятью литрами крутого кипятка, подождите, пока не охладится до 35—37 градусов, процедите. В этот настой на полчаса опустите ноги. После процедуры ноги не вытирайте, дайте им обсохнуть на воздухе.
• Сложите в четыре — шесть раз кусок марли, намочите в настое березовой или липовой золы и два раза в день, утром и вечером, делайте примочки на 2 часа, а затем промойте язвы разведенной настойкой календулы (столовая ложка аптечной настойки на 0,5 стакана воды).

Самой полезной считается березовая зола: она лечит заболевания легких и желудочно-кишечного тракта, в том числе инфекционные, применяется при атеросклерозе, ишемии, артритах и аллергии. Три столовые ложки березовой золы залейте 0,5 литра кипяченой воды, настаивайте 2 часа, процедите через марлю. Настой принимайте по 4 столовые ложки два раза в день.

Липовую золу используют при простудных заболеваниях, простатите и почечнокаменной болезни. Столовую ложку золы залейте 2 стаканами кипятка, настаивайте полчаса, процедите и пейте настой по 3 столовые ложки три — пять раз в день. Курс лечения — 14 дней.

Дубовая зола лечит диарею, нормализует внутриглазное, внутричерепное и артериальное давление. Залейте 4 столовые ложки литром кипятка, настаивайте сутки, затем аккуратно слейте чистый настой и принимайте его в течение 14 дней по 3 столовые ложки три раза в день, затем сделайте перерыв 5 дней и повторите лечение.

Сосновую золу применяют при болезнях мочеполовой системы и желудочно-кишечного тракта, диабете и онкологических заболеваниях. Способ применения — тот же, что и у дубовой золы.

Кедровая зола помогает при артритах, радикулитах, снимает мышечные боли. Столовую ложку золы залейте стаканом кипятка, настаивайте сутки, процедите. Настой пейте по 2 столовые ложки три раза в день. Курс лечения — 10 дней, затем перерыв 7 дней, после чего лечение можно повторить.

Осиновую золу используют для лечения колитов, воспаления придатков, заболеваний бронхов и легких. Залейте 4 столовые ложки (с верхом) золы литром кипятка, настаивайте сутки. Настой пейте по 3 столовые ложки три раза в день в течение 11 дней, затем сделайте перерыв 22 дня и повторите курс лечения.опубликовано 

 

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! ©

Присоединяйтесь к нам в Facebook , ВКонтакте, Одноклассниках

Источник: vk.com/probujdeniechelovechnost?w=wall-66683693_5888%2Fall

Торрефицированные пеллеты

Поделиться



Торрефицированные, или биоугольные (черные), пеллеты обладают рядом достоинств по сравнению с обычными, иначе называемыми белыми. Эти достоинства особенно явно проявляются при совместном сжигании торрефицированных пеллет и угля на теплоэлектростанциях (ТЭС).





За разными рыночными наименованиями скрывается один и тот же известный процесс производства: обжиг твердой биомассы (англ. — torrefaction) и последующее ее гранулирование в пеллеты; подобная технология применяется при обжиге кофейных зерен. Процесс обжига был впервые применен в 1930­-е годы во Франции (французский глагол torrefier, который переводится как «жариться», в основном используется для обозначения процесса обжига кофейных зерен). В отличие от зерен кофе, твердая биомасса обжигается без доступа кислорода при температуре 200-330 ºC.

Химический анализ биомассы после такого обжига показал, что она приобретает бо´льшие теплоту сгорания, энергоемкость и улучшенные по сравнению с неторрефицированной биомассой параметры горения. Процесс обжига применим к любым видам биомассы.

Нидерланды: впереди планеты всей

Дуйвен — небольшая деревня в провинции Гельдерланд, недалеко от границы с Германией. Со дня своего основания в период Римской империи и до ввода здесь в строй небольшой пивоварни уже в наши времена она не играла сколь­-нибудь значимой роли в индустрии Нидерландов.

Все изменили последние несколько лет. Дуйвен стала крупнейшим центром мировой пеллетной отрасли. RWE Innogy — 100 % дочернее предприятие одного из крупнейших мировых энергоконцернов RWE (в котором имеет долю и «Газпром») — совместно с голландской компанией Topell Energy (39 % акций которой принадлежат RWE) инвестировала 15 млн евро в строительство самого большого в мире на сегодня производства для торрефикации пеллет.

Торрефицированные пеллеты (ТП) за счет процесса торрефикации приобретают характеристики, которые отличают их от обычных пеллет в лучшую сторону. Достаточно сказать, что калорийность одной тонны террефицированных пеллет выше, чем одной тонны неторрефицированных пеллет.

Почему немецкий концерн RWE реализует такой проект за границей? Ответ простой: в соответствии с законодательством Нидерландов все угольные ТЭС обязаны совместно с углем сжигать какое­-либо количество биомассы, за что государство, начиная с 2002 года и по сей день гарантированно выплачивает этим ТЭС субсидии в размере 5-6 евроцентов за каждый киловатт­-час электроэнергии, выработанной при совместном сжигании биомассы. В Германии же таких условий для ТЭС пока нет (согласно немецкому закону о возобновляемой энергии, дотируется только выработка электроэнергии на станциях мощностью до 20 МВт при 100 % использовании биомассы). Поэтому и объемы продаж индустриальных пеллет в Нидерландах и Бельгии, где также действуют подобные голландской государственные программы дотации при совместном сжигании, значительно выше, чем в ФРГ. Исходя из описанных выше достоинств ТП, многие европейские производители пеллет и энергетические компании делают сейчас ставку именно на торрефицированные древесные пеллеты и другую торрефицированную твердую биомассу с целью получения конкурентных преимуществ перед производителями классических пеллет.

Завод в Дуйвене был сдан в эксплуатацию весной 2011 года. Производительность линии торрефицирования и гранулирования — 8 т в час, сырье — древесные отходы. «Теперь главная задача, — говорит сотрудник департамента венчурных инвестиций компании RWE Innogy Криспин Лейк, — это вывод завода на уровень максимально возможного годового объема выпуска продукции — не менее 60 тыс. т». Г­-н Лейк курировал этот проект со стадии предпроектных работ, поэтому о процессе торрефикации знает буквально все. По его мнению, основная проблема завода в Дуйвене — это обеспечение беспрерывной поставки сырья в индустриальном масштабе, чего сегодня совсем непросто добиться не только в Нидерландах, но и в некоторых других западноевропейских странах. Приходится даже сортировать и перерабатывать так называемую старую древесину — любые изделия из древесины, отслужившие свой срок, вплоть до мебели, исключая детали, покрытые лакокрасочными материалами. Торрефицированные пеллеты поставляются на угольную электростанцию, работающую в расположенном рядом с деревней городе Гертруйденберг.





Как работает так называемый «торбед реактор» (Torbed Reactor) — запатентованный главный модуль завода торрефикации пеллет в Дуйвене?

Сырье в виде измельченной древесной биомассы подается в реактор и нагревается в нем без доступа кислорода до температуры 220-330 °C. Нагревание продолжается от нескольких секунд до одного часа — в зависимости от установленного режима торрефикации. Во время этого процесса образуется газ, который обеспечивает высокую температуру, необходимую для процесса торрефикации. Для того чтобы запустить реактор, используется внешний источник энергии. Как только реактор достигает необходимой операционной температуры, процесс становится замкнутым, без подвода энергии извне. После завершения режима торрефикации, длительность которого устанавливается в зависимости от качества входного сырья, на выходе получается гомогенный продукт с высокой энергетической плотностью, отличным качеством размола, влажностью до 5 %, содержащий меньшее, чем в неторрефицированной биомассе, количество примесей. Кроме того, торрефицированные пеллеты приобретают гидрофобность, то есть способность отталкивать влагу и противостоять процессам гниения и брожения, что дает возможность хранить их даже под открытым небом.

«В сравнении с традиционными пеллетами у ТП множество достоинств, и главное — это, конечно, повышенная энергетическая плотность», — говорит специалист отдела биоэнергетики и охраны окружающей среды австрийского Института техники и химии в Вене Мартин Энглиш. При торрефикации свойства биомассы кардинально меняются: разрушается структура целлюлозы, испаряется значительная часть влаги, образуются свободные молекулы углерода, водорода и кислорода. По структуре торрефицированные гранулы схожи с углем, так как в ходе химических процессов в древесине и другой растительной биомассе при торрефикации весь углерод превращается в биоуголь (ненасыщенные углеводороды), окисляясь и реагируя с молекулами кислорода. Биоуголь обладает теми же свойствами, что и ископаемый уголь, и может без проблем сжигаться вместе с ним. Благодаря тому, что в результате обжига сильно снижается влажность торрефицированных пеллет, они становятся хрупкими и измельчаются легче, чем обычные пеллеты. Поэтому при совместном сжигании ТП с углем нет необходимости модернизировать технологическую линию подачи топлива — не нужно дополнительно устанавливать пеллетные дробилки и отдельную систему подачи гранул.

В большинстве угольных электростанций применяется факельный способ сжигания топлива, и уголь перед подачей в котел измельчается до пылевидного состояния, а индустриальные пеллеты при совместном сжигании на дробилке измельчают до размеров около 2 мм. Торрефицированные пеллеты измельчают вместе с углем, и, за счет описанных выше свойств, на их измельчение требуется меньше энегозатрат, чем на измельчение классических пеллет. Торрефицированные пеллеты можно заранее смешивать с углем на топливном складе ТЭС. Поскольку по энергетической плотности ТП превосходят простые пеллеты, сокращаются затраты на перевозку и складирование, так как для хранения торрефицированных гранул не требуются специальные сухие помещения, они могут храниться даже под открытым небом, вместе с углем. Простые древесные гранулы при таком хранении за счет биологической активности древесины абсорбируют влагу из воздуха, теряют калорийность, подвержены гниению, а при попадании воды размокают и разрушаются. Торрефикация также позволяет снизить содержание сульфатов в гранулах. Но, пожалуй, основной мотивацией для применения торрефикации в Европе является экологическая направленность использования торрефицированной биомассы (сокращение выбросов парниковых газов при совместном сжигании с углем) и ограниченность ресурсной базы для производства обыкновенных древесных гранул. Спрос на энергетическую древесину растет с каждым годом, и даже увеличивающееся буквально в геометрической прогрессии использование энергетических плантационных растений не разрешает проблему дефицита сырья для производства биотоплива.

К качеству сырья для изготовления торрефицированых пеллет не предъявляются такие жесткие требования, как к качеству сырья для простых древесных пеллет, — для производства ТП можно использовать щепу самого низкого качества или кору. Ресурсная база для изготовления торрефицированной топливной гранулы расширяется за счет того, что в технологическом процессе можно использовать солому, сено, остатки производства растительных масел, переработки сахарной свеклы, другие отходы АПК, твердые бытовые отходы (ТБО) и даже всевозможные пластики. Торрефицировать можно различные смеси твердой биомассы. К примеру, компания FoxCoal в Нидерландах торрефицировала пластик вместе с макулатурой и получила высококачественные гранулы, которые по многим характеристикам превосходят уголь. Кстати, торрефицированную биомассу часто называют биоуглем.

В Нидерландах создана Ассоциация торрефикации (The Dutch Torrefaction Association — DTA), в которую входят: компания 4Energy Invest из Бельгии, Нидерландский научно­-исследовательский центр энергетики (The Energy research Centre of the Netherlands, ECN) и голландские компании FoxCoal, Topell Energy, Torr­-Coal Technology.

Технологией торрефикации биомассы занимаются в Голландии и другие известные компании, например, BTG (Biomass Technology Group). Нидерланды прочно удерживают первое место в мире по количеству компаний и государственных институтов, работающих в этой сфере.

Таблица 1. Влияние параметров процесса торрефикации на состав 
торрефицированной древесины






 В 2006 году голландский специалист по термодинамике и пиролизу биомассы Марк Ян Принс в журнале, посвященном аналитике и практическому применению пиролиза (Journal of Analytical and Applied Pyrolysis), а также в работе, опубликованной университетом в Эйндховене (Eindhoven University of Technology, Environmental Technology Group, Department of Chemical Engineering and Chemistry), привел результаты термодинамических исследований процессов торрефикации и газификации древесины, которые он проводил совместно с группой исследователей. Из этих результатов следует, что характеристики торрефицированной древесины напрямую зависят от вида используемой древесины, продолжительности и температуры процесса. В табл. 1 приведены результаты сравнения характеристик ивы до торрефикации и после при двух режимах процесса.

Перспективы торрефикации в Германии

В Германии, в отличие от других западноевропейских стран, применение торрефицированной биомассы видится пока только в отдаленной перспективе. Древесные гранулы применяются на немецком рынке почти на 100 % только в теплоэнергетике — в коммунальных котельных, для отопления жилого сектора, фермерских хозяйств, небольших промышленных предприятий (в отличие от Нидерландов, Бельгии, Великобритании, где гранулы используют в основном для выработки электроэнергии). В ФРГ пеллеты сжигают в котлах мощностью до 300 кВт (в частных домовладениях) и в небольших котельных мощностью до 3 МВт.

На форуме, проходившем в рамках международной выставки по пеллетам (Interpellets), которая ежегодно проводится в г. Штутгарте, заместитель председателя Немецкой ассоциации производителей пеллет (DEPV) Ханс Мартин Бэр заявил, что сегодня торрефикация пока неактуальна для теплоэнергетики Германии. Он считает «кардинально неверными попытки повысить эффективность эксплуатируемых сегодня европейских ТЭС, большинство из которых работают на «доисторическом оборудовании», за счет сжигания новой генерации биотоплива. Почему бы не решать эту задачу путем модернизации электростанций для оптимального сжигания обыкновенной биомассы?»

Подобные высказывания, скорее всего, объясняются тем, что сейчас в ФРГ, как уже неоднократно отмечали многие европейские эксперты, наблюдается перепроизводство древесных топливных гранул. В 2001 году в Германии произвели 1,86 млн т пеллет, а потребили только 1,4 млн т при реальной производительности всех пеллетных заводов 2,7 млн т в год. В 2012 году, по прогнозам, в стране будет произведено более 2 млн т древесных пеллет. Большая часть этой продукции соответствует стандартам Din+ или новому европейскому стандарту EN­-A1, A2. Индустриальные гранулы производятся в небольших объемах, так как на ТЭС, работающих на твердом биотопливе, в Германии используют в основном древесные отходы (топливную щепу, отходы после санитарных рубок, рубок ухода, ландшафтных работ, старую древесину и т. п.).

А экспорт таких гранул из ФРГ на электростанции в Нидерланды не выдерживает конкуренции производителей из США и Канады, где и себестоимость производства ниже, и транспортные расходы при морских перевозках через Атлантику в Роттердам крупнотоннажными океанскими судами в пересчете на тонну намного меньше стоимости перевозок автомобильным или железнодорожным транспортом из Германии.

В Германии пока действительно нет никаких экономических предпосылок для производства торрефицированных гранул. Местного древесного сырья для ТЭС пока достаточно. А вот по другим видам биомассы ежегодно образуются значительные объемы сырья. К примеру, только соломы, по данным Немецкого центра исследования биомассы (DBFZ), можно использовать от 8 до 13 млн т в год. А первая и пока единственная ТЭС в г. Эмсланде, использующая тюкованную солому, введена в эксплуатацию только в этом году.

Тем не менее некоторые немецкие научные центры и энергоконцерны стараются идти в ногу со временем и проводят исследования торрефикации биомассы, получая на эти разработки гранты от ЕС. С января 2012 года такую работу в рамках 7­-й Научной программы по биоэнергетике Евросоюза проводит DBFZ; дата окончания исследований и презентации результатов — 2015 год. В проекте принимают участие более 20 европейских компаний и научных центров. В их число входят дочерние фирмы основных европейских энергоконцернов, такие как RWE Innogy, E.on UK, Vattenfall AB, Австрийский научно­-исследовательский институт химии и техники (OFI), Центр энергетических исследований Нидерландов (ECN). Директор отдела биоэнергетических систем DBFZ Жанет Витт рассказывает, что этот центр является координатором всего проекта, в ходе экспериментов и исследований будет выполняться торрефикация различных видов твердой биомассы, совместное сжигание полученного торрефицированного биотоплива с бурым и каменным углем в разных соотношениях. На основании результатов исследований будут выработаны рекомендации для производителей твердого биотоплива: какую биомассу и как лучше торрефицировать. Тесты будут проводиться на реакторах разного типа: неподвижном, подвижном, вращательно­-барабанном, реакторе с вихревым слоем и др. Затем торрефицированную биомассу будут гранулировать и брикетировать, с тем чтобы определить, какое оборудование более всего подходит для этих целей. Торрефицированные гранулы и брикеты пройдут испытания на предмет сохранения свойств при складировании под открытым небом (проверку на реакцию с почвенным слоем и гидрофобность).





Концерн RWE Innogy еще в 2009 году установил демонстрационное оборудование для торрефикации биомассы в Теплогазовом институте (Gas­-Waerme Institut) в г. Эссене в рамках другого научного проекта, в котором принимают участие: Рур­-университет в Бохуме (Ruhr­-Universitaet Bochum), Высшая техническая школа в Аахене (Technische Hochschule Aachen), компания «Тиссен­-Крупп металл» (Thyssen Krupp Steel), производитель оборудования для гранулирования биомассы «Мюнх Эдельшталь ГмбХ» (Muench Edelstahl GmbH) и компания «Хитачи Пауэр» (Hitachi Power Europa). С 2012 года этот проект включает не только научно­-исследовательские работы по торрефикации биомассы, но и работы по поиску других возможностей повышения качества твердой биомассы для ее более эффективного сжигания, в частности, совместно с углем.

В планах руководства энергоконцерна Vattenfall — одного из ведущих европейских производителей электроэнергии (в основном в Германии и Швеции) на угольных ТЭС — производство торрефицированных пеллет в объеме до 5 млн т в год к 2020 году на заводах, которые будут построены в США и странах Южной Америки. Директор концерна по планированию и использованию биомассы Ульрих Руш, правда, говорит об этих планах довольно осторожно, учитывая, что на сегодня реализованы лишь небольшие пилотные проекты по торрефикации и на их базе осуществить запуск крупного производства не так просто. Требуется еще провести всевозможные тесты и изучить все реально работающие технологии торрефикации. Для этих целей планируется закупить торрефицированные гранулы у 40 производителей, работающих по всему миру, и на берлинской ТЭС «Ройтер Вест», принадлежащей концерну, провести технические испытания по совместному сжиганию торрефицированных гранул с углем в разных пропорциях. Предварительные тесты совместного сжигания индустриальных пеллет, или, как их стали называть в последнее время, белых пеллет (Whitе Pellets), на угольных электростанциях концерна показали, что в смеси пеллет и угля должно быть не более 20 % белых пеллет от общего объема топлива, сжигаемого на станции. В случае использования торрефицированных (черных) гранул это количество может быть увеличено до 50-70 %.

Многие из описанных выше исследовательских работ в ФРГ проводятся также в связи с тем, что в 2018 году государство прекратит субсидирование угледобывающей промышленности. 15 июля 2011 года вступил в силу новый Закон о каменном угле (Steinkohlefinanzierungsgesetz), регулирующий государственное субсидирование добычи угля в Германии и госпомощь закрывающимся шахтам и увольняемым шахтерам. Размеры помощи будут постепенно уменьшаться, и к концу 2018 года она полностью прекратится. Возможность продления действия субсидий исключена, так как согласие Еврокомиссии на новые субсидии было получено в 2011 году лишь при условии, что в 2018 году эта работа будет завершена. Вероятно, в этом году и наступит конец эры добычи каменного угля в Германии, если только к тому времени цены на энергоносители сильно не вырастут.

Что в других европейских странах?

 В 2008 году в Швеции фирма BioEndev (Bio Energy Development North AB) начала реализацию пилотного проекта по торрефикации биомассы. В 2009 году она изготовила первую партию торрефицированного биотоплива и получила финансирование от Шведской энергетической администрации на создание промышленной торрефикационной установки в г. Эрншельдсвик и продолжение исследований торрефикации в Университете г. Умео. В конце 2009 года было начато проектирование торрефикационной установки мощностью 22 МВт. «Это первая в мире торрефикационная линия такой большой мощности», — заявил профессор университета в Умео Андерс Нордин. Подобные исследования и эксперименты проводит и другая шведская компания — Torkapparater AB, которая с 1937 года разрабатывает технологии сушки древесины.

Таблица 2. Характеристики торрефицированных пеллет, 
полученных на пилотном заводе компании Thermya SA, в сравнении 
с характеристиками классических пеллет и щепы






Во Франции продвижением технологии торрефикации занимается компания Thermya SA, запатентовавшая новый принцип реактора (Torspyd) с двумя вертикально расположенными колоннами, по которым в противоположных направлениях непрерывно перемещаются биомасса и газ. В табл. 2 приведены характеристики торрефицированных пеллет, полученных на пилотном заводе этой компании, в сравнении с характеристиками классических пеллет и щепы.

Нельзя не упомянуть здесь еще одну французскую компанию — Biogreen с ее технологией термической переработки биомассы и отходов путем торрефикации, пиролиза и газификации с применением запатентованных электрического нагревающего винтового (шнекового) конвейера и оборудования для термообработки насыпного продукта.

При торрефикации твердой биомассы по этой технологии на выходе получается кусковой биоуголь, характеристики которого сходны с характеристиками среднекалорийных каменных углей, а также жидкое биотопливо (так называемое пиролизное масло) и биогаз, которые могут быть использованы в качестве:

  • топлива для котельных;
  • топлива для выработки электроэнергии;
  • сырья для производства химикатов и смол;
  • коптильной жидкости в пищевой промышленности;
  • консервантов, например антисептика;
  • топлива для дизельного двигателя.
Кроме того, биомасла могут использоваться в производстве пластырей.

Хотя технология фирмы Biogreen в первую очередь предназначена для утилизации и переработки отходов: биомассы, ТБО, пластиков и прочего, ее можно использовать и для торрефикации древесных пеллет или брикетов.

Британская фирма Rotawave Biocoal Ltd. разработала технологию, основанную на принципе работы микроволновой печи и названную поэтому микроволновой технологией для получения биоугля (Microwave technology for biocoal), позволяющую извлекать из биомассы твердое торрефицированное биотопливо и органические масла. Технология основана на использовании высокочастотного электромагнитного воздействия на сырье, находящееся в уникальном керамическом барабане, что позволяет поддерживать в системе высокотемпературный режим, минимизировать эксплуатационные расходы и обеспечивает небольшие габариты производства.

Таблица 3. Примеры инвестиционных затрат в проекты заводов по 
торрефикации пеллет в Европе






По статистике Международного энергетического агентства, в странах ЕС биомасса используется более чем на 150 угольных ТЭС в качестве топлива для совместного сжигания. Большая часть этих ТЭС расположена в Нидерландах, Бельгии, Дании, Великобритании и Польше. В Польше запланировано строительство ТЭС, предназначенных для совместного сжигания торрефицированной биомассы и угля. Сегодня в качестве биомассы в основном используются древесные топливные гранулы и в незначительном количестве гранулы из отходов АПК (соломы, лузги подсолнечника и пр.).

 Коммерческий директор компании Topell Energy Робин Пост ван дер Бург на конференции по генерации альтернативной энергии в марте 2012 года в Роттердаме обсуждал с российскими партнерами возможности поставок в Россию оборудования для торрефикации. Робин Пост ван дер Бург заявил, что, по его данным, в мире сейчас занимаются торрефикацией более 60 коммерческих компаний и НИИ.

Торрефицированные гранулы пока используются на ТЭС нерегулярно, можно сказать, в порядке тестирования. Ни одной компании пока не удалось наладить серийный выпуск технологического оборудования для торрефикации. А почти все построенные заводы и линии для торрефикации биомассы работают в основном в демонстрационном режиме или, в лучшем случае, производят продукцию в объеме ниже реальной мощности.

Тем не менее, интерес европейцев к торрефицированным пеллетам растет. Об этом говорят и данные об инвестиционных затратах в проекты заводов по торрефикации пеллет (табл. 3). 

опубликовано  

 

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! ©

Присоединяйтесь к нам в Facebook , ВКонтакте, Одноклассниках

Источник: lesprominform.ru/jarchive/articles/itemshow/2683

Пеллетные газогенераторы в децентрализованной энергетике

Поделиться



В январе 2015 года немецкая акционерная компания ENTRADE Energiesysteme AG презентовала свою блочную мобильную теплоэлектростанцию (ТЭС) Е3, основой работы которой служит технология газификации древесных пеллет. Шестицилиндровый четырехтактный газовый двигатель внутреннего сгорания станции (мотор, функционирующий по циклу Отто, т. н. Отто-мотор), работающий на генераторном газе (синтез-газе), полученном на выходе из реактора-газогенератора, в сборе с трехфазным генератором позволяет получать 25 кВт•ч электроэнергии напряжением 400 В, дополнительно генерируется 55 кВт·ч тепловой энергии, которая может использоваться для отопления зданий.





В Германии подобная ТЭС может полностью обеспечить теплом и электроэнергией 15-квартирный жилой дом. Общий кпд установки составляет 85% (24% по электричеству и 61% по теплу). Такие малогабаритные газогенераторные ТЭС (160х190х200 см), состоящие из двух раздельных блоков — газогенераторного и блока с газовым мотором и электрогенератором, прежде никогда не использовались в коммерческих целях.

Оба блока смонтированы на отдельных станинах в рамных конструкциях и легко загружаются и выгружаются с помощью обыкновенного погрузчика, а в случае его отсутствия с погрузкой-разгрузкой вполне могут справиться пять-шесть грузчиков.

Габариты станции позволяют без затруднений внести ее в помещение почти через любую дверь. На месте оба блока соединяются, к ним дополнительно подключается щит управления, и ТЭС готова к пуску и работе. Желательно заранее оборудовать пеллетный склад с автоматической подачей пеллет. Но при отсутствии такой возможности можно хранить пеллеты в любом закрытом помещении в биг-бэгах или в мелкой расфасовке (мешках по 10 или 15 кг) и по мере необходимости вручную засыпать их в расходный бункер ТЭС.





Станция при полной нагрузке потребляет 22 кг пеллет в час, то есть 1 кг пеллет на генерацию чуть больше 1 кВт•ч электроэнергии и 2,5 кВт•ч тепловой. Несмотря на то что в руководстве по эксплуатации станции прописано использовать пеллеты стандарта ENplus A1 6 мм, вполне можно использовать индустриальные пеллеты или по стандарту ENplus класса В 6 мм или 8 мм, то есть для ЕС с зольностью до 1,5%.

Можно использовать также и гранулы с бóльшей зольностью, но придется часто удалять золу из зольника. ТЭС работает в полностью автоматическом режиме и соответствует всем европейским стандартам безопасности. Геометрия высокотемпературного реактора, подвод воздуха в зону горения и многое другое моделировалось с помощью новейших компьютерных технологий. Реактор работает по принципу обратной газификации в плотном слое.

Особенностью реактора — газогенератора ТЭС Е3 является цилиндрическая форма шейки (другие производители подобного оборудования изготавливают шейку исключительно конической формы).





Также разработчики ТЭС свели в конструкции к минимуму движущиеся и вращающиеся детали (подобные детали есть только в узле подачи пеллет и моторе с генератором), за счет чего обеспечена высокая надежность всей станции. В зоне газогенерации нет форсунок или сопел. В камере реактора одновременно протекают три процесса (как эндотермические, так и экзотермические): пиролиз, неполное горение и окисление твердого топлива. Их совокупность можно описать следующими химическими формулами:

С + О2 → СО2

2H2 + О2 → 2H2О

с выделением тепловой энергии,

С + CО2 → 2СО

С + H2О → СО + H2

с потреблением тепловой энергии.

При газификации твердого топлива, в данном случае древесных пеллет, в газовую фазу переходит до 80% органической части топлива. Из-за нечувствительности к качеству сырья и наличию минеральных примесей и влаги метод газификации находит широкое применение в переработке низкосортных видов топлива, которые могут быть использованы на газогенераторной ТЭС. Кроме того, при сжигании получаемого так называемого генераторного газа (или синтез-газа) выделяется значительно меньше вредных веществ, нежели при прямом сжигании твердого топлива (пеллет).

К тому же при обратном процессе газификации обеспечивается минимальное содержание в синтез-газе смол, потому что газ, образующийся в результате разложения топлива, проходит через высокотемпературную зону окисления, что приводит почти к полному его разложению. В первых экспериментальных образцах ТЭС Е3 содержание образующихся при газогенерации смол в 1 м3 синтез-газа составляло 0,12-0,15 г, а в серийных образцах — всего 0,05 г/м3.

Этот результат достигнут в том числе и за счет особой геометрии камеры сжигания реактора, что особо подчеркивает директор и председатель правления Entrade Energiesysteme AG Юльен Улиг. Высокое качество получаемого синтез-газа обеспечивается длительным равномерным воздействием на топливо (пеллеты) высокой температуры: — 1200°С. В получаемом синтез-газе 25% окиси углерода, 18% водорода, 2% метана и негорючего азота в остатке.

В отличие от ТЭС Е3, в других подобных газогенераторных установках используется негомогенное, то есть неоднородное топливо (например, щепа разных фракций), которое подвергается воздействию температуры ниже 1200°С. Кроме того, у установок других производителей иная конструкция и геометрия камеры сжигания реактора и т. п., а в процессе газификации топлива образуется значительно больше смол, чем при использовании ТЭС Е3. При постоянной ежедневной работе повышенное смолообразование приводит к зашлаковыванию рабочих поверхностей реактора и значительному снижению эффективности работы ТЭС, а в некоторых случаях к ее остановке и выходу из строя или даже авариям.

ТЭС Е3 оборудована циклоном и недорогим бумажным фильтром, который надежен в работе и легко заменяется.





 Маркетинговой целью компании ENTRADE Energiesysteme AG, по словам ее руководства, являются в основном рынки развивающихся стран и стран третьего мира, где такие блочные ТЭС, как Е3, могут заменить дизель-генераторы, которые сегодня являются основным и в большинстве случаев единственным источником электроэнергии при отсутствии централизованного электроснабжения. За счет подобной замены оборудования можно значительно сократить затраты на топливо и снизить себестоимость генерации электроэнергии, не говоря уже о возможности получения тепловой энергии, а в экваториальных и тропических регионах и холода (технология абсорбции — тригенерация).

Таблица 1. Основные технические характеристики мини-ТЭС Е3



Блочная мини-ТЭС Е3 может быть максимум за 24 часа доставлена транспортной авиацией в любую точку мира. К достоинствам конструкции подобной ТЭС можно отнести простоту и надежность. На оборудовании для обеспечения работы и контроля установлено всего 12 сенсоров. Для сравнения: на газогенераторной ТЭС производства Agnion Energу GmbH производительностью 400 кВт·ч электроэнергии с запатентованным газогенератором Heatpipe Reformer установлено 3000 сенсоров. Еще одним плюсом конструкции ТЭС Е3 является комплектация станции надежным газовым мотором производства концерна General Motors.

Первые семь серийных мини-ТЭС Е3 были установлены в 2015 году в Германии, Великобритании, Австрии и США. Еще 13 подобных станций введены в эксплуатацию в конце того же года в Италии и Швейцарии. В Германии благодаря использованию ТЭС Е3 в пилотных проектах в многоквартирных жилых домах удалось снизить тариф на электроэнергию до 40% по сравнению с прежними.

Кроме того, мини-ТЭС была установлена в одной из деревень Уганды (Восточная Африка) и полностью обеспечивает ее жителей необходимыми видами энергии. В качестве топлива на этой станции экспериментально использовали бамбук, и был получен положительный результат. Этот проект профинансирован Всемирным банком. Для оперативного управления и сопровождения проекта и других проектов, планируемых к реализации на Африканском континенте, была зарегистрирована дочерняя компания Entrade Africa Growth.

Сегодня для Entrade Energiesysteme AG, по словам ее директора, одной из первоочередных задач является получение как можно большего числа референций с объектов, где уже установлены и работают мини-ТЭС Е3. В разработку технологии газификации компания за восемь предыдущих лет инвестировала 51 млн евро.

Большая часть проектных и исследовательских работ была проведена в научно-исследовательском центре Технического университета австрийского города Грац, там сотрудники Entrade в течение 18 месяцев занимались доводкой ТЭС Е3 и зарегистрировали за это время 14 патентов на ноу-хау. Сейчас сотрудники компании в этом центре тестируют новую разработку: 45-киловаттную мини-ТЭС. Поставлена задача поместить все оборудование в станцию таких же габаритов, как у Е3. На новую ТЭС компания Entrade уже получила целый ряд предварительных заказов. То есть стратегия компании — расширение модельного ряда унифицированных газогенераторных мини-ТЭС. Кстати, еще до начала разработки 45-киловаттной модели заявки на ТЭС производительностью более 25 кВт были реализованы путем объединения нескольких единичных агрегатов в одном модуле контейнерного исполнения: два в одном (2х25 кВт) или четыре в одном (4х25 кВт).

Мини-ТЭС Е3 монтируется в 20-футовом контейнере 6,058х2,438х2,896 м; для установки контейнера достаточно 15 м2. В таком контейнере можно разместить две установки и получать на выходе 50 кВт•ч электрической и 110 кВт•ч тепловой энергии; в 40-футовый контейнер помещаются четыре газогенератора, что позволяет получать на выходе 100 кВт•ч электроэнергии и 220 кВт•ч тепла. Управление полностью автоматическое, на подключение и пуск требуется около двух часов. Стоимость одной мини-ТЭС Е3 в контейнерном исполнении — 125 тыс. евро/франко-завод.

Конкуренты не дремлют

Фирма Burkhardt GmbH производит газогенераторные блочные мини-ТЭС уже 10 лет. В 2013 году с конвейера сборочного цеха предприятия сошла сотая газогенераторная электростанция. В референц-лист компании вписано уже более 120 работающих на биомассе (щепе и пеллетах) газогенераторных мини-ТЭС как в европейских, так и в других странах. В последние годы компания сконцентрировалась на использовании для своих станций в качестве топлива исключительно пеллет.

Хозяин и директор компании Герхард Буркхардт считает, что использовать пеллеты в газогенерации значительно эффективнее, чем щепу. Теплотворная способность пеллет почти в три раза выше, пеллеты однородны по размеру, и места для складирования и перевозки требуют существенно меньше, чем щепа, а процесс их газификации протекает значительно лучше.

Подача пеллет, в отличие от подачи щепы, полностью автоматизирована, не нужно использовать на топливном складе колесный мини-погрузчик, затраты на обслуживание газогенераторной пеллетной мини-ТЭС ниже. Сейчас компания производит пеллетные газогенераторные мини-ТЭС BHKW ECO 165 HG и BHKW ECO 180 HG.

Основные их различия: первая оснащена Отто-мотором производства компании MAN, а вторая — газожидкостным двигателем, работающим на комбинированном топливе (газовоздушной смеси с добавлением небольшого объема жидкого, т. н. запального топлива, впрыск которого в цилиндры обеспечивает повышение мощности и эффективности двигателя). Если мотор MAN может работать только на древесном генераторном газе, то в бак второго двигателя без каких-либо регулировок можно на короткое время в случае форс-мажора (выхода из строя, ремонта газогенераторного блока или, например, отсутствия пеллет) залить любое жидкое топливо: дизельное, биодизельное, рапсовое масло и т. п. Но для его бесперебойной работы на древесном газе необходим постоянный расход запального жидкого топлива.

Плюсы BHKW ECO 165 HG: ее мотору не требуется запальное жидкое топливо, ниже эмиссия вредных веществ. BHKW ECO 165 HG генерирует 165 кВт•ч электроэнергии и 260 кВт•ч тепла, потребляет в час 110 кг пеллет. BHKW ECO 180 HG вырабатывает 180 кВт•ч электроэнергии и 280 кВт•ч тепла и также потребляет в час 110 кг пеллет плюс 4 л рапсового масла в качестве запального топлива.

В прошлом году руководство фирмы Burkhardt поставило перед своими инженерами задачу оперативно разработать и подготовить всю техническую документацию для серийного производства пеллетной газогенераторной мини-ТЭС на 50 кВт•ч. Почему возникла такая необходимость?

На основании последних дополнений и изменений в закон ФРГ о возобновляемых источниках энергии когенерационные установки с генерацией электроэнергии более 50 кВт·ч, использующие биомассу в качестве топлива, не попадают под субсидирование, то есть государство сняло с себя обязательство оплачивать «зеленую» энергию по специальным, повышенным тарифам при ее подаче в электросети. Поэтому владельцы ТЭС мощностью более 50 кВт·ч могут теперь использовать выработанную энергию и тепло исключительно для своих нужд или продавать ее соседним потребителям. И если в течение многих лет ТЭС мощностью более 50 кВт·ч были вполне рентабельны даже при неиспользовании или частичном использовании тепла — в основном за счет гарантированной продажи электроэнергии в сеть, то теперь ситуация кардинально изменилась.

Поэтому производители биотопливных мини-ТЭС делают ставку на станции мощностью до 50 кВт•ч (пример — продукция производителя Entrade).

Надо отметить, что газогенераторные установки компании Burkhardt работают на самой большой в Европе газогенераторной ТЭЦ, использующей пеллеты в качестве топлива. Интересна история реализации этого проекта: на одном из самых больших в ЕС маслоэкстракционном заводе МЭЗ «Золотая мельница» в Ладбергене (Германия), где производится свыше 90 тыс. т в год растительного масла, в рамках проекта энергопарка «Золотая энергия» совместно со стратегическим партнером МЭЗ — местной энергетической компанией Muensterland Energy GmbH в 2008 году были установлены 10 блочных жидкотопливных электростанций мощностью по 430 кВт·ч, работающих на пальмовом масле.

Но когда цены за тонну пальмового масла выросли с 400 до 1100 евро, в сентябре 2008 года руководство «Золотой мельницы» вначале заменило жидкотопливные электростанции 12 мини-ТЭС производства компании Burkhardt, а потом довело число последних до тридцати двух. Их общая мощность по тепловой энергии составляет 10,2 МВт, а по электроэнергии — 7,72 МВт (включая одну газовую блочную электростанцию на 1 МВт, которая используется в качестве аварийной и обеспечивает эффективную работу всей ТЭС при пиковых нагрузках и на время вывода из работы для ремонта или техобслуживания блоков ТЭС, работающих на пеллетах).

В качестве топлива используются пеллеты, основной объем которых поставляется автомобильным транспортом, а остальной — речными судами по каналу Дортмунд-Эмс (причал находится в нескольких сотнях метров от МЭЗ).

Годовой объем потребляемых ТЭС пеллет составляет 30 тыс. т. На выработку 1 кВт•ч электроэнергии расходуется 500-600 г пеллет. Обслуживают всю станцию 11 специалистов фирмы Burkhardt. В 2009 году были протянуты тепловые сети длиной 5,5 км до аэропорта Мюнстер-Оснабрюк, и теперь дешевая тепловая энергия для отопления и горячего водоснабжения поступает прямо на терминалы аэропорта. Помимо всего, за счет тригенерации в летнее время в терминале № 2 аэропорта для охлаждения воздуха работают кондиционеры. В год аэропорт потребляет около 5000 кВт•ч тепловой энергии.

Индия оценила возможности газогенерации


 Эксперты в сфере газогенерации всегда подчеркивают, что очень больших успехов в использовании биомассы для этого процесса достигли индийские компании. Они уже давно производят серийно газогенераторные ТЭС в широком диапазоне мощности, в которых в качестве топлива используются в основном отходы агропромышленного комплекса (полова риса, лузга подсолнечника, солома и т. п.), а также и древесное топливо в виде щепы, брикетов и пеллет.

Рассмотрим подробно газогенераторную электростанцию индийского производства с китайским газовым двигателем, обеспечивающим генерацию 120 кВт•ч электроэнергии. Для получения чистого генераторного газа из биомассы (пеллет) в этой конструкции используются газогенератор обращенного типа с неподвижным слоем и открытым верхом для доступа ограниченного объема воздуха. Внутри газогенератора биомасса по мере перемещения сверху вниз через зоны сушки, пиролиза, горения и восстановления превращается в горячий генераторный газ и зольный остаток.

Благодаря обращенному принципу газификации пиролизные смолы, которые выделяются в зоне пиролиза, почти полностью сгорают внутри газогенератора, и газ, выходящий из газогенератора, содержит только небольшие объемы смол и воды в паровой фазе, а также мелких частиц угля и золы, которые удаляются в системе очистки газа. Биомасса, пригодная для газификации в газогенераторах обращенного типа с неподвижным слоем и открытым верхом, должна соответствовать следующим требованиям: влажность — не более 12%, размер частиц — более 2 мм, доля частиц размером более 2 мм и менее 3 мм — не более 10%, температура плавления золы — не менее 1100°С, насыпная плотность — не менее 100 кг/м3. Пеллеты полностью соответствуют этим критериям, но в качестве топлива можно использовать и щепу, если немного изменить узел подачи топлива.

 Газогенераторная электростанция состоит из нескольких участков. Участок топливоподачи служит для подачи пеллет в газогенератор. В систему подачи входит бункер для хранения пеллет с нижним механизмом выгрузки в приемный лоток вертикального ковшового транспортера, который поднимает пеллеты в приемную воронку газогенератора. Подача пеллет может также выполняться верхним транспортером прямо в приемную воронку газогенератора.

Таблица 2. Технические характеристики газогенераторной 
установки модели FBG-200 (Индия) 




Таблица 3. Технические характеристики электрогенераторной 
установки






Для получения из пеллет чистого генераторного газа на участке газификации имеется газогенераторная установка FBG-200, состоящая из газогенератора и системы сухой очистки и охлаждения генераторного газа. Установки FBG, которые серийно изготавливаются на заводе, сертифицированном по CE, ISO 9001, ISO 14001 и OHSAS 18001, применяются на нескольких сотнях объектов по всему миру для газификации лузги риса и подсолнечника, древесной щепы и пеллет.

Очищенный генераторный газ подается на участок электрогенерации, где для получения из генераторного газа электрической энергии установлено электрогенераторное оборудование мощностью 100-120 кВт. В его состав входят: линия подачи генераторного газа в двигатель, газопоршневой двигатель для работы на генераторном газе, электрогенератор и шкаф управления. На следующем участке происходит утилизация конденсата, образующегося при охлаждении генераторного газа в трехступенчатой системе охлаждения газа.

Газогенератор состоит из следующих частей: приемной воронки, бункера газогенератора, реактора газогенератора с наклонным днищем на опорах, винтового транспортера (для удаления зольного остатка из реактора), а также ковшового транспортера (если таковой требуется). Корпус газогенератора состоит из двух разъемных частей. Верхняя часть, называемая бункером, изготавливается из углеродистой стали и представляет собой сосуд конусообразной формы, в верхней части которого монтируется шлюзовое устройство. В бункере протекают сушка, пиролиз (в ходе которого биотопливо превращается в древесный уголь с выделением летучих продуктов) и горение части летучих и угля.

В процессе эксплуатации бункер снимается с помощью крана для осмотра решетки реактора, скребкового механизма, очистки или смены конуса горения и т. д. Бункер устанавливается вертикально и соосно с конусом горения и реактором. Разъемное соединение бункера и конуса горения, вставленного сверху и соосно в реактор, герметизируется с помощью асбестового или керамического шнура. Фланцы бункера и реактора фиксируются болтами. Нижняя часть, называемая реактором, изготавливается из нержавеющей стали и представляет собой сосуд цилиндрической формы.

В реакторе идут реакции восстановления и образуется генераторный газ. Большая часть пиролизных смол, которые образуются при пиролизе, сгорают в бункере и на слое раскаленного древесного угля, благодаря чему в газе, выходящем из газогенератора, невысокое содержание смол. Горячий древесный уголь с небольшим содержанием золы удаляется из газогенератора сухим способом через фланец в нижней части наклонного дна реактора и далее винтовым транспортером с водяным охлаждением и двумя шиберными заслонками. Горячий газ при температуре 350-400°С отбирается из реактора газогенератора через выпускной патрубок за счет разряжения, которое создается главной газодувкой, и далее проходит подготовку в многоступенчатой системе сухой очистки и охлаждения.

Оригинальная система сухой очистки и охлаждения газа позволяет получить чистый, содержащий не более 10 мг/м3пиролизных смол и твердых частиц генераторный газ, температура которого около 25°С, без использования воды и генерации большого объема сточных вод, загрязненных смолами и частицами горения. В процессе охлаждения газа образуется от 100 до 140 мл конденсата на 1 кг топлива, поданного в газогенератор (точный выход конденсата зависит от влажности пеллет).

Конденсат утилизируется. Сухая очистка и охлаждение газа происходят в стартовой газодувке с камерой сгорания, через которую начальный газ с избыточным содержанием смол в течение первых 5-10 мин. после включения газогенератора вентилируется в атмосферу, а затем в течение последующих 50-70 мин. сжигается на факеле. Подобная операция позволяет предотвратить засорение газопроводов и фильтров очистки газа, расположенных далее.

Грубая очистка газа от частиц древесного угля выполняется в циклоне и оригинальном высокотемпературном газоочистительном фильтре с обратной продувкой азотом. У частиц древесного угля, оседающих на поверхности фильтрующих элементов газоочистителя, высокая пористость, и эти поры поглощают пары тяжелых пиролизных смол.

По мере накопления частиц на поверхности перепад давления на фильтрующих элементах увеличивается, и при достижении определенного порогового значения этот слой сбрасываются в приемник серией обратных импульсов сжатого газообразного азота.

После грубой очистки газ охлаждается до температуры около 25°С или ниже в теплообменнике первой ступени, охлаждаемом водой из градирни газогенератора, и в теплообменниках второй и третьей ступени, охлаждаемых водой из чиллера. В процессе охлаждения до низкой температуры пары легких пиролизных смол и воды конденсируются и отводятся на участок утилизации конденсата.

Тонкая очистка газа выполняется во влагоотделителе с наполнителем из древесной щепы и двух слоевых фильтрах с наполнителем из сухих опилок с фракцией 2-3 мм. Главная газодувка отбирает газ из реактора газогенератора, создает поток газа через всю систему и доставляет газ в напорный бак автоматической факельной установки. Из напорного бака газ поступает в контрольный фильтр со сменными синтетическими фильтр-картриджами и далее в газовый коллектор, откуда выходит линия подачи газа в двигатель электрогенераторной установки. Факельная установка служит для сброса газа через главную и дренажную свечу над кровлей здания газогенераторной станции во время включения и выключения газогенератора.

Факельная установка состоит из напорного бака, главной свечи, оснащенной пламепреградителем, пневматическим запорным клапаном, ручным клапаном и электромеханическим клапаном, устройства автоматического искрового зажигания газа на оголовке главной свечи, дренажной свечи для сброса остатков газа при закрытой главной свече и тестовой свечи для определения качества газа при включении газогенератора. После розжига газогенератора и получения чистого газа сброс через главную свечу перекрывается, и газ поступает в распределительный коллектор, из которого направляется по газопроводам для сжигания в газопоршневой двигатель.

 Управление газогенераторной установкой осуществляется с помощью пульта автоматического управления с центральным процессором Siemens CPU 313C-2 DP или аналогичным, позволяющим отслеживать все важные параметры системы, включать и выключать дискретное оборудование, а также обеспечивать производительность газогенератора в соответствии с выходной нагрузкой электрогенераторов в автоматическом режиме. Визуальный контроль параметров процесса газификации осуществляется на дисплее Siemens TP-177 A. В основе «начинки» шкафа управления, который представляет собой программируемое устройство для управления двигателем и генератором, — контроллер SmartGen (Германия).

Двигатель электрогенераторной установки охлаждается удаленным радиатором (сухой градирней), в состав которого входят высокотемпературный контур охлаждения рубашки двигателя и низкотемпературный контур охладителя наддувочного воздуха. Для дополнительной выработки тепловой энергии может быть установлена блочно-модульная система утилизации тепла двигателя, с помощью которой можно получить еще 150-200 кВт тепла.

Конденсат, который образуется при охлаждении газа, представляет собой темно-коричневую жидкость с сильным фенольным запахом и большой концентрацией растворенных органических веществ и аммония, а также высоким pH (>9), биохимического потребления кислорода и химического потребления кислорода. Конденсат рекомендуется накапливать и по возможности отправлять на утилизацию. Утилизацию конденсата можно проводить в испарителе. Конденсат из емкости сбора насосом подается в испаритель, распылительная форсунка распыляет его в виде мельчайших капелек навстречу горячему потоку дымовых газов, создаваемых горелкой, в которой сжигается небольшой объем газа от газогенераторной установки (на испарение 1 кг конденсата требуется 0,9-1,0 Н м3 газа). Все примеси при мгновенном нагреве до высокой температуры разрушаются, конденсат испаряется, и на выходе из испарителя содержание вредных веществ в дымовых газах, выбрасываемых в атмосферу, не превышает установленные нормы.

Удаление золы и древесного угля — сухое, через шлюзовое устройство.

Комплектацию, поставку, инжиниринг, шефмонтаж и пусконаладку станций выполняет компания из Великобритании. Стоимость подобной электростанции — $230 тыс., то есть более чем в два раза ниже стоимости аналогичных по мощности немецких станций. Но если исключить услуги англичан, импортировать основные узлы и комплектующие прямо от производителя, привлекать российские, индийские или китайские инжиниринговые компании, то общую стоимость поставки и ввода в эксплуатацию ТЭС можно снизить еще.

Даже в наши дни, несмотря на значительную девальвацию рубля, немецкие мини-газогенераторные ТЭС могут окупить себя в России за два-три года в децентрализованной энергетике Севера, Сибири и Дальнего Востока, так как тарифы на электроэнергию в большинстве этих регионов превышают 40 руб./ кВт•ч, а часто достигают 100 руб./ кВт•ч. К большому сожалению, почти все российские разработки газогенераторных ТЭС, работающих на твердом биотопливе, в силу многих объективных и субъективных причин, дальше экспериментальных образцов не продвинулись. опубликовано  

 

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! ©

Присоединяйтесь к нам в Facebook , ВКонтакте, Одноклассниках

Источник: lesprominform.ru/jarchive/articles/itemshow/4340