Praksisen med å bruke ved som brensel i vår tid, selv i forhold til kjeleutstyr, virker foreldet. Og likevel har dette prinsippet om drift av energisystemer ubestridelige fordeler, som følgelig gjenspeiles i fremveksten av nye teknologiske konsepter. I dette tilfellet vurderes et gassgeneratoranlegg, hvis operasjonelle funksjoner lenge har tiltrukket seg oppmerksomheten til designere fra bilindustrien. Det er selvsagt ikke snakk om tradisjonell vedfyring under panseret, men energien som genereres av slike enheter er direkte relatert til forbrenning av fast brensel.
Design av gassgenererende utstyr
Utstyret består av en omformer, en vifte, en scrubber, et rørinntakinfrastruktur, brennkammer og koplingsarmaturer. Designet styres av betingelsene for termisk behandling av fast brensel for å generere termisk eller elektrisk energi. Det kan være en monoblokk eller modulær installasjon med mulighet for å erstatte individuelle elementer. Komponenthusene er laget av metall (platestål) ved sveisemontering. En metallplattform er montert i den nedre delen, som kan suppleres med et understell, avhengig av den spesifikke designløsningen. I den øvre delen er det vanligvis organisert et lastesystem med en bunker, som oksygentilførselskanaler er koblet til. I industrielle gassgenererende installasjoner for generering av elektrisitet er det noen ganger utstyrt med mekaniske drivstofflasteelementer med automatisk justering. Men i dette tilfellet må forbrenningskammeret også være utstyrt med spesielle indikatorer som vil gi en kommando om å legge til neste porsjon drivstoff.
Funksjonelle områder av gassgeneratoren
Hele det interne rommet til enheten kan betinget deles inn i fire avdelinger:
- Tørkesone. Et slags drivstoffforberedelseskammer, der samme ved får den optimale temperaturen uten overflødig fuktighet. Vanligvis er temperaturregimet i dette området 150-200 ° С.
- Tørr destillasjonssone. Et annet trinn i tilberedning av fast brensel, men under forhold med et høyere temperaturregime opp til 500 °C. På dette stadiet forkuller gassgeneratoren veden for å fjerne tjære, syrer og andre uønskede stoffer fra den.
- Sonebrennende. Denne delen er plassert på tilkoblingsnivået til luftkanalene, gjennom hvilke luft ledes for å opprettholde forbrenningsstabiliteten. Strukturelt sett er dette et konvensjonelt forbrenningskammer, som finnes i alle fastbrenselkjeler. Gjennomsnittstemperaturen i den varierer fra 1100 til 1300 °C.
- Recovery zone. Området mellom risten og brennkammeret. I analogi med moderne pyrolysekjeler kan denne delen tenkes som et sted for gjenforbrenning. Varmt kull kommer inn fra forbrenningssonen her, som kan fjernes eller umiddelbart kastes.
Prinsippet for drift av gassgeneratorsettet
Arbeidsprosessen til dette utstyret er basert på ufullstendig behandling av karbon som frigjøres under forbrenning av drivstoff. Både ved med kull og biomaterialer som torvbriketter, pellets eller granulat fra treforedlingsindustriavfall kan fungere som fast brenselelementer. Det resulterende karbonet, når det samhandler med de tilførte luftstrømmene, kan feste oksygenatomer til seg selv. Den resulterende gassen kan potensielt levere en energimengde som tilsvarer bare 30 % av det opprinnelig lastede drivstoffet den ble produsert fra. På den annen side kreves det mye mindre ressurser for å behandle karbon – i det minste kreves det oksygen i en minimal mengde. Og allerede i ferd med sekundær forbrenning genererer gassgeneratorenheten målrettet energi egnet for bruk. På dette stadiet, ulikeomformere og batterier - avhengig av hvilken type energi som er planlagt hentet fra gass-luftblandingen.
Mulighet for gassgenererende utstyr
Å kombinere prinsippene for forbrenning av fossilt brensel med gassproduksjon ble vurdert allerede på begynnelsen av 1900-tallet. Dessuten var det vellykkede praktiske utviklinger i denne retningen, som erstattet de mer vanlige på den tiden generatorer for behandling av fornybare energikilder. I dag, på bakgrunn av populariseringen av prinsippene for rasjonell bruk av ressurser med vekt på energisparing, blir konseptet termokjemisk konvertering av avfall og plantebiomasse igjen relevant. Og selv gassgeneratorer med liten kapasitet på 70-80 kW kan brukes i offentlige tjenester eller landbruk, hvor lokale avfallsprodukter vil bli brukt som drivstoff. For eksempel er det en praksis med å drive slike installasjoner i vanningsanleggene til gårder i full autonomi i 4-5 timer. Utstyr fra 150 kW finner sin plass i store industrier, i serviceområder og store energiavhengige anlegg.
Anvendelse av gassgenereringsteknologier i industrien
For første gang begynte gassgenererende teknologier å bli brukt i glass- og metallurgisk industri i Europa, og i USSR fant de sin plass i den nasjonale økonomien. For eksempel ble det på midten av 1900-tallet distribuert over hele landet gassproduksjonsstasjoner som genererte inntil 3 MW fraplantebiomasse og torv. Moderne utstyr har merkbart bidratt til den teknologiske utviklingen. I dag er dette hele komplekser utstyrt med midler for automatisk og til og med robotstyring under kontroll av en datamaskin. Kraften til gassgeneratorer for å generere elektrisitet i industrisektoren er i gjennomsnitt 300-350 kW. I noen tilfeller er dette hele kjemiske anlegg med strenge krav til drivstoffmaterialer. Slike enheter brukes i store industrikomplekser for å betjene flere forbrukssystemer samtidig - kraftenheter (maskinverktøy, samlebånd, dynamoer, kompressorer), belysningsenheter, ventilasjonsinfrastruktur, etc.
Gassgeneratorer i transportteknikk
Praksisen med å modifisere biler for installasjon av gassgeneratorer begynte i førkrigsårene. På mange maskiner, som en del av denne moderniseringen, ble en høyytelses elektrisk generator installert, siden det var nødvendig å gi en tilstrekkelig kraftig strøm av oksygentrykk. Til dette ble det brukt en elektrisk vifte. Den mest bemerkelsesverdige utviklingen av denne typen inkluderer GAZ-AA-lastebilene og ZIS-5 tre-tonns, hvis gassgeneratorer ga en kjørelengde på opptil 80-90 km på en bensinstasjon. Dette er ikke mye, men under forholdene med mangel på flytende drivstoff i skogbruket, rettferdiggjorde denne beslutningen seg helt økonomisk. Når det gjelder i dag, er konverteringen av konvensjonelle ICE-biler også motivert hovedsakelig av interessene for energisparing. Det er vellykkede eksempler på konvertering av GAZ-24-biler ogAZLK-2141, som kjører opptil 120 km på én bensinstasjon, og holder fartsgrensen i området 80-90 km/t.
Hvordan lage et gassgeneratorsett for en bil med egne hender?
Du kan implementere dette prinsippet uten å kontakte spesialister hjemme og på egen hånd. De generelle instruksjonene for en slik oppgradering kan representeres som følger:
- En lastebunker blir organisert. Bruk vanligvis en gassflaske med en kapasitet på 40-50 liter. Bunnen er skåret ut i den, og et hull eller vindu er laget i nakken for å fylle drivstoff. Det er verdt å fokusere på bruken av enten finkornet kull eller pellets.
- Risten er montert for å ta hovedlasten.
- Et syklonfilter og en lanse blir laget for å ta på seg varmebelastningen. Uavhengig av type fast brensel som brukes, vil det avgi forbrenningsprodukter i form av aske og støv. Dette avfallet bør fanges opp umiddelbart etter at det har blitt sluppet ut av filteret.
- Montering av radiator. Denne komponenten vil utføre funksjonen med å avkjøle gassblandingen. For en gassgeneratorinstallasjon med egne hender, kan du lage en radiatorstruktur fra VVS-rør. Det er bare viktig å beregne tverrsnittet riktig for optimal karbonpreparering.
- Opprette et fint filter. Av moderne membranmaterialer er det mulig å produsere et spjeld for flernivårensing av gass-luftblandingen, noe som vil øke kraften til kraftgeneratoren.
- Tilkobling til motoren. Den siste fasen, hvor ved hjelp av pendlingrør er koblet til motoren for å lede den rensede gassblandingen til den.
Husholdningsgassgeneratorer
Hjemmekjeleutstyr forbedres også, og legger til ny funksjonalitet og operative evner. For dette området tilbys gassgeneratorsett på opptil 150 kW for LPG (flytende karbongass), komplett med et væskekjølesystem, en batterilader og beskyttelsesutstyr. Dette er en komplett standby-generator som kan brukes i tilfelle strømbrudd.
Beregning av gassgenererende utstyr etter kapasitet
Uavhengig av formålet med kraftenheten, må dens tekniske og operasjonelle indikatorer beregnes før kjøp. Nedenfor er et typisk regneeksempel for et gassgeneratorsett for et oppvarmingssystem i hjemmet.
Effekten til enheten bør beregnes i gjennomsnitt i forhold til området til måloperasjonsrommet, med tanke på følgende forhold: 1 kW effektpotensial fra den genererte gassblandingen per 10 m2. Så for et område på 50 m2 vil det være nødvendig med en installasjon på minst 5 kW, og hvis arealet til produksjonsanlegget er 1000 m2, vil det være nødvendig med et varmesystem på minst 100 kW. Men det er ikke alt. For hver åpning i veggen foretas det et tillegg på ca. 1 kW, ikke medregnet endringer for klimatiske forhold. Som et resultat vil et objekt med et samlet areal på 1000 m2 med 10 vinduer og 5 døråpninger kreve bruk av en enhet med en kapasitet på minst 1015 kW.
Profferteknologi
Gassgeneratorer er flotte for grunnleggende kraftproduksjonsoppgaver. Så hvis konvensjonelle fastbrenselenheter har en effektivitet på 60%, så er gassmotparter - mer enn 80%. Det er også positive nyanser av service. Siden fullstendig forbrenning finner sted i kammeret med fjerning av karbondioksidblandingen, er det ikke nødvendig med ytterligere spesiell rengjøring av utstyrsveggene. Selvfølgelig er det økonomiske fordeler også. Den enkleste vedfyrte gassgeneratoren kan spare opptil 30-40 % sammenlignet med elektriske varmeovner og kjeler som gir en lignende termisk effekt.
Ulemper med teknologi
Fordelene med gassgeneratorer kan gjøre dem til hovedmetoden for å generere elektrisk og termisk energi, om ikke for svakheter. Først av alt inkluderer de multikomponentnaturen til funksjonelle deler. Til tross for det enkle operasjonsprinsippet, inneholder gassgeneratorsettet mange gjensidig avhengige elementer, noe som kompliserer montering og kontroll av systemet. Det er også verdt å understreke behovet for konstant å opprettholde forbrenningen ved å laste drivstoffråvarer. I en fungerende produksjon må dette gjøres regelmessig, så det vil ikke være mulig å klare seg uten kontrollautomatisering.
Fremtiden for gassgenereringsteknologi
Den fortsatte utviklingen av gassgenererende enheter støttes av deres organiske kombinasjon med biodrivstoffceller, som ubetinget er en av de mest lovende drivstoffkildene. PÅi retning av å optimalisere strukturer for pellets og briketter, er det mer sannsynlig at dette konseptet blir fremmet. Når det gjelder gassgeneratorer for biler, på industrielt nivå, kan utviklingen deres også rettferdiggjøre seg økonomisk. Forresten, ca 2 kg billige drivstoffmaterialer produserer like mye energi for en bil som 1 liter bensin. Utviklingsprosessen i denne retningen hemmes imidlertid fortsatt av behovet for å komplisere utformingen av biler og fremveksten av nye konkurrerende generatorer, som også erstatter konvensjonelle forbrenningsmotorer.
Konklusjon
Elektriske og flytende kraftgenereringssystemer i dag blir i økende grad motarbeidet av alternative energiteknologier. For samme husholdningsmiljø har det lenge blitt produsert komplette solcellepaneler og geotermiske batterier. Hvilken plass kan en moderne gassgenerator ta i denne konkurransekampen? Dette er ikke den mest praktiske løsningen for hjemmebruk på grunn av den store størrelsen på utstyret og plagsomt vedlikehold. Imidlertid er industrien ganske interessert i slike installasjoner, siden de lar deg regne med imponerende besparelser uten å redusere strøm.
