Abstract

A two-stage fine biomass gasification process for the low - power generation plants based on ICE, providing the tar content in the producer gas of no more than 7.1 mg/m3n that meets the requirements of the ICE producers was developed. Based on the results of experimental studies of the two-stage fine biomass gasification process, the effective process regimes were determined. The optimal range of the specific air flow, which provides a stable process of oxidative biomass pyrolysis in a dense layer at the pyrolysis temperature not exceeding 800oC is 25.0 55.0 m3/(m2 h).Efficiency of the oxidative pyrolysis process reaches 98.0% taking into account the disposal of all heat flows. Efficiency of the coke residue gasification process without the use of sensible heat of the producer gas is on average 78.0%. Using the sensible heat of the producer gas allows to improve gasification process efficiency to an average of 96.4%.Numerical and theoretical studies of gas ICE operation have shown that the gas ICE operation on the producer gas with a calorific value of 7.6 MJ/m3 is optimum. In this case, the fall of ICE effective power is 16.0%, and the cost of electric power generation is 0.39 UAH/(kW∙h). The results of studies have also shown that increasing the natural gas proportion in a mixture of more than 40.0% is not desirable, since it leads to higher cost of electric power generation up to 1.04 UAH/ (kW∙h) that corresponds to the cost of electric power from the external power system.Exergy analysis of a cogeneration plant has shown a high value of total exergy efficiency of 45 %, while exergy efficiency of individual circuit elements, such as a pyrolyzer and gasifier reaches 96 %, and the "ICE-generator" unit - 91 %. Such values of efficiency are caused by deep disposal of all heat flows in the circuit.

Highlights

  • КОГЕНЕРАЦИОННЫХ для когенерационных установок малой мощности на базе двигателей внутреннего сгорания (ДВС)

  • Д. процесса газификации коксового остатка без использования физической теплоты генераторного газа составляет в среднем 78,0 %

  • В основу мето- ской и тепловой энергии с учетом эксплуатационных дики положено составление эксергетических балан- затрат и затрат на биомассу составит соответственно сов отдельных элементов оборудования схемы: пиро- 0,55 грн/(кВт ⋅ час) и 49,5 грн/ГДж

Read more

Summary

БИОМАССЫ ДЛЯ

КОГЕНЕРАЦИОННЫХ для когенерационных установок малой мощности на базе ДВС. Приведены результаты экспериментальных исследований технологии двухстадийной газификации биомассы. УСТАНОВОК ки эффективности работы ДВС на различных видах топлива. Наряду с этим имеется потребность в автономных источниках электрической и тепловой энергии для промышленных и сельскохозяйственных предприятий, которая может быть удовлетворена за счет применения когенерационных установок. Наиболее перспективным является использование когенерационных установок малой мощности (до 1 МВт) на базе двигателей внутреннего сгорания (ДВС) с предварительной газификацией биомассы. Полученный путем газификации биомассы генераторный газ, содержит значительное количество смол и не может быть использован в качестве топлива для ДВС без дополнительной очистки. Энергосберегающие технологии и оборудование лизация таких технологий носит единичный характер, а данные этих исследований недостоверны, изменяются в широком диапазоне и зависят как от технологии газификации, так и от вида используемой биомассы. По состоянию на 2013 год оценка энергетического потенциала биомассы в Украине в соответствии с данными, приведенными в работах [4], представлена в табл. 1

Древесная биомасса
Технология газификации
Газификация коксового остатка
Варианты исследованных режимов
Вода на охлаждение рубашки ДВС
Водогрейный котел
АВТОМАТИКИ НА РИЗИК
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call