Использование биомассы для выработки энергии

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Использование биомассы для выработки энергии



Аннотация

Заев Н.И.: Использование биомассы для выработки энергии. 2017г., 38 стр., список литературы 4 наим., 13 приложений.

Значимость проблем использования биомассы в выработке энергии в современных условиях хозяйствования и их недостаточная проработка с позиции целостной системы и ее эффективности, учета специфики решаемых задач обеспечения энергией посредством использования биомассы обуславливает актуальность темы реферата.

Тема реферата Использование биомассы для выработки энергии.

В ходе проведения исследования был осуществлен анализ использования биомассы в целях получения энергии зарубежных стран и России, выделены особенности технологий и перспективы развития.

биомасса энергия технология



Введение

Биомасса является одним из наиболее популярных и универсальных ресурсов на Земле.

Биомасса используется для энергетических целей с момента открытия человеком огня. Сегодня топливо из биомассы может использоваться для различных целей - от обогрева жилищ до производства электроэнергии и топлив для автомобилей.

Потребление биомассы растет быстрыми темпами и в развитых странах. В некоторых развитых странах биомасса используется весьма интенсивно.

Целью данной работы является исследование особенностей использования биомассы для выработки энергии.

Для решения выше поставленной цели необходимо решить ряд задач:

Раскрыть особенности энергии биомассы.

Рассмотреть зарубежные технологии использования биомассы.

Выделить особенности использования биомассы в России.

Объектом исследования в реферате является биомасса.

Предметом исследования является использование биомассы для выработки энергии.

Исследование проводилось с использованием следующих теоретических и эмпирических методов: анализ и научной литературы по проблеме исследования; синтез; сравнение; исследование и обобщение эффективного опыта использования биомассы для выработки энергии; статистические методы обработки данных.



1. Энергия биомассы

Биомассой называется сложный комплекс веществ, из которых состоит растительный и животный мир. Основу биомассы составляют органические соединения углерода.

Под биомассой подразумевают все органические вещества растительного и животного происхождения. Органических веществ, которые могут использоваться в целях получения энергии, великое множество.

К ним относятся древесина и отходы ее переработки, имеющие доминирующее значение, продукция сельского хозяйства, а также отходы ее переработки. Все эти вещества можно классифицировать по различным

признакам[5]:

по источнику происхождения:

растительные;

животные;

по стадии использования:

первичные;

вторичные.

Первичная (растительная) биомасса используется человечеством с незапамятных времен - со времени овладения огнем. Растительная биомасса (фитомасса) образуется в результате фотосинтеза в виде полимеров, содержащих в основном углерод (С), водород (Н) и кислород (О). Кроме того, вфитомассев малых концентрациях присутствуют фосфор, азот, калий, а также следы многих других элементов.

С энергетической точки зрения биомассу можно рассматривать как аккумулированную солнечную энергию. Энергетическое использование

биомассы предполагает либо непосредственное сжигание, либо производство промежуточных энергоносителей: твердых, газообразных или жидких биотоплив.

Процесс фотосинтеза может быть в общем виде представлен следующей реакцией:

СО2 + Н2О + солнечный свет > СН2О + О2

где СН2О - обобщенная формула для углеводов (сахар, крахмал, целлюлоза).

Энергетическое использование биомассыв конечном счете определяется реакцией:

СН2О + О2 > СО2 + Н2О + тепло

Сопоставление этих двух реакций показывает, что в результате фотосинтеза и использования созданной биомассы реализуется замкнутый цикл, в котором солнечная энергия аккумулируется, запасается и затем превращается в полезное тепло. Этот цикл нейтрален по отношению к выбросам С02 при условии, что на место использованной биомассы будет посажено новое растение, при росте которого весь диоксид углерода будет вновь поглощен.

Биомасса обладает рядом существенных преимуществ как возобновляемых источников энергии.К ним можно отнести:

распространенность и доступность;

всесезонность;

возможность получения различных конечных продуктов (кроме традиционного сжигания с получением электроэнергии и тепла можно получать синтез-газ, бионефть, этанол, биогаз, биоводород);

снижение антропогенной нагрузки на окружающую природную среду.

В атмосферу выделяется при использовании биомассы столько же диоксида углерода, сколько его поглощается при росте биомассы. Кроме того, в отличие от органических топлив, биомасса не приводит

к выбросу в атмосферу таких загрязняющих веществ, как тяжелые металлы, оксид углерода, оксиды серы.

Биомасса как источник энергии играет существенную роль в мировом энергетическом балансе. Сегодня вклад биомассы в мировой энергетический баланс оценивается в 12 - 13 %, хотя надежный учет некоммерческого использования дров затруднен [4].

Ежегодно в мире образуется около 220 млрдт биомассы по сухомувеществу, что по теплотворности эквивалентно около 4000 ЭДж. Длясравнения общее годовое потребление энергии в мире составляет около

430 ЭДж.

Наибольший удельный вес биомасса имеет в энергетических балансах развивающихся стран Африки и Азии, где для приготовленияпищи, обогрева и освещения традиционно используются дрова. В последние годы значительно увеличилась доля биомассы в энергетических балансах и развитых стран (приложение А) [1].

Причины такого увеличения кроются в постоянном росте цен наископаемые топлива, в первую очередь на нефть и газ, и понятном желании стран обеспечить свою энергетическую безопасность. В 2013 г.доля биомассы в общем энергетическом балансе Европейского союза составила 3,6%, что несколько выше, чем вклад всех остальных возобновляемых источников энергии (3,4%) [2].

2. Зарубежные технологии использования биомассы

В зарубежной практике широко используются, технологии слоевого сжигания, сжигания в стационарном и циркулирующем кипящем слое, а также в циклонных предтопках в силу своего принципиального характера организации процесса сжигания наиболее приспособлены к совместному сжиганию различных видов твердого топлива, включая биомассы. К их преимуществам по рассматриваемой проблеме совместного сжигания можно отнести:

возможность использования топлива с широким диапазоном изменения влажности (35…65 %), что снижает требование предварительной сушки топлива;

использование топлива с широким диапазоном размера частиц (от опилок до кусков топлива с размером до 25 мм, что снижает требование к хранению и подготовке смеси топлив). В слоевых топках размер фракций угля составляет 6…25 мм, а в топках с ЦКС - 3…4 мм.

Установки для сжигания в кипящем слое при атмосферном давлении уже в течение многих лет находят широкое промышленное использование и считаются уже испытанной технологией. Во всем мире начиная с 1980-х годов введено несколько тысяч установок для сжигания топлива в кипящем слое при атмосферном давлении. Основным преимуществом этих установок является снижение выбросов SO2 и NОх, улучшение регулирования горения, что позволяет снизить выбросы СО и органических веществ. Эта технология менее требовательна к используемому топливу и наиболее пригодна для совместного сжигания.

Системы с установками для сжигания, в том числе с кипящим слоем при атмосферном давлении, работающие на смесях угля с биомассами (чаще древесными) и другими топливами, широко распространены в Финляндии, Швеции, Дании и других странах[3].

Большое разнообразие работающего в настоящее время оборудования отражает многообразие тех видов использования, для которых оно предназначалось. Обычно такие установки включают с паровыми и водогрейными котлами, причем некоторые из них соединены с системами центрального отопления. Совместное сжигание может сократить затраты, связанные с покупкой топлива, и избежать расходов на утилизацию нежелательных побочных продуктов и отходов.

Примеры установок с ЦКС, сжигающие каменный уголь и биомассу (чаще древесные отходы) видны из табл представленной в приложении Б.

Технология сжигания в циркулирующем кипящем слое принята во всем мире в качестве промышленно испытанной технологии. Преимущества этой технологии сходны с преимуществами установок для сжигания в кипящем слое. В мире на 1998 г. работало более 300 таких установок различной производительности. Гибкость таких установок по отношению к используемому топливу обеспечила их широкое применение для различных видов топлива как совместно с биомассой и отходами, так и отдельно топлива из биомассы и отходов.

Котлы с пузырьковым кипящим слоем толерантны к различным источникам топлива с неоднородными по размерам частицами, где часто разброс их размеров довольно значителен - от опилок до 75-миллиметровых кусочков топлива. Влажность может варьироваться в диапазоне от 35 % до 60 %. В результате, требования к хранению и перемешиванию смесей из угля/отходов относительно просты и не требуют больших затрат. В приложенииВ представлена схема котла фирмы Ahlstrom [4].

В основе котельных установок финской компании «Wartsila»лежит оригинальная запатентованная технология BioGrate- сжигание топлива с повышенным содержанием влаги (вплоть до 65%).

Сущность технологии - в сжигании топлива с подачей его снизу через центр кольцевой конусообразной решетки. Решетка состоит из концентрических колец, из которых каждое второе вращается, а находящиеся между ними кольца остаются неподвижными (Приложение Г,Д).

Вращающиеся кольца приводятся в движение с помощью гидравлических цилиндров, причем соседние двигаются в различных направлениях. Благодаря такой конструкции топливо распределяется равномерно по всей решетке, и горящее топливо образует ровный слой с необходимой толщиной. Влага топлива быстро испаряется в центре решетки под воздействием теплоты горящего вокруг топлива и тепловой радиации от кирпичных стенок специальной формы.

Циклонные топки (приложение Е) - это вид топки с жидким шлакоудалением, используются в основном в энергетических котлах.

Основным преимуществом котлов с циклонными предтопками являются возможность сжигать самые разнообразные виды топлива, включая основные виды угля, мазут, природный газ, различные виды твердого топлива из биомассы (в основном древесной, такой как древесина, кора, опилки, древесные отходы), а также бытовые отходы.

Однако несмотря на определенную универсальность по топливу этих топочных устройств, у них нет перспективы использования из-за повышенных выбросов NОх. Поэтому такие топочные устройства не проектируются и не планируются к внедрению. Совместное сжигание биомассы и угля может иметь место в находящихся в эксплуатации (а таких в мире более 1000) установках, которые не подвергались модернизации (перевод на твердое шлакоудаление).

Особого внимания заслуживают биогазовые установки, которые широко используются в Китае, Непале, Индии. Схемы биогазовых установок представлены в приложениях Ж,З.

Биогаз, представляющий собой преимущественно смесь метана и двуокиси углерода, производится как в естественных, так и в искусственных условиях. Однако с технико-экономической точки зрения, производство биогаза в искусственных системах представляет собой лучший и наиболее удобный метод. Образование биогаза - биологический процесс, имеющий место в условиях отсутствия воздуха (кислорода), в процессе которого органические вещества преобразуются в метан (CH4) и углекислый газ (CO2). В результате реализации этого процесса получается прекрасное органическое удобрение, и также может быть получен гумус. Одним из определяющих требований для производства биогаза является наличие герметичного контейнера. Биогаз может быть получен только в анаэробных условиях, при которых анаэробные бактерии, живущие только в отсутствии кислорода, преобразуют органическое вещество. Герметичный контейнер, используемый для производства биогаза в искусственных условиях, называется дайджестер (метантенк) или реактор.

Биогазовая установка представляет собой герметичный контейнер, который обеспечивает процесс ферментации органических материалов в анаэробных условиях (приложение Ж)

Основными компонентами био-газовой установки являются: метантенк (реактор), газгольдер, система загрузки, система выгрузки, смесительная емкость и выпускной газопровод.

Метантанк представляет собой цилиндрическую или эллипсоидальную конструкцию, углубленную в землю, в которой происходит процесс сбраживания (ферментации) субстрата (приложение З). Часто метантанк называют ферментационной емкостью или камерой. В простых био-газовых установок для индивидуальных хозяйств, работающих при температуре окружающего воздуха, метантенкрассчитан так, чтобы среднее время пребывания в нем навоза равнялось 55, 40 или 30 дням. Это время называется гидравлическим временем удержания (ГВУ) биогазовой установки. Продолжительность 55, 40 и 30 дней определяется температурной зоной страны.

3. Использование биомассы в России

В России имеется огромный биоэнергетический потенциал приложение И. Прежде всего, это лес, занимающий 60% территории страны и производящий ежегодно почти четверть мирового прироста биомассы. Однако вклад биомассы в потребление энергии весьма незначителен. Цифры, характеризующие этот вклад, сильно разнятсяв зависимости от источника, причем речь идет не о процентах, а о разах. Если ориентироваться на официальные цифры Роскомстата, то вклад составляет около 20 млн т у. т. По экспертным оценкам потребление биомассы в России составляет не менее 70 млн т у. т. [4].

С появлением в России фермерских хозяйств возникла необходимость в создании достаточно простых в использовании комплексов по производству биогаза из органических отходов.

Индивидуальная биогазовая установка ИНГУ-1, разработанная Центром «ЭкоРос» (г. Москва), предназначена для безотходной переработки любых органических отходов, образующихся в фермерских хозяйствах, с получением биогаза и экологически чистых органических удобрений. Эти удобрения богаты азотом, фосфором, калием и другими необходимыми для жизнедеятельности растений макро и микрокомпонентами. Одна тонна таких удобрений соответствует примерно 80-100 тонн органических отходов (навоза). Суточный объем обрабатываемых органических отходов может колебаться от 50 до 200 кг при влажности до 85%. Суточный объем выделяемого биогаза, в зависимости от объема загружаемого органического сырья, колеблется от 3 до 12 м3. Биогаз содержит метан (55-60%) и диоксид углерода, его теплота сгорания достигает 25 МДж/м3, что эквивалентно 0,7 л мазута или 3,5 кг дров [1]. Его можно использовать в быту для приготовления пищи, отопления помещений,сжигать в топках котельных.

Установка состоит из биореактора (приложение К) объемом 2,2 м3 и газгольдера мокрого типа объемом 3 м3. Установка перерабатывает в сутки навоз крупного рогатого скота от двух до шести голов (до 200 кг в сутки) или навоз 20-60 голов мелкого рогатого скота и свиней.

Кроме того, в качестве сырья можно использовать отходы растительного происхождения, такие как капусту, солому, стебли кукурузыи подсолнечников, а также пищевые отходы.

Применение таких технологий дает возможность одновременно решить ряд проблем:

-санитарно-экологическую (ликвидация и обеззараживание отходов);

энергетическую (получение качественного топлива - биогаза и, следовательно, тепловой и электрической энергии);

агрохимическую (получение высокоэффективных органических удобрений);

социальную (улучшение условий труда и быта населения, увеличение урожайности сельскохозяйственных культур при сокращении применения химических удобрений, ядохимикатов и средств защиты растений).

Комплект ИБГУ-1 производится серийно и в полной заводской готовности транспортируется на одном КАМАЗе с полуприцепом. Она рассчитана для работы в любых климатических условиях.

Биогазовые установки ИБГУ-1 и БИОЭН-1 выпускают АО Центр «ЭкоРос», АО «Стройтехника- Тульский завод», АО «Юргинский машиностроительный завод», АО «Заволжский авторемонтный завод».

Автономный биоэнергетический модуль для среднего фермерского хозяйства (БИОЭН-1) предназначен для безотходной, экологически чистой переработки органических отходов сельскохозяйственного производства (навоза, помета, твердых бытовых отходов, пищевых отходов, растительных остатков) в газообразное топливо - биогаз, конвертируемый далее в электрическую и тепловую энергию, и экологически чистые органические удобрения.

Состав оборудования модуля: два биореактора-метантенка по 5 м3 каждый, газгольдер мокрого типа на 12 м3. Модуль может быть также укомплектован биогазовым теплогенератором мощностью 23 кВт, электрогенератором мощностью 4 кВт, бытовой конфорочной биогазовой плитой, инфракрасными горелками на биогазе мощностью 5 кВт.

Площадь помещения, отапливаемого БИОЭН-1, составляет от 150 до 200 м2; суточное количество перерабатываемых отходов при влажности 85% - до 1т; количество вырабатываемого биогаза (60% метана -

до 40 м3/сут; количество вырабатываемой электрической энергии - до 80 кВт * ч/сут, тепловой энергии - до 230 кВт * ч/сут; количество вырабатываемых органических удобрений - 1 т/сут; собственные потребности в энергии на поддержание термофильного процесса составляют 30%.

Модуль «БИОЭН-1» может собираться в батареи из двух, трех и четырех комплектов.

Биогазовые технологии могут эффективно использоваться в любом климатическом регионе России. Причем, они дают возможность производить не только газообразное топливо, но и высокоэффективные органические удобрения, получившие торговую марку БИОУД. Высокая эффективность удобрений БИОУД объяснятся действием ауксинов (биологических стимуляторов роста растений), которые повышают биологическую активность растения, ускоряют усвоение углекислого газа и увеличивают накопление зеленой массы. Для обработки 1 га угодий достаточно 1 т БИОУД.

АО «Энерготехнология» (г. Санкт-Петербург) выпускает термохимические газогенераторы. В таком газогенераторе в результате термической переработки из биомассы получается газообразное топливо,

которое может быть использовано без дополнительной очистки для сжигания в топках паровых и водогрейных котлов, в различных технологических установках для нагрева и сушки, стационарных двигателях внутреннего сгорания с получением электроэнергии, коммунально-бытовом хозяйстве для получения горячей воды и обогрева жилых помещений. Исходным сырьем для газогенератора являются любые органические отходы.

В приложении Л приведены характеристики биоэнергетических установок, производимых в России. Установки серийно выпускаются, срок окупаемости в некоторых случаях исчисляется месяцами, тем не менее широкого спроса на них нет. Вопросы энергоснабжения на местах часто решаются явно себе в убыток, предпочтение отдается привозным ископаемым топливам, когда под рукой имеются практически неограниченные запасы биомассы.

За несколько лет в России сформировался новый для нашей страны бизнес - производство биотоплива (древесных гранул, брикетов, топливной щепи). По мнению экспертов, только в Северо-Западном регионе количество предприятий по производству такого топлива за 5 лет выросло в 10 раз. Ожидается, что через несколько лет производство топливных гранул в стране увеличится еще 3-4 раза.

Производство пеллет из отходов растениеводства (соломы, стеблей,шелухи, ботвы и т. д.) может составить до 147 млн т. [93]. ВедущимиФедеральными округами могут быть Южный, Приволжский, Центральный и Сибирский (приложение М).

Южный федеральный округ способен с избытком удовлетворитьпотребности в топливе и энергии не только своего АПК, но и округа в целом: сельское население округа 9,7 млн чел., их потребностьв обеспечении электроэнергией на современном уровне может составить (из расчета 3-4 кВт * ч/(чел * сут)) - 14 млрд кВт * ч/год, длячего потребуется биогаза до 6 млрд м3/год, или 21 % от его возможнойвыработки (28 млрд м3). Округ расходует в год до 3,4 млн. т. бензинаи до 4,3 млн т дизельного топлива, для их замещения необходимо до15,4 млрд м3биогаза. Таким образом, только за счет производства биогаза округ в целом может также обеспечить топливом транспорт и сельскохозяйственные машины.

Россия имеет возможности интенсивного развития практически всех современных направлений использования биомассы для энергетики. Кроме того, возможен экспорт отдельных видов биоэнергоносителей, в первую очередь пеллети транспортного этанола. Российские разработки в области технологий и оборудования по газификации и пиролизу древесины, производству этанола из сахарного и крахмалистого сырья, получению и использованию биогаза и биоводорода соответствуют мировым требованиям.

В приложении Н представлена сравнительная таблица зарубежных и отечественных установок по получению энергии из биомассы.

Дания - мировой лидер в индустриальном производстве биогаза мощность выпускаемых установок до 6 МВт, в то время как Российские производителей мощность установок до 2,5 Мвт. Наиболее мощные установки по переработке торфа и древесных отходов выпускаются в Голландии мощность, которых составляет 602 МВт.

Таким образом, Россия имеет огромный потенциал для развития технологий получения энергии из биомассы. Технологии по получению энергии из биомассы в России находятся не на самом высоком уровне, хотя работы в этом направлении выдуться.



Заключение

Отраслью энергетики. Во многих странах мира ее вклад в энергобаланс стран превышает суммарный вклад остальных возобновляемых источников энергии.

Современная промышленная биоэнергетика представлена различными технологиями.

Термохимические технологии:

прямое сжигание - получение тепловой и электрической энергии;

производство пеллет - получение тепловой и электрической энергии, сингаза, водорода, жидкихнефтеподобных углеводородов;

газификация - получение сингаза, водорода, тепловой и электрической энергии;

фест-пиролиз - получение жидких углеводородов;

синтез - получение метанола;

Биотехнология:

производство биоэтанола - энергоснабжение транспорта;

производство биодизельного топлива - энергоснабжение транспорта;

производство биоводорода - энергоснабжение транспорта, получение тепловой и электрической энергии;

производство биогаза - энергоснабжение транспорта, получение тепловой и электрической энергии.

В условиях России ведущее место должны занять современные высоко рентабельные биогазовые технологии, разработанные отечественными учеными и специалистами. На втором по значимости месте производство пеллети газификация - пиролиз, далее - получение этанола из отходов сахарного производства.



Список литературы

Алхасов, А.Б. Возобновляемая энергетика / А.Б. Алхасов ; под ред. В.Е. Фортова. - Москва : Физматлит, 2010. - 256 с. 

Ганжа, В.Л. Основы эффективного использования энергоресурсов : теория и практика энергосбережения / В.Л. Ганжа ; под ред. А.А. Барановой. - Минск : Белорусская наука, 2007. - 452 с. 

Общая энергетика : учебник : в 2 кн. / В.П. Горелов, С.В. Горелов, В.С. Горелов и др. ; под ред. В.П. Горелова, Е.В. Ивановой. - Москва ; Берлин : Директ-Медиа, 2016. - Кн. 1. Альтернативные источники энергии. - 434 с. 

Пугач, Л. И.Нетрадиционная энергетика - возобновляемые источники, использованиебиомассы, термохимическаяподготовка, экологическаябезопасность: учеб.пособие / Л. И. Пугач, Ф. А. Серант, Д. Ф. Серант. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2015. - 347 с.

Трухний, А.Д. Основы современной энергетики: Т.1. Современная теплоэнергетика./ А.Д. Трухний- М.: Издательский дом МЭИ. 2008. - 469 с.

Энергетика. Проблемы и перспективы развития: тезисы докладов первой региональной студенческой конференции / Министерство образования и науки Российской Федерации, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тамбовский государственный технический университет» ; отв. ред. Д.Ю. Муромцев. - Тамбов : Издательство ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2015. - 88 с.



Приложение А

Таблица - Увеличение вклада биомассы в потребление энергии в развитых странах, %к общему потреблению энергии

Страна	2014	2015	Страна	2014	2015
Дания	0,4	5,9	Швеция	7,7	17,9
Япония	0,1	1,6	Швейцария	0,9	6,0
Германия	0,3	1,3	Великобритания	0,0	3,3
Нидерланды	0,0	1,1	США	1,3	3,8



Приложение Б

Примеры установок с ЦКС, сжигающих каменный уголь и биомассу/отходы

Компания, внедр. проект	Местонахождение	Страна	Топливо	Технология фирмы
BioGrate	Миккели	Финляндия	Древесное топливо, в том числе и такие низкосортные, как кора, опилки и т. п	Wartsila
AvestaEneriwerk	Алвеста	Швеция	Каменный уголь, торф, древесина	Gotaverken
Ba Yu Paper	Пейканг	Тайвань	Каменный уголь, шлам	Ahlstrom
Black River Partners	Форт Драм	США	Каменный уголь, антрацит, древесина	Ahlstrom
Brista Kraft AB	Марста	Швеция	Каменный уголь, древесина, различные отходы	Ahlstrom
Caledonian Paper plc	Шотландия	Великобритания	Каменный уголь, кора	Ahlstrom
Etela-SavonEnergiaOy	Миккели	Финляндия	Каменный уголь, лигнит, древесные отходы, мазут, газ	Ahlstrom
Hunosa Power Station	Ла Переда	Испания	Каменный уголь, угольные отходы, древесные отходы	Foster Wheeler
IVO	Коккола	Финляндия	Каменный уголь, торф, топливо из отходов, древесина	Ahlstrom
Duke Power	Форт Драм	Сша	Каменный уголь, антрацит, древесина	Ahlstrom
Enso-GutzeitOy	Варкус	Финляндия	Каменный уголь, мазут, кора, древесные отходы	Ahlstrom
KainuunVoimaOy	Каджаани	Финляндия	Каменный уголь, торф, древесина, шлам	Ahlstrom
Karlstad Energiverken	Карлштад	Швеция	Каменный уголь, торф, кора, опилки	Ahlstrom
KuhmonLampoOy	Кумо	Финляндия	Каменный уголь, древесные отходы, торф, мазут	Ahlstrom
Lenzing AG	Ленцинг	Австрия	Каменный уголь, солома	Waagner Biro
Lieska	Лиеска	Финляндия	Каменный уголь, древесина	Tampella
Metsa-SelluOy	Аанекоски	Финляндия	Каменный уголь, древесина, торф	Ahlstrom
Midkraft Power Co	Гренаа	Дания	Каменный уголь, солома	Ahlstrom
Norrkopings Kraft	Норркопинг	Швеция	Каменный уголь, древесина	Tampella
NykopingEvergiverk	Никопинг	Швеция	Каменный уголь, древесина, торф	Gotaverken
OstersundsFjarrvarme	Остерсунд	Швеция	Каменный уголь, древесина, торф	Ahlstrom
PH Glatfelter Co	СпрингГров	Сша	Каменный уголь, антрацит, древесина, мазут	Ahlstrom
Papyrus Kopparfors AB	Форс	Швеция	Каменный уголь, древесина, торф	Ahlstrom
PartiaPapier&Zellstoff	Франтшах	Австрия	Каменный уголь, лигнит, мазут, древесина	Waagner Biro
Rauma Mill	Раума	Финляндия	Каменный уголь, торф, шлам, кора	Tampella
Rumford Cogen Co	Румфорд	США	Каменный уголь, мазут, древесина	Ahlstrom
Slough Estates	Слоу	Великобритания	Каменный уголь, топливо из покрышек, топливо из отходов	Foster Wheeler
Sande Paper Mill A/S	Занде	Норвегия	Каменный уголь, древесина, топливо из отходов	Gotaverken
Solvay Osterreich	Эбензее	Австрия	Каменный уголь, лигнит, газ, мазут, древесина	Waagner Biro
Southeast Paper	Дублин	США	Каменный уголь, шлам	Ahlstrom
UDG Niagara Goodyear	Ниагара Фоллз	США	Каменный уголь, покрышки	Ahlstrom



Приложение В

Схема пароводяного (а) и газо-воздушного (б) трактов котла фирмы Alhstrom с ЦКС для сжигания торфа и древесных отходов мощностью 15 МВт

(1 - вход топлива; 2 - циркуляция воды; 3 - горячий циклон; 4 - питательная вода; 5 - воздух на горение; 6 - дымовые газы; 7 - зола; 8 - первичный воздух; 9 - вторичный воздух; 10 - теплоснабжение; 11 - дополнительные поверхности нагрева; 12 - мультициклоны)



Приложение Г

Топка системы BioGrate



Приложение Д

Схема технологического процесса установки BioPower, использующей топку системы BioGrate



Приложение Е

Схема циклонного двухкамерного предпотока для сжигания древесных отходов

Циклонный предтопок, содержит две камеры: циклонную 2 и дожигания крупных фракций 4, расположенную под ней.

Подача топлива совместно с первичным воздухом в циклонную камеру производится аксиально через патрубок 1. Через четыре тангенциальных шлица 8 в ее рабочий объем вводится вторичный воздух. Для увеличения времени пребывания частиц топлива в объеме циклонной камеры, повышения надежности их воспламенения и выгорания, предусмотрен пережим 3 с буртиком, благодаря которому создаются очаги слоевого горения. Продукты газификации и несгоревшие частицы через отверстие в пережиме попадают в камеру дожигания, где поток также является закрученным, но в значительно меньшей степени. Осевой обратный ток, формирующийся в камере дожигания и проникающий обратно в циклонную камеру, благоприятствует стабилизации горения топлива и перемешиванию продуктов сгорания.

Для завершения горения крупных фракций организован процесс их слоевого сжигания на колосниковой решетке 6 конического типа, под которую через патрубок 7 подается воздух. Отверстия колосниковой решетки выполнены таким образом, что обеспечивают дополнительную подкрутку газов по направлению основного вращения, тем самым повышая полноту и скорость выгорания частиц топлива. Расход воздуха, подаваемого под решетку, составляет 8 … 10 % от его общего количества. Отвод продуктов сгорания в объем топочной камеры котлоагрегата осуществляется через выходной патрубок 5.



Приложение Ж

Биогазовая установка с фиксированным куполом широко используется в Непале и Китае (разработана в Китае)



Приложение З

Биогазовая установка с плавающим куполом широко используется в Непале и Индии (разработана в Индии)



Приложение И

Биоэнергетический потенциал России

Древесина	800 млн т	Осадки сточных вод	10 млн т
Сельскохозяйственные отходы	250 млн т	Отходы животного происхождения	10 млн т
Древесные отходы	70 млн т	Возобновляемые ресурсы торфа	60 млн т
Твердые бытовые отходы (ТБО)	60 млн т	Энергетический потенциал	200 млн тут



Приложение К

Схема-разрез биореактора-метантенкаИБГУ-1

1 -- корпус биореактора; 2 -- диафрагма; 3 -- рукоятка; 4, 8 -- затвор; 5 -- шлюз для выгрузки сброженной массы; 6 -- корпус тепловой рубашки; 7 -- ТЭН; 9 -- загрузочный люк; 10 -- газовый штуцер; 11 -- гребенка; 12 -- вал мешалки; 13 -- шнек; 14 -- облицовка теплоизоляции; 15 -- теплоизоляция; 16 -- рукоятка-крестовина мешалки; 17 -- крышка биореактора.



Приложение Л

Биоэнергетические установки, производимые в России

Технические показатели	Газогенераторные установки	Биогазовые установки
	200 кВт	600 кВт	ИБГУ-1	биоэн-1
Сырье	Опилки, щепа, хлисты, дрова, ТБО, торф, солома, стебли, лузга, лигнин	Отходы КРС, мелкого рогатого скота, лошадей, свиней, верблюдов, птицы, фекалии, растительные остатки, ТБО
Влажность допустимая	Не более 60 %	Не более 85%
Количество перерабатываемого сырья	80 кг/ч с. в., 200 кг/ч (60% влажности)	240 кг/ч с. в., 600 кг/ч (60% влажности)	200 кг/сут	1000 кг/сут
Тип производимого топлива	«Синтез-газ» или «генераторный газ»	Биогаз
Состав топлива	Монооксидуглерода (угарный газ), водород, метан, следы углеводородов	Метан 60%, диоксид углерода 40%



Приложение М

Потенциальные возможности по производству пеллет и их конверсии всингаз и водород

Округ	Производство
	пеллет, млрд. т.	Синегазамлрд. т. сингаза, млрд м3	водорода млрд. т. водорода, млрд м3
цфо	14,0	23,0	11,5
сзфо	1,13	1,85	0,92
юфо	94,0	154,0	77,0
пфо	23,5	38,5	19,2
уфо	3,0	4,9	2,45
сфо	10,9	17,9	8,95
ДФо	6,6	10,8	5,4
рф	147,0	133,0	68,9



Приложение Н

Сравнительная характеристика установок по производству энергии из биомассы различных производителей

Производитель	Мощность	Топливо	Оборудование
Россия Центр «ЭкоРос» (г. Москва)	До 2,5Мвт	навоз, помет, твердые бытовые отходы, пищевые отходы, растительные остатки	Индивидуальная биогазовая установка
Россия АО «Энерготехнология» (г. Санкт-Петербург)	До 2,5 Мвт	Отходы животноводства, растительные отходы	термохимические газогенераторы
LemvigBiogas Дания	от одного до 5 МВт	Отходы животноводства, растительные отходы	биогазовая установка
HeinolaFlutingMill, Финляндия	107 МВт	Каменный уголь, торф, древесные отходы	Комбинированный котел с кипящим слоем и пылеугольный
UnitedPaperMills, Kaipola, Финляндия	105 МВт	Каменный уголь, торф, древесные отходы	Комбинированный котел с кипящим слоем и пылеугольный
EPON Голландия	602 МВт	Уголь, древесные отходы	Комбинированный котел с кипящим слоем и пылеугольный
Россия, ОАО «Бийский котельный завод»	81 МВт	Каменный уголь, торф, древесные отходы	Комбинированный котел с кипящим слоем и пылеугольный

Размещено на Allbest.ru