Котлы с пиролизным сжиганием топлива (газогенераторные котлы)
Пиролизные котлы (газогенераторные котлы) на российском рынке – это давно не новость. Потребитель уже знаком с этим названием. Его (потребителя) уже не удивляет, что пиролизные котлы, как правило, в 1,5 – 2 раза дороже традиционных твердотопливных, потому что время их работы на одной загрузке в разы превышает время работы дровяных и угольных котлов. А что, в конечном счете, может быть важнее для потребителя, чем время работы котла? Кому понравится просыпаться среди ночи от холода и, стуча зубами, бежать в котельную, чтобы подбросить дрова в ненасытное жерло?
Почему же пиролизные котлы могут работать на одной закладке топлива сутки и даже дольше? Разумеется, время их работы может измеряться в широких пределах в зависимости от многих факторов, а именно: температуры на улице, необходимой температуры в помещении, степени утепления дома, вида и влажности топлива, а также от того, насколько правильно спроектирована и смонтирована система отопления.
С чем это связано?
Во-первых, при сжигании дров, особенно влажных, невозможно достичь таких высоких температур, как при сжигании полученного из них газа.
Во-вторых, для горения газа необходимо меньше вторичного воздуха, чем для горения дров, благодаря чему выше температура горения и, следовательно, эффективность и время горения.
В-третьих, процессом горения пиролизного газа легче управлять, поэтому работа газогенераторного котла поддается автоматизации практически так же, как газового или жидкотопливного.
Что такое пиролиз?
В основу работы газогенераторного котла положен принцип пиролизного сжигания (или сухой перегонки) топлива, суть которого заключается в том, что под действием высокой температуры и в условиях недостатка кислорода сухая древесина разлагается на летучую часть – так называемый пиролизный газ и твердый остаток – древесный уголь (кокс).
Пиролиз древесины осуществляется при температуре 200 – 800°С. Причем процесс этот экзотермический, то есть идущий с выделением тепла, за счет чего, кстати, улучшается прогрев и подсушивание топлива в котле, и происходит подогрев поступающего в зону горения воздуха.
Смешение кислорода воздуха с выделившимся пиролизным газом при высокой температуре вызывает процесс горения последнего, который используется в дальнейшем для получения тепловой энергии. При этом следует отметить, что пиролизный газ в процессе сгорания взаимодействует с активным углеродом, в результате чего дымовые газы на выходе из котла практически не содержат вредных примесей, являясь, по большей части, смесью углекислого газа и водяного пара. И даже СО2 такой котел будет выбрасывать в атмосферу до 3-х раз меньше, чем обычный дровяной и, тем более, угольный котел.
В процессе пиролизного горения образуется минимальное количество сажи и золы, поэтому котел реже, чем обычный, нуждается в чистке.
Из чего выбрать?
На сегодняшний день на российском рынке пиролизные котлы предлагаются несколькими производителями: ATMOS, DAKON, OLYMP, OPOP, VIESSMANN. Как мы видим, большинство из них чешские. Поэтому логично будет рассмотреть конструкцию и работу пиролизного котла на примере одного из чешских производителей, например завода DAKON. Сделать это будет уместно еще и из тех соображений, что “Комфорт-Эко” работает с заводом DAKON уже почти 10 лет и хорошо знакома с его продукцией.
К слову сказать, завод DAKON существует с 1949 года, а к 1970-му году стал одним из крупнейших производителей котлов на твердом топливе. Пиролизные котлы завод начал впервые выпускать в 1996 году, это были котлы марки GASOGEN, которые в 2005 году были сняты с производства и заменены усовершенствованной и более технологичной моделью KP PYRO.
Пиролизные котлы DAKON
Если говорить о пиролизном котле DAKON, то конструкция его такова: корпус котла сварен из стали толщиной 4-6 мм, в верхнюю часть загружается топливо, в нижней расположена камера сгорания с керамическими блоками. Верхняя часть отделена от нижней керамической форсункой. В задней части – коллектор продуктов сгорания с вытяжным вентилятором, в передней части – верхняя (загрузочная) и нижняя дверцы. На верхней панели находится пульт управления с элементами регулировки. Подача основного воздуха обеспечивается с помощью регулировочных сегментов в боковых панелях, вторичный воздух нагревается в задней части коллектора продуктов сгорания и по трубам подводится в форсунку.
Образовавшийся в топке пиролизный газ при помощи вытяжного вентилятора засасывается в камеру сгорания, где, смешиваясь с вторичным воздухом в керамической форсунке, горит с максимально возможной для древесного топлива полезной теплоотдачей. Пиролизное горение обеспечивает котлу КПД на уровне 85-88%.
Как уже было отмечено, к положительным особенностям котла можно отнести, в первую очередь, то, что его работа поддается достаточно точной регулировке, в отличие от обычных твердотопливных котлов. Автоматика котла управляет работой вытяжного вентилятора и циркуляционного насоса. На пульте управления можно менять мощность в диапазоне от 50 до 100% от номинала, а терморегулятором, которым укомплектован котел, устанавливать требуемую температуру теплоносителя.
В настоящее время DAKON начал выпускать пиролизные котлы в чугунном корпусе -DAMAT PYRO. Собственно говоря, материал корпуса является основным отличием котла DAMAT PYRO от уже известного KP PYRO. Чугунный котел долговечнее, так как обладает повышенной, по сравнению со стальным, устойчивостью к смолам и кислотам, образующимся в процессе пиролизного горения. Кроме того, чугун менее подвержен низкотемпературной коррозии, поэтому DAMAT PYRO может работать с 50%-ной мощностью, например, в осенне-весенний период.
К недостатком котлов DAKON, как, впрочем, и большинства пиролизных котлов, можно отнести разве что его энергозависимость – без электричества, от которого питается вентилятор, котел работать не будет. Однако, учитывая то, что вентилятору требуется всего 85 Ватт (как обычно лампочке), эту проблему можно решить путем установки небольшого дизельного генератора.
Пиролизные котлы OPOP
В данном контексте, будет уместно упоминуть пиролизный котел другой чешской фирмы OPOP – H730 PYRO. Это пока единственная газогенераторная модель, производимая заводом OPOP. Коренным отличием этого котла является независимость от электричества. Кроме того, в пиролизных котлах OPOP H730 можно использовать как дрова, так и уголь (причем уголь предпочтительнее).
В котле OPOP H730 образующиеся при пиролизе топлива на колосниковой решетке газы через горелку диффузорного типа поступают в камеру сгорания, где с помощью вторичного воздуха происходит их сжигание. При этом вторичный воздух в камеру сгорания не нагнетается вентилятором, как у большинства пиролизных котлов, а засасывается в процессе движении газов по камере сгорания через специальную перфорированную трубку. Регулировка мощности котла в данном случае осуществляется изменением степени открытия заслонок первичного и вторичного воздуха, при этом котел полностью автономен (не зависит от электричества) и обеспечивает КПД на уровне 85%.
Несколько слов о топливе
Пиролизные котлы рекомендуется топить как можно более сухой древесиной, тогда обеспечивается работа котла на максимальной мощности и длительный срок его службы.
Например, дерево с 12 – 20%-ным содержанием воды имеет теплоту сгорания 4 кВт-час на 1 кг древесины, дерево с 50%-ным содержанием воды имеет теплоту сгорания 2 кВт-час / 1 кг древесины.
Зависимость теплотворной способности топлива от содержания воды в древесине*
Как видно из графика, полезное энергетическое содержание древесины весьма существенно снижается в зависимости от объема содержащейся в нем воды.
Сырая древесина мало греет, плохо горит, сильно дымит и существенно сокращает срок службы котла и дымоходной трубы. Мощность котла снижается до 50%, а расход топлива увеличится в два раза.
Вид древесины | Количество теплоты на 1 кг | ||
Ккал | кДж | кВт-час | |
ель | 3900 | 16250 | 4,5 |
сосна | 3800 | 15800 | 4,4 |
береза | 3750 | 15500 | 4,3 |
дуб | 3600 | 15100 | 4,2 |
бук | 3450 | 14400 | 4,0 |
* – по данным ATMOS
О. Беловол, “Комфорт-Эко”
Пиролизные котлы, устройство, принцип работы, как выбрать нужное устройство
электрика, сигнализация, видеонаблюдение, контроль доступа (СКУД), инженерно технические системы (ИТС)
В настоящее время конечному потребителю доступно множество вариантов отопления собственного жилья — неважно, квартира это, дачный домик или большой коттедж — и нежилых подсобных помещений.
Однако не во всех районах есть доступ к линии электропередачи, а установка ветряного генератора или солнечных батарей может быть исключена в связи с климатическими условиями местности.
Когда по той или иной причине отпадают и прочие более современные варианты, остаётся наиболее традиционный, не утративший популярность как в России, так и в странах Европы и Северной Америки, — твёрдое топливо (уголь, дрова, торф).
Но сжигать топливо в обычных печах экономически нерационально, опасно с точки зрения эксплуатации и сохранения биосферы, поэтому идеальным выходом будет установка современного пиролизного котла, работа которого может быть практически полностью автоматизирована.
Преимущества таких устройств:
- доступность используемого твёрдого топлива;
- почти полное выгорание загружаемого в котёл материала;
- высокие показатели КПД и развиваемой мощности;
- работа в течение суток на 1–2 загрузках;
- минимальные теплопотери.
ПРИНЦИП РАБОТЫ И УСТРОЙСТВО ПИРОЛИЗНОГО КОТЛА
По сути процесс пиролиза аналогичен горению и представляет собой разложение исходного топливного материала (в твёрдом или жидком агрегатном состоянии) на конечные продукты — газы, жидкости или твёрдые вещества. Отличия процесса от сжигания топлива — специально создаваемый недостаток кислорода, препятствующий сгоранию, и, как следствие, значительно большая длительность распада загружаемого в котёл материала.
Как следует из названия газогенераторного пиролизного котла, в процессе разложения в нём твёрдого топлива выделяется горючий газ, который также идёт на отопление помещения.
В обустройстве двух отдельных устройств, в одном из которых разлагается твёрдое топливо (дрова), а в другом сгорает газ, нет смысла.
Поэтому пиролизные газогенераторные котлы оснащены двумя расположенными вертикально камерами, в верхней из которых протекает собственно процесс термического разложения (рабочая температура — 200–800˚C; реакция экзотермическая), а в нижней происходит сжигание отходящего пиролизного газа, смешанного с воздухом.
Поскольку древесина разлагается при дефиците кислорода, продуктами распада являются древесный уголь и смесь угарного (CO) и углекислого (CO2) газов, причём первого значительно больше. Газовоздушная смесь сгорает в нижней камере при температуре от 1100˚C до 1200˚C с выделением огромного количества тепловой энергии, идущей на отопление помещений.
Энергия, выделяемая при горении газа, выделяется в значительно большем объёме, чем при разложении топлива. Средний КПД реакции очень высок и составляет 85–90%; кроме того, благодаря давно отлаженным механизмам контроля сгорания газовых смесей, процесс может быть почти полностью автоматизирован.
Верхняя и нижняя камеры, хотя и представляют собой самостоятельные устройства, не изолированы друг от друга, а разделены при помощи колосников, на которые укладывается слой твёрдого топлива, препятствующий потере выделяющегося тепла.
Сверху в верхнюю (газифицирующую) камеру поступает слабый поток внешнего воздуха, который, проходя сквозь тлеющее топливо, выходит в нижнюю камеру (камеру сгорания), снизу оборудованную форсункой из шамота (огнеупорной глины).
Ввиду повышенного аэродинамического сопротивления конструкции принудительное движение газов обеспечивается дымососом.
Несмотря на высокий КПД газогенераторных пиролизных котлов, их общая энергоэффективность зависит от целого ряда факторов:
- температуры на улице и в обогреваемом помещении;
- качества и типа теплоизоляции постройки;
- разновидности и характеристик используемого топлива;
- проекта системы отопления.
Тем не менее, в целом такие устройства отличаются значительно большей эффективностью и экономичностью, чем традиционные печи для твёрдого топлива.
ВИДЫ ПРИМЕНЯЕМОГО ТОПЛИВА
В качестве твёрдого топлива для устройств такого типа может использоваться не только древесина, но и уголь, а также торф, однако оптимальным вариантом, по мнению хозяев пиролизных котлов, являются сухие (влажность до 20%) дрова длиной от 450 мм до 650 мм. Именно при использовании такого вида топлива котлы, развивая наибольшую мощность, служат дольше всего.
Время сгорания каждого вида твёрдого топлива различается и составляет, в порядке убывания:
- для чёрного угля — до 10 часов;
- для бурого угля — до 8 часов;
- для древесины твёрдых пород — до 6 часов;
- для древесины мягких пород — до 5 часов.
Возможно, при недостатке качественного топлива, использование и других материалов, дающих высокий выход горючих газообразных продуктов — разумеется, при условии, что это предусмотрено в условиях эксплуатации оборудования.
К таким материалам относятся торф, каменный уголь, отходы деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности, топливные брикеты и пеллеты (гранулы).
При условии правильного подбора расхода воздуха (как первичного, так и вторичного), а также соблюдения рекомендаций по влажности (20–30%) образующийся в результате пиролиза газ горит белым пламенем, и побочных продуктов почти не выделяется.
При повышенном содержании влаги не только понижается энергоэффективность котла (вплоть до затухания), но и образуются налёты копоти и дёгтя.
Запуск пиролизного газогенераторного котла несложен, однако требует точного соблюдения инструкций и рекомендаций, изложенных в руководстве по эксплуатации. Важнейшее условие — предварительный прогрев газифицирующей камеры до температуры от 500˚C до 800˚C (точное значение зависит от характеристик используемого топлива и рекомендаций производителя).
По достижении нужной температуры в камеру загружается топливо, а затем включается пиролизный режим работы и запускается дымосос.
Соблюдение этих несложных правил обеспечивает оптимальные условия сгорания топливных материалов и наибольший достижимый КПД. Цвет пламени при правильной растопке — от желтоватого до белого.
КАК ВЫБИРАТЬ ПИРОЛИЗНЫЙ КОТЕЛ
Выбор устройства зависит от ряда перечисленных ниже параметров.
Влажность твёрдого топлива.
Если есть возможность приобретать материалы, содержание влаги в которых находится в пределах 20–30%, или высушивать их до нужных условий, можно приобрести простой газогенераторный пиролизный котёл. В противном случае следует остановить свой выбор на комбинированных агрегатах, в которых можно сжигать торф, уголь, древесные отходы с допустимой влажностью до 50%.
Размеры и материал газифицирующей камеры.
Оптимальными размерами камеры являются позволяющие загружать дрова длиной не менее 650 мм. Стены обеих камер должны быть обработаны керамобетоном — материалом, обеспечивающим отличную теплоизоляцию, наибольшую длительность процесса пиролиза и термостойкость устройства.
Время выгорания.
Оптимальное временя полного сгорания топливных материалов — от 10 часов.
Срок эксплуатации.
В идеале котёл должен служить более 20 лет.
К преимуществам пиролизных котлов длительного горения относятся:
- простота эксплуатации и текущего обслуживания;
- долгое прогорание топлива — вплоть до 15 часов;
- экологичность используемого материала;
- практически полное сгорание твёрдого топлива;
- сниженное выделение в атмосферу углекислого газа;
- лёгкость очистки котла после завершения его работы;
- быстрое прогревание теплоносителя до требуемой температуры.
Следует отметить, что выделение в атмосферу CO2 в таких устройствах почти в 3 раза ниже, чем при использовании традиционного оборудования, а золы и копоти в ходе работы при правильной подготовке котла практически не образуется.
Главные недостатки пиролизных котлов — дороговизна и повышенные требования к качеству топлива.
Стоят такие агрегаты в полтора-два раза дороже традиционных, при этом с их помощью невозможно прогреть воду для бытового использования, а влажность загружаемого топлива не должна превышать установленной производителем нормы (обычно в диапазоне 20–30%). Помимо прочего, полностью автоматизировать работу котлов не представляется возможным ввиду необходимости периодической загрузки топлива, производимой вручную.
Всё же, несмотря на все минусы, пиролизные котлы представляют собой перспективный вид отопительного оборудования, популярность которого непрерывно растёт.
© 2012-2023 г. Все права защищены.
Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов
Пиролизный котел своими руками
- Устройство и принцип работы котла
- Преимущества пиролизных котлов:
- Недостатки газового котла:
- Изготовление пиролизного котла
- Пиролизная котельная установка
- Стоковая видеозапись
Дома в районах, удаленных от централизованного теплоснабжения, чаще всего оборудуются твердотопливными котлами. Для работы используются уголь и дрова. Однако у этой конструкции есть существенный недостаток – неудобство эксплуатации. Многие используют электрические обогреватели, но для отопления они становятся очень дорогими. Тем не менее сейчас можно найти достойную альтернативу – пиролизный котел своими руками. Устройство этого класса вырабатывает тепло за счет сжигания дров или специальных брикетов. Кроме того, вы можете воспользоваться отходами деревообработки. Рассмотрим подробнее устройство такого оборудования и принципы его сборки.
к оглавлению ↑
Устройство и принцип работы котла
Органические вещества при воздействии высоких температур разлагаются. Этот процесс называется пиролизом. Чтобы термическое разложение не превратилось в обычное горение, ограничивают доступ кислорода к материалу, который участвует в пиролизе.
Устройство в камере пиролиза такое же, как и в топке обычной печи:
- Через загрузочное окно твердое топливо укладывается на колосниковую решетку, за счет чего к топливу подается воздух.
- Топливо воспламеняется, и когда оно все охвачено пламенем, доступ топлива существенно ограничивается, что приводит к прекращению горения.
- Продолжает гореть только часть топлива. Выделяющегося при этом тепла достаточно, чтобы остатки топлива разложились, выделив пиролизный газ – смесь летучих органических веществ.
- Газ находится во вторичной камере, в которую подается достаточное количество воздуха. Нагретый до высокой температуры газ вспыхивает от контакта с кислородом. При его сгорании выделяется большое количество тепла, что позволяет выполнять основную функцию котла – нагревать теплоноситель.
к оглавлению ↑
Преимущества пиролизных котлов:
- В котлах этого типа происходит практически полное сгорание топлива, поэтому его не нужно регулярно очищать от сажи.
- Благодаря тому, что топливо сгорает полностью, вредных органических отходов практически не выделяется.
- Благодаря этому такие котлы становятся не только более экологичными, но и экономичными, так как в качестве топлива можно использовать не только специализированное топливо, но и отходы различных производств.
- Благодаря более эффективному использованию топлива одной его закладки хватает для работы в течение двенадцати и более часов. В то же время котлу прямого горения закладки хватает на четыре-пять часов работы. Таким образом, существенная экономия.
к оглавлению ↑
Недостатки газового котла:
- Дороговизна конструкции. Конечно, в процессе эксплуатации это окупится, но первоначальные вложения будут высокими.
- Необходимо следить за влажностью топлива. Если влажность выше 20 процентов, вам придется просушить топливо, иначе котел погаснет.
- Первичная камера может погаснуть из-за низкой температуры охлаждающей жидкости.
- В большинстве моделей используется принудительная тяга с помощью специальных воздушных насосов, которые необходимо подключать к сети.
к оглавлению ↑
Изготовление пиролизного котла
Сделать пиролизный котел можно своими руками, чертежи и принцип работы можно найти в интернете. Изначально подготавливаем инструменты и материалы. Вы должны получить:
- Комплект чертежей или принципиальная схема, на которых указаны размеры;
- Сварочный аппарат;
- Электроды – две или три упаковки;
- Угловые шлифовальные машины большие и малые;
- Круги для резки;
- Шлифовальные круги;
- Труба с толщиной стенки 3 мм, диаметром 500 мм, длиной 1300 мм;
- Труба с толщиной стенки 3 мм, диаметром 450 мм, длиной 1500 мм;
- Диаметр трубы 57 – 60 мм, длина 1200 мм;
- Два кольца диаметром 500 мм и шириной 25 мм;
- Лист металла, из которого будут изготовлены загрузочная дверца и люк для уборки золы;
- Два комплекта петель, ручка, клапан;
- Отрезки швеллера или уголка, из которого будут изготовлены ножки и крыльчатка;
- Асбестовое полотно, которое будет проложено в двери;
- Шнур асбестовый, которым будут уплотняться дверцы топки и дверцы зольника.
После всех приготовлений можно приступать к изготовлению пиролизного котла длительного горения своими руками.
Изготовление корпуса котла:
- Трубы длиной 1300 и 1500 мм вставляются одна в одну и соединяются с помощью кольца.
- Из металлического листа вырезается круг диаметром 450 мм и приваривается к нижней части внутренней трубы. В результате получается бочка диаметром 450 мм с приваренным контуром шириной 25 мм.
- В нижней части ствола вырезается прямоугольное отверстие, ширина которого 150-160 мм, высота 80-100 мм.
- Далее вваривается люк зольника, дверца оснащается петлями и защелкой.
- В верхней части «водяной рубашки» прорезано прямоугольное отверстие, через которое будет производиться загрузка топлива.
- Далее вваривается загрузочный люк, оборудуется дверь, навешиваются петли и защелка.
Важно! Для уменьшения теплопотерь дверь делают двойной, внутри помещают двойную прокладку.
- Вверху приварена выхлопная труба, которая будет выпускать продукты сгорания в дымоход.
- В верхнюю и нижнюю части водяной рубашки вварены трубы диаметром 40-45 мм, которые предназначены для системы отопления.
- На патрубках нарезана резьба.
Важно! Необходимо тщательно намылить все сварные швы и опрессовать рубашку котла давлением более 2 кг/см2. Все сварные швы тщательно проверяются.
Воздухораспределитель Изготовление:
- Из металлического листа вырезается круг диаметром на 20-30 мм меньше внутреннего диаметра котла.
- В центре круга вырезается отверстие диаметром 57-60 мм.
- В отверстие вставлен воздухораспределительный патрубок, все соединено герметичным швом.
- Кусочки швеллера или уголка в виде лопаток привариваются к нижней поверхности металлического круга.
- С другой стороны приварена петля для подъема и опускания конструкции, приспособлена заслонка, с помощью которой будет регулироваться подача воздуха в зону горения.
- Из металлического листа вырезают круг диаметром 500 мм, в центре которого вырезают отверстие диаметром 70-80 мм.
- Воздухораспределитель вставлен в котел, верхний конец трубы продет в отверстие, верхняя крышка котла наглухо приварена.
Пиролизный котел, чертеж которого очень прост, готов! Теперь осталось его испытать.
к оглавлению ↑
Установка пиролизного котла
При монтаже системы отопления следует учитывать, что данный тип котла нельзя устанавливать в жилом доме. При самостоятельной установке котла соблюдайте правила пожарной безопасности:
- Расстояние до стен котельной должно быть не менее 300 мм;
- Фундамент должен быть из негорючего материала;
- Система вентиляции должна быть в исправном состоянии, так как для работы котла необходим приток свежего воздуха;
- Дымоход необходимо хорошо утеплить, чтобы не загорелась крыша котельной.
Важно! Эти правила не отличаются от правил, предназначенных для котлов других типов. Многих домовладельцев интересует, как переделать твердотопливный котел в пиролизный. Сделать это возможно, но специалисты рекомендуют делать котел «с нуля».
к оглавлению ↑
Видеоматериал
Благодаря пиролизному котлу отопление может стать более выгодным, так как топливо сгорает практически полностью. Еще одним существенным преимуществом является длительное время горения, а значит, вам не нужно будет бояться, что дрова прогорят, а печь погаснет. Добейтесь комфортных условий в своем доме доступными средствами, тогда у вас будет больше возможностей для отдыха!
Часто задаваемые вопросы о котлах
Что такое управление лесным хозяйством?
Управление лесным хозяйством может привести к более чистому воздуху, более безопасным сообществам и снижению затрат на пожаротушение, но его наибольшая ценность может заключаться в решении проблемы углеродной нейтральности и того, что оно скрывает под землей.
Управление лесами помогает сократить выбросы парниковых газов. Это снижает угрозу и серьезность лесных пожаров, которые являются значительным источником предотвратимых выбросов. Он также удерживает ископаемое топливо под землей.
Исследования показали, что активное ведение лесного хозяйства может обеспечить значительно большую выгоду от выбросов углерода, чем стратегии управления, предусматривающие выделение лесов в заповедники. В то время как молодые заповедные и управляемые леса улавливают или удаляют из атмосферы и хранят примерно такое же количество углерода, как и стоящие деревья, активно управляемые леса могут обеспечить дополнительную выгоду, компенсируя использование ископаемого топлива за счет производства низкоуглеродной энергии из леса и лесопилки. остатки.
Использование лесов для снижения топливной нагрузки приносит немедленные дивиденды. Меньшее количество топлива означает менее интенсивные лесные пожары, большую безопасность пожарных, меньшие экологические последствия и меньшие выбросы парниковых газов. Углеродная выгода очевидна – предотвращение выбросов и защита постоянного углерода – за счет улавливания разбавителей, которые в противном случае могли бы сгореть, и использования их для выработки энергии, может быть дополнительным плюсом.
При прореживании лесов собранную биомассу или ветки, кусты и небольшие деревья можно измельчить и использовать для производства энергии. Энергия биомассы берет углерод, который находится над землей — древесную щепу — и удерживает его над землей, сжигая его на электростанциях для производства электроэнергии. Энергия биомассы является углеродно-нейтральной, потому что для производства энергии высвобождается не больше углерода, чем было бы, если бы растительность просто разлагалась.
При сжигании ископаемого топлива, наоборот, углерод, который безопасно хранился под землей, высвобождается в атмосферу. Сжигание ископаемого топлива каждый раз увеличивает выбросы углерода.
Управление лесным хозяйством может сократить выбросы от лесных пожаров и сжигания ископаемого топлива, потому что каждый мегаватт, выработанный из биомассы, может заменить мегаватт, выработанный из ископаемого топлива, извергающего выбросы. Замена угольной энергии биомассой, побочным продуктом устойчивого лесопользования, может уменьшить углеродный след во всем мире.
Каковы преимущества использования древесной биомассы?
Древесное топливо имеет несколько экологических преимуществ по сравнению с ископаемым топливом. Древесину можно постоянно пополнять, что обеспечивает устойчивые и надежные поставки. Однако необходимо практиковать надлежащее управление лесами, чтобы гарантировать, что условия выращивания не ухудшатся во время производства биомассы.
Чистое образование двуокиси углерода при сжигании древесины невелико, потому что CO2, образующийся при сгорании древесины, равен CO2, потребляемому в течение жизненного цикла дерева. При транспортировке материала с использованием нефти образуется избыток CO2.
Древесное топливо содержит минимальное количество тяжелых металлов и крайне низкое содержание серы; древесное топливо не представляет угрозы для загрязнения кислотными дождями. Выбросы твердых частиц из древесины можно контролировать с помощью стандартных устройств контроля выбросов, таких как мешочные фильтры, циклонные сепараторы и электронные осадители. Зольный остаток минимальный. Обычно древесная зола составляет менее 1% от веса древесины, а иногда зола может использоваться в качестве удобрения.
Основным экономическим преимуществом систем сжигания древесины является то, что древесное топливо обычно дешевле, чем конкурирующие виды ископаемого топлива. Однако цена на древесину для использования в качестве топлива может сильно варьироваться. Иногда, когда имеются избыточные запасы древесных отходов на близлежащих лесопромышленных предприятиях или предприятиях по переработке твердых бытовых отходов, стоимость может быть очень низкой или даже отрицательной. Транспорт для доставки от места поставки до установки по сжиганию или переработке древесины является основной статьей расходов на древесное топливо.
Что такое возобновляемая биомасса и технологии газификации?
Газификация
Газификация представляет собой процесс, при котором углеродосодержащие материалы, такие как биомасса, превращаются в монооксид углерода и водород путем взаимодействия сырья при высоких температурах с контролируемым количеством кислорода и/или пара. Полученная газовая смесь называется синтез-газом или «сингазом».
ТЭЦ
Комбинированное производство тепла и электроэнергии (ТЭЦ), также известное как когенерация, представляет собой эффективный, чистый и надежный подход к производству электроэнергии и тепловой энергии из биомассы. Установив систему ТЭЦ, предназначенную для удовлетворения базовых тепловых и электрических нагрузок объекта, ТЭЦ может значительно повысить эффективность работы объекта и снизить затраты на энергию. В то же время ТЭЦ снижает выбросы парниковых газов, которые способствуют глобальному изменению климата.
Анаэробное сбраживание
Анаэробное сбраживание представляет собой серию процессов, в которых микроорганизмы расщепляют биоразлагаемый материал в отсутствие кислорода. Он широко используется для обработки осадков сточных вод и органических отходов, так как помимо производства биогаза обеспечивает уменьшение объема и массы исходного материала.
Пиролиз
Пиролиз представляет собой процесс термического разложения, происходящий при умеренных температурах с высокой скоростью передачи тепла частицам биомассы и коротким временем пребывания горячего пара в зоне реакции. Быстрый пиролиз биомассы дает жидкий продукт, пиролизное масло или бионефть, которые можно легко хранить и транспортировать.
Усовершенствованное биотопливо
Усовершенствованное биотопливо — это возобновляемое топливо, полученное из возобновляемой биомассы, позволяющее сократить выбросы парниковых газов на 50 % по сравнению с обычным биотопливом. Определение современного биотоплива включает целлюлозное биотопливо, дизельное топливо на основе биомассы, биобутанол, зеленый бензин и другие проверенные и потенциально возобновляемые виды топлива для транспорта.
Что такое компенсации парниковых газов (ПГ)?
Компенсация выбросов парниковых газов (ПГ), иногда называемая компенсацией выбросов углерода, представляет собой торгуемый товар, представляющий собой единицу сокращения или недопущения выбросов ПГ. Как правило, компенсация выбросов парниковых газов представляет собой сокращение или исключение одной метрической тонны эквивалента двуокиси углерода (CO2e).