Газогенератор на дровах устройство и чертеж: чертежи, устройство, схема, сборка, видео инструкция

чертежи, устройство, схема, сборка, видео инструкция

Природный газ – самый дешевый и самый эффективный источник тепла. К сожалению, магистральный газопровод проведен не во все регионы нашей родины, и даже не везде подвозят баллонный. Тем не менее, это не повод отказываться от его использования при отоплении дома с тем лишь исключением, что придется сделать газогенератор на дровах своими руками. Это альтернативный способ отопления, где в качестве базового топлива будут использоваться не только дрова, но опилки, пеллеты, отходы деревообрабатывающей промышленности и т.д.

В статье мы подробно рассмотрим, как правильно сделать такой агрегат, что для этого понадобится, а также разберемся в преимуществах и возможных его недостатках.

Как это работает

Для того, чтобы добыть природный газ, не обязательно искать месторождение и открывать скважину, можно воспользоваться пиролизным котлом. Это особый вид котельного оборудования, где топливо сгорает при минимальном доступе кислорода, распадаясь на древесный остаток (уголь) и горючий газ (пропилен и этилен).

Учитывая то, что одновременно с топливом происходит процесс сгорания пиролизных газов, эффективность котла увеличивается в 1,5-2 раза при одинаковом с обычным котлом расходе топлива.

Медленное сгорание топлива (дров, опилок, пеллет и т.д.) обеспечивает гораздо более длительный процесс горения (12 часов по сравнению с 3-4 часами в обычном).

На схеме видно, по какому принципу работает пиролизный котел и как идет процесс образования горючего (древесного) газа.

Являясь уже, по сути, газогенераторным оборудованием, такой котел выполняет ряд задач, а именно:

1. Производит низкомолекудярные олефины в результате сгорания дров и входящей в их состав целлюлозы.
2. Очищает олефины от всех сторонних примесей, в результате чего получается чистый горючий газ.
3. Охлаждает газы за счет уменьшения количества энергии  при окончательном сгорании топлива.

Пиролизный котел всегда разделен на 2 камеры, в одной из которых сгорает основное топливо при минимальном доступе кислорода, во вторую поступают выработанные газы и при подкачке воздуха происходит их сгорание.

Подобная оптимизация процесса сгорания позволяет решить сразу 2 ключевых задачи – увеличение коэффициента полезного действия котла и возможность организовать водонагревательный котел за счет соединения с водяной рубашкой.

Процесс пиролиза обеспечивает полное сгорание топлива с максимальной отдачей тепла, что на выходе дает более 35% экономии расходов.

Газогенераторный котел на дровах вполне можно сделать и своими руками, но перед этим необходимо понять принцип его работы, устройство камер внутреннего сгорания и технику безопасности, чтобы исключить малейшие нарушения технологии.

Устройство модели на дровах и схема

Данный вид котла растапливается точно по такому же принципу, как и обычный котел на твердом топливе. Дрова, пеллеты, брикеты, опилки и прочие виды топлива закладываются в нижнюю камеру, поджигаются, после чего открывается воздушная заслонка для создания тяги.

Воздушная заслонка должна быть открыта только наполовину, чтобы избежать излишнего поступления воздуха в камеру сгорания.

Устройство самодельного газогенераторного котла очень простое. Основу составляют 2 камеры, закрытые в один корпус. В нижней сгорает твердое топливо, в верхней – дровяной газ. При этом нагреваемый воздух постоянно циркулирует по воздуховодам — теплый поднимается вверх и выходит наружу, холодный подсасывается снаружи нагревается и также выходит. Этот процесс продолжается до той поры, пока в камере тлеет топливо.

Конвекция газогенераторного котла на дровах прогревает помещение достаточно быстро (50 кв.м. за 60-90 минут), при этом тепло сохраняется более длительный период времени.

Как сделать своими руками

На схеме, изображенной выше, видно, как функционирует котел, где и какие камеры расположены, поэтому прежде чем приступать к собственноручной сборке, необходимо разобраться с принципом работы готового котла, а также использовать чертеж котла, работающего на твердом топливе.

На видео вы можете посмотреть, как работает газогенераторный котел:

1. Основой котла (корпусом) служит любая металлическая бочка, подойдет даже использованный газовый баллон. Можно сделать такой цилиндр из листа стали 8-10 мм толщиной, для чего сварить его по окружности и приварить дно.
2. В верхней части цилиндра делаете камеру минимальным объемом 0,7 куб.м, куда в дальнейшем будет загружаться твердое топливо.

Для того, чтобы рассчитать объем бункера для загрузки топлива, воспользуйтесь таблицей. С ее помощью можно рассчитывать объем любого котла, который вы планируете делать своими руками.

3. На самом верху цилиндра привариваете дополнительный круг стали, из которого будет происходить забор холодного воздуха (юбка).

4. Для очистки древесного газа от сторонних примесей используются кольца грубой очистки. Поддув его происходит через фурму.

5. Для охлаждения газа из юбки забирается холодный воздух. Он проходит по зигзагу труб, оснащенному несколькими металлическими кольцами, постепенно охлаждаясь.

6. Если используется для горения недостаточно сухое топливо, во время работы котла собирается конденсат. Его необходимо регулярно спускать, для чего используется подобный кран.

7. Газогенераторный котел – единственный в линейке отопительного оборудования, который позволяет использовать даже влажные – свежесрубленные – дрова. При контакте с холодным воздухом, поступающим из юбки, образуется слишком большое количество воды, которое необходимо постоянно спускать. Для этой цели используется т.н. сепаратор. Его изготавливают из трубы диаметром 3-5 мм, куда вставляют пластину с ребрами. Проходя по сепаратору, вода выводится из системы по ленте слива.

8. Для повышения мощности газогенераторного котла требуется сухой газ. Для этого достаточно закрыть кран слива конденсата и открыть кран на газовой трубе, которая расположена сразу за сепараторной трубкой. Когда газ поступает из небольшой трубы в большую, он распадается  на газообразную и жидкую фракции, после чего переходит в камеру сгорания.

9. Для обогрева больших площадей рекомендуется устанавливать водяной контур. Можно даже сделать отдельную камеру в газогенераторном котле, где будет нагреваться с помощью поступающего горючего газа вода. За счет конвекции при нагреве происходит одновременное его охлаждение.

10. При выполнении обвязки котла рекомендуется использовать газ в качестве источника дополнительного горючего. Для этого достаточно подсоединить контур и открыть вентиль подачи газа в прибавочную зону.

Советы и отзывы специалистов

1. Камеры сгорания изготавливают из низкоуглеродистой стали, не подверженной воздействию высоких температур и конденсата.
2. Внутри корпуса камеры сгорания закрепляются болтами.
3. Крышка корпуса и камеры всегда уплотняется, чтобы исключить неконтролируемое попадание воздуха внутрь. В качестве уплотнителя можно использовать асбестовый шнур.
4. Корпус газогенераторного котла лучше всего изготовить из пустого газового баллона. Чтобы исключить риск возгорания остатков газа во время монтажных работ, наполните его до краев водой.
5. Обязательно устанавливайте на газогенераторе обратный клапан, который предотвратит выход газа.
6. Для нагнетания воздуха можно использовать вентилятор, но в этом случае котел будет энергозависимым.  
7. Колосниковая решетка для камеры сгорания твердого топлива изготавливается из чугунных полос. Для того, чтобы такой агрегат было удобно чистить, сделайте центр колосника подвижным.
8. Предусмотрите в загрузочной камере люк – при избытке топлива и газа он позволит сбросить часть балласта.
9. Для изготовления газогенераторного котла своими руками обязательно используйте чертежи, а еще лучше – вышедший из строя котел, чтобы в точности соблюсти все пропорции и размеры.

Газогенераторы на дровах — чертежи, устройство и как сделать своими руками

Это устройство позволяет генерировать горючий газ при сжигании угля и дров. Это удобно и эффективно в холодное время года. В этой статье речь пойдет о генераторах газа, об их разновидностях, преимуществах и недостатках, а также о том, как такое приспособление можно смастерить самому в домашних условиях.

Что собой представляет газогенератор на дровах

Газогенератор имеет довольно простую конструкцию, так как все процессы, идущие в нем, основаны на пиролизном горении дров. То есть, идея газогенераторов базируется на пиролизных котлах, где дерево сгорает в недостатке воздуха, выделяя при этом большое количество различных газов. Далее будет приведена информация о строении этого приспособления.

• Корпус. Его обычно изготавливают из листовой стали. Все элементы соединяются сваркой. Вообще корпус может иметь как цилиндрическую, так и прямоугольную форму хотя форма цилиндра является более распространенной, да и смотрится эстетично. В нижней части сваривают ножки, на которых конструкция будет стоять.
• Бункер. Его также изготавливают из листовой стали с малым содержанием углерода. Как и корпус, бункер также может иметь форму цилиндра или прямоугольника. Он вносится внутрь корпуса, и крепится к стенкам корпуса с помощью болтов. Также должна быть крышка, закрывающая отверстие сверху, которое ведет в бункер. В качестве уплотнителя используют асбест или какой-нибудь другой материал.
• Камера сгорания. Она располагается внизу, и изготавливается обычно из стали с повышенным содержанием хрома. Здесь происходит горение твердого топлива в условиях недостаточного воздухоснабжения. Между внутренними стенками корпуса и камерой сгорания имеются асбестовые шнуры. На боковых стенках камеры сгорания находятся несколько отверстий, или как их еще называют, фурмы для подачи воздуха, через которые воздух подается в камеру сгорания. Эти фурмы соединяются с воздухораспределительной емкостью, которая сообщается с атмосферой. Когда воздух выходит из этой емкости, он преодолевает обратный клапан. Функция этого клапана заключается в том, чтобы заблокировать выход образовавшегося при горении дров газа наружу.
• Колосниковая решетка находится в нижней части устройства. Ее функция заключается в поддержании раскаленного топлива. Также через многочисленные отверстия этой решетки зола, образовавшаяся в ходе горения топлива, попадает в зольник.
• Загрузочные люки. В конструкции бытовых газогенераторов имеются три таких люка. Первый находится сверху, ее крышка откидываются горизонтально. В качестве герметизации при закрытии и уплотнения используются асбестовые шнуры. В современных моделях в зоне крепления люка можно найти специальную пружину-амортизатор, который автоматически приходит в действие, если внутри устройства давление превысило определенную норму. Под действием этой пружины люк опрокидывается. Сбоку конструкции имеются еще два загрузочных люка. Первый из них расположен на уровне зоны восстановления. Этот люк используется для загрузки топлива в эту зону. Нижний люк располагается на нижнем конце устройства, на уровне зольника. Он применяется для ее очистки. Газ, образовавшийся в ходе горения твердого топлива, выводится из верхней части конструкции. Для этого там имеется специальный патрубок для вывода газа.

Далее будут рассмотрены процессы, в ходе которых из древесины выделяются горючие газы. В целом, всю конструкцию можно разделить на несколько зон:

• Зона подсушки. Она находится в верхней части конструкции, сразу же под загрузочным люком. Здесь топливо быстро сушится благодаря тому, что температура в этой зоне достигает порядка 190 градусов по Цельсию.
• Зона сухой перегонки. Она расположена ниже зоны сушки. Иссушенное топливо здесь подвергается обугливанию благодаря тому, что температура достигает до 500 градусов. В ходе этих процессов из топлива удаляются смолы и некоторые кислоты органического происхождения.
• Зона горения. Находится в нижней части. Топливо попадает сюда и сгорает при температуре в 1200 градусов. Через специальные фурмы подается воздух. В ходе горения выделяются угарный и углекислый газы.
• Зона восстановления. Газы, выделившиеся в ходе горения топлива, поднимаются вверх, и достигают зоны восстановления. Сюда через специальный люк загружают уголь, который держится на колоснике. Угарный и углекислый газы реагируют с углем. Когда во взаимодействие вступают углекислый газ и уголь, то в ходе реакции образуется угарный газ. Но в угле имеется вода, которая также проявляет активность по отношению к газам. В результате всех этих реакций образуются угарный газ, углекислый газ, водород, метан, некоторые летучие непредельные углеводородные соединения, азот. Эта смесь газов очищается от всех примесей, затем смешивается с воздухом. Это и есть конечный результат. Полученная смесь газов может применяться для бытовых нужд.

Чертеж

Как уже было сказано, газогенератор на дровах имеет довольно простую конструкцию. Далее все вышесказанное относительно устройства конструкции будет представлено в схематическом виде для полного понимания.

 

Плюсы и минусы

Газогенераторы на дровах имеют большое количество преимуществ и немного недостатков.

Преимущества следующие:

• Коэффициент полезного действия у газогенераторов достигает отметки в 90%. По сравнению с ними, у твердотопливных котлов КПД достигает отметки лишь в 75%.
• В генераторах газа дрова горят очень долго. Одной только закладки дров может хватить на 20-25 часов работы устройства. А если в качестве топлива использовать уголь, то одной закладки может хватить на несколько суток.
• Топливо обычно сгорает полностью, при этом остается минимум золы. Поэтому в использовании газогенераторов нет необходимости в постоянной чистке зольника.
• В некоторых устройствах имеются автоматизированные системы регулирования процесса горения.
• При горении выделение вредных веществ сведено к минимуму. Именно поэтому в настоящее время идут активные попытки использовать газогенераторы в автомобилях, чтобы снизить выброс вредных веществ в атмосферу.
• Заметно экономится бюджет семьи.
• В топку сгорания можно загружать длинные дрова, то есть, нет необходимости в их разрезке на мелкие куски. В топку могут помешаться дрова длиною в 1 метр.
• В качестве топлива можно использовать любое твердое топливо.

А теперь о недостатках. Их всего три:

• В большинстве устройствах на выходе воздуха из воздухоразделительного коробка имеются вентиляторы. Они могут работать механически, но во многих моделях их функционирование требует наличие электричества. Из-за этого работа генератора становится энергозависимым.
• Внутри дымохода может выпасть конденсат. Чтобы избежать этого, температуру следует держать на отметке в 60 градусов.
• Заводские конструкции стоят очень дорого. Поэтому следует изготовить газогенераторы своими руками. Чертежи можно найти в Интернете.

Виды

Газогенераторы можно классифицировать по типу горения топлива. Так, выделяют три вида:

• Генераторы прямого горения. В конструкциях этого типа воздух в камеру сгорания подается снизу через колосниковую решетку. Патрубок для вывода газа находится в верхней части конструкции. Такие конструкции предназначены для сжигания угля или антрацита.
• Генераторы опрокинутого горения. В таких конструкциях воздух в камеру сгорания подается не снизу, как в первом случае, а прямо на уровне зоны горения. Зато газы выводятся на уровне зольника, и могут применяться для подогрева вновь загруженного топлива.
• Генераторы горизонтального горения. В конструкциях этого типа воздух также подается через специальные формы на уровне зоны горения. Отбор газа производится также сбоку через патрубок, расположенный за специальной решеткой, на уровне зоны горения. Зона, в которой происходит извлечение газов, в этом случае мала. Она сосредоточена главным образом между фурмой и решеткой, за которой имеется патрубок для вывода газа.

Как сделать своими руками

Газогенераторы, изготовленные в заводских условиях, стоят очень дорого, так что не все могут позволить себе покупку такого агрегата. Но простейший вариант газогенераторов можно смастерить самому в домашних условиях. Это обойдется не очень дорого, да и сам процесс изготовления не имеет особых сложностей. Самое главное – следует взять чертеж простейшего газогенератора. Их можно найти в интернете и распечатать.

Далее будет приведена пошаговая инструкция, которой следует руководствоваться при изготовлении генератора своими руками:

1. Первым делом следует смастерить корпус будущей конструкции. Его делают из листового металла. Стороны соединяют с помощью сварки. Также снизу присоединяют ножки.
2. Далее изготавливают бункер. Он также может быть любой формы. Для его изготовления используют малоуглеродистую сталь. Готовый бункер кладут в корпус и закрепляют там болтами. Для бункера делают крышку.
3. Затем в нижней части бункера устанавливают емкость, которая будет служить камерой сгорания дров. Ее можно смастерить из старого газового баллона. Внимание: Перед применением баллона необходимо заполнить его водой, так как при срезании верхней части, остатки газа могут возгораться.
4. Верхнюю часть баллона срезают, оставшаяся часть и будет камерой сгорания.
5. Теперь необходимо сделать воздухораспределительный коробок. Его устанавливают вне корпуса. На выходе от коробка следует установить обратный клапан. Место установки следует выбрать исходя из чертежа.
6. Колосник изготавливают из чугуна. Его также устанавливают исходя из используемого чертежа.
7. Теперь необходимо смастерить приспособления для подачи воздуха и отвода газов. Их устанавливают сверху или в нижней части устройства. Место установки определяют по чертежу.
8. Самый последний шаг – установка дымохода.

Необходимые материалы и инструменты

Для того чтобы своими руками сделать генератор газа, необходимо иметь следующие инструменты и материалы:

• Бочка для корпуса конструкции.
• Старый газовый баллон.
• Фильтры для очистки газа, а также клапаны. Их можно найти в строительных магазинах.
• Болты (несколько штук).
• Аппарат для сварки.

Напоследок, следует отметить, что процесс изготовления генератора не содержит особых сложностей, поэтому любой желающий может смастерить его самостоятельно. Главное – нужно руководствоваться приведенной здесь пошаговой инструкцией.

Статья была полезна?

5,00 (оценок: 1)

Газогенератор своими руками: как сделать самодельный агрегат

Газогенератор – аппарат для выработки газа из угля, дров, отходов деревообработки и других материалов. Генерируемое горючее способно заменить традиционное углеводородное топливо – природный газ для отопления жилья и бензин для автомобиля.

Основная идея использования такого агрегата – экономия на топливных расходах. Постоянное удорожание бензина, пропана и метана заставляет домашних умельцев подыскивать альтернативные способы получения топлива.

Чтобы сделать газогенератор своими руками, необходимо понять его устройство и принцип работы.

Мы объясним, как происходит преобразование твердого топлива в горючий газ, обозначим конструктивные особенности агрегата и приведем примеры самостоятельной сборки простых приборов. Для лучшего усвоения информации, мы дополнили статью наглядными схемами, фотографиями и видео-роликами.

Содержание статьи:

Газогенератор: устройство и принцип работы

Газогенератором называется устройство, преобразующее жидкое либо твердое горючее в газообразное состояние для дальнейшего сжигания его с целью получения тепла.

Варианты топлива для генерирующей установки

Работающие на мазуте или отработке агрегаты имеют более сложную конструкцию, нежели модели, использующие различные виды угля или дрова.

Поэтому чаще всего встречаются именно твердотопливные генераторы газа – благо, топлива для них доступно и дешево.

Галерея изображений

Фото из

Поставка газа в котел для отопления дома

Выработка газа для транспортных средств

Производство газа для с/х техники

Газовые светильники и обогреватели

В качестве твердого топлива в газовом генераторе используют:

• древесный, бурый и каменный уголь;
• топливные пеллеты из древесных отходов;
• солому, и дрова;
• торфяные брикеты, кокс;
• лузгу семечек.

Особо бережливые хозяева собственноручно заготавливают .

Генерация газа возможна из всех этих видов горючего. Выделение энергии зависит от .

Причем тепла от сжигания сырья в газогенераторе получается больше, нежели от использования твердого топлива в котлах. Если КПД обычного  варьируется в пределах 60–70%, то у газогенераторного комплекса показатель достигает 95%.

Но здесь надо учесть один нюанс. Котел сжигает топливо для нагрева воды, а генератор газа только производит горючее. Без нагревателя, печки или ДВС толку от самодельного газогенератора будет ноль.

Получаемый газ сразу должен использоваться – накапливать его в какой-либо емкости экономически невыгодно. Для этого придется монтировать дополнительное оборудование, зависящее от электропитания.

В советское время газогенераторы использовали даже для эксплуатации грузовиков, производимого газа вполне хватает для работы двигателя внутреннего сгорания

Что происходит внутри газогенератора

В основе работы генератора газа лежит пиролиз твердого топлива, происходящий при высоких температурах и низком содержании кислорода в топке. Внутри газогенерирующего устройства одновременно протекает несколько химических реакций.

Схема промышленного газового генератора представляет собою достаточно сложную установку с множеством отдельных устройств, в каждом из которых протекает своя операция (+)

Технологически процесс генерации горючего газа делится на три последовательно совершающихся  этапа:

1. Термическое разложение топлива. Процесс протекает в условиях дефицита кислорода, которого в реактор подается всего треть от необходимого для обычного горения.
2. Очистка полученного газа. В циклоне (сухом вихревом фильтре) осуществляется фильтрация газового облака от летучих частиц золы.
3. Охлаждение. Полученная газовая смесь охлаждается и подвергается дополнительной очистки от примесей.

Фактически, в блоке как такового газогенератора происходит именно первый процесс – пиролиз. Все остальное – это подготовка газовой смеси для дальнейшего сжигания.

Пиролизная камера самодельного газогенератора делится на бункер с твердым топливом (1), топливник (2) и зольник (3)

На выходе из газогенерирующей установки получается горючая смесь из оксида углерода, водорода, метана и иных углеводородов.

Также, в зависимости от используемого при пиролизе топлива, к ним прибавляются в различных количествах вода в виде пара, кислород, углекислый газ и азот. По описанному принципу функционируют и , демонстрирующие высокий КПД.

Особенности работы различных преобразователей

Газогенераторы по устройству и технологии внутренних процессов бывают:

• прямыми;
• обращенными;
• горизонтальными.

Различаются они точками подачи воздуха и выхода сгенерированного газа.

Прямой процесс протекает при нагнетании воздушной массы снизу и выходом горючей смеси вверху конструкции.

Обращенный вариант подразумевает подачу кислорода напрямую в зону окисления. При этом она в газогенерирующем устройстве является самой горячей.

Самостоятельно сделать в нее впрыск достаточно сложно, поэтому такой принцип работы применяется только в промышленных установках.

При прямом газогенераторном процессе на выходе образуется большой объем смол и влаги, обращенный слишком сложен в реализации своими руками, а у горизонтального – пониженная производительность, но предельно простая конструкция (+)

В горизонтальном газогенераторе выходной патрубок с газом расположен сразу над колосником в зоне совмещения реакций окисления и восстановления. Эта конструкция самая простая в самостоятельном исполнении.

Достоинства и недостатки газовых генераторов

Обойдется бытовой газогенератор заводского изготовления в 1,5–2 раза дороже обычного твердотопливного котла. Стоит ли тратиться на эту «чудо-технику»?

Среди плюсов использования газовых генераторов числится:

• полное прогорание топлива, загруженного в топку, и минимальный объем золы;
• сравнительно высокий КПД при совместной работе с ДВС либо ;
• широкий выбор твердого топлива;
• простота эксплуатации и отсутствие необходимости непрерывно следить за работой агрегата;
• временной интервал между перезагрузками топки – до суток на дровах и до недели на угле;
• возможность использования непросушенной древесины – влажное сырье можно применять только в некоторых моделях газогенераторов;
• экологичность устройства – выхлопной трубы у этого устройства нет, весь сгенерированный газ прямым потоком идет в камеру сгорания двигателя или котла.

При использовании влажных дров генератор работать будет, но выработка газа при этом сократится на 20–25%. Падение производительности происходит из-за испарения естественной влаги из древесины.

Это приводит к понижению температуры в топке, что замедляет процесс пиролиза. Лучше всего поленья перед загрузкой в пиролизную камеру тщательно просушивать. Промышленные устройства полностью автоматизированы, подача топлива в них производится шнеком из рядом расположенного контейнера.

Сделанный своими руками газогенератор не радует подобной автономностью, но и он достаточно прост в эксплуатации. Надо лишь время от времени загружать его топливом под завязку.

Рабочие температуры в газогенераторе достигают значений в 1200–1500°C, его корпус должен выполняться из выдерживающих подобные нагрузки материалов

Недостатков у газогенератора меньше, но они есть:

• слабая регулируемость объемов генерируемого газа – при снижении температуры в топке пиролиз прекращается и вместо горючей газовой смеси на выходе образуется месиво из смол;
• громоздкость установки – даже самодельный газогенератор средней мощности в 10–15 кВт занимает достаточно большое пространство;
• длительность растопки – прежде чем реактор произведет первый газ пройдет 20–30 минут.

После “разогрева” генератор стабильно выдает определенный объем газовой смеси, которую необходимо сжигать либо выбрасывать в воздух. Чтобы сделать этот агрегат своими руками потребуются прочные газовые баллоны или толстая сталь, а это немалые деньги. Но все это окупается экономичностью генератора и дешевизной исходного топлива.

Часть моделей газогенераторов оснащается вентилятором надува воздуха, а другие нет. Первый вариант позволяет повысить мощность установки, но привязывает ее электросети. Если нужен небольшой генератор для готовки еды на природе, то можно обойтись компактным без воздушного нагнетателя агрегатом.

Большинство самостоятельно сделанных газогенерирующих установок работает за счет естественной тяги.

Переносной газогенератор мощностью в 2,4 кВт, работающий на дровах, позволяет без проблем готовить обед за городом вдали от цивилизации (+)

Для обогрева частного дома нужна будет уже более мощное и энергозависимое устройство. Однако в этом случае стоит позаботиться о резервном электрогенераторе, чтобы в одночасье при аварии на сети не остаться как без электроснабжения, так и без отопления.

Рабочие узлы самодельного агрегата

Чтобы разобраться, как можно своими руками, необходимо четко себе представлять его конструкцию. У каждого из элементов свое предназначение, даже отсутствие одного из них недопустимо.

Внутри корпуса самодельного газового генератора должен присутствовать:

• бункер для твердого топлива вверху агрегата;
• камера пиролиза, где происходит процесс тления;
• воздухораспределительное устройство с обратным клапаном;
• колосники с зольником;
• выводной патрубок для производимого газа;
• фильтры очистки.

В самодельном генераторе на дровах образуется достаточно высокая температура, поэтому к каждому его элементу предъявляются жесткие требования. Для корпуса используется прочная листовая сталь, а все детали внутрь подбираются максимально жаропрочные.

Чтобы обеспечить герметичность люка загрузки топлива в закрытом состоянии, крышке понадобится уплотнитель. Самый дешевый материал для этого – асбест. Однако он не отличается безвредностью для здоровья людей, лучше подыскать в магазине специальные жаропрочные прокладки на основе силиконов или силикатов.

Сгенерированные в камере сгорания газы сначала смешиваются с воздухом и охлаждаются, а потом проходят очистку в фильтре из керамзита или опилок (+)

Корпус может быть как цилиндрической формы, так и прямоугольной. Нередко для упрощения работ берется пара баллонов для природного газа или железных бочек. Один из колосников внизу топки приваривают “намертво”, а второй встраивают таким образом, чтобы его можно было пошевелить. Это необходимо для очистки их от шлака и золы.

Воздухораспределительный узел находится снаружи корпуса. Он обеспечивает поступление в топку необходимых объемов кислорода, но при этом благодаря обратному клапану не выпускает из нее горючие газы.

Технологии изготовления газогенератора

Самостоятельно сделать газогенерирующую установку можно несколькими способами. Выбор здесь зависит от наличия материалов и дальнейшего использования получаемого газа.

Вариант #1: Пример сооружения аппарата на угле

Рассмотрим пример изготовления полезной самоделки из металлического ведра с крышкой. Сначала подготовим агрегат, который будет перерабатывать полученный из установки газ в электроэнергию.

Галерея изображений

Фото из

Переделка топливной системы электрогенератора

Модернизация воздушного фильтра агрегата

Замена пластиковых труб металлическими аналогами

Усовершенствование выхлопной трубы устройства

После подготовки потребителя к предстоящей эксплуатации можно заняться сооружением непосредственно газогенератора.

Галерея изображений

Фото из

Металлическая пластина для укрепления входа

Сверление отверстий в металлической пластине

Сверление отверстий в заготовке газогенератора

Установка входной трубки в стенку ведра

Крепление входящей трубки сварочным аппаратом

Обработка силиконовым герметиком

Специфика установки патрубка в крышке ведра

Укрепление выходной трубы вверху газогенератора

Патрубок, отводящий газ из установки, необходимо снабдить фильтром, т.к. в процессе сгорания уголь выделяет много мелкой взвеси и пыли.

Галерея изображений

Фото из

Материалы для изготовления фильтра

Формирование отверстий в банке

Внутри банки укладывается поролон

Установка фильтра для вырабатываемого газа

Завершив процесс сооружения самодельного газогенератора, надо проверить его на работоспособность.

Галерея изображений

Фото из

Подключение к электрогенератору

Загрузка топлива в топку агрегата

Проверка на утечки газоанализатором

Установка заглушки на входной патрубок

Вариант #2: Газогенератор из двухсотлитровых бочек

Для бочкового самодельного газогенератора потребуется пара емкостей в 200 л. Одну из них вставляют в другую на две трети.

Образованное внизу пространство, будет использоваться в качестве камеры сгорания, а верхняя часть идеально подойдет под бункер для дров или пеллет.

Внутри корпуса из бочки будет происходить тление с генерацией газа, а снаружи в цилиндре из старого огнетушителя в фильтре очистки он будет очищаться от негорючих примесей

Сбоку, на уровне секции пиролиза, вваривают трубу сечением в 50 мм для нагнетания воздуха, а ближе к крышке – газоотводящий патрубок. В дне внутренней бочки вырезают отверстие для поступления топлива в камеру сгорания, а к днищу внешней приделывают дверцу поддувала.

Остается только сделать фильтры очистки газовой смеси перед передачей ее в водогрейный котел. Для этого понадобятся использованные огнетушители или отрезки трубы аналогичного размера.

Сверху их наглухо закрывают, а снизу приваривают конусную насадку, на конце которой имеется штуцер для удаления золы. Затем сбоку врезают патрубок для подачи газовой смеси на очистку, а в крышку – отвод для уже отфильтрованного газа.

Первичное очищение газа от частиц сажи и золы происходит за счет центробежных сил в наружном фильтре для грубой очистки (+)

Далее, для понижения температуры горючего газа делают радиатор охлаждения из нескольких труб диаметром в 10 см. Между собой их соединяют небольшими патрубками.

Для окончательного очищения газа устанавливают еще один фильтр с керамзитом, небольшими шайбами из металла или опилками внутри. Применять последний материал допустимо только при условии, что поступающий газ уже охладился, иначе дело может дойти до пожара.

Из газового баллона получится сделать “буржуйку”. Инструкция по созданию примитивной печи приведена в .

Вариант #3: Самодельная модель для ДВС

Для машины или мотоцикла самодельный газогенератор делают по аналогичной схеме. Только здесь придется уменьшить размеры установки до минимума. Возить с собой тяжелый агрегат накладно, да и выглядит это не очень эстетично.

Чтобы облегчить себе работу, для автомобильной версии генератора лучше всего взять баллоны из-под бытового газа. Главное – перед сваркой убедиться, что и намека на присутствие в емкости пропана уже нет, иначе может произойти небольшой взрыв. Для этого необходимо открутить баллонный клапан и заполнить емкость под завязку водой.

Для охлаждения горючей смеси на выходе из установки можно приспособить обычный радиатор отопления

Изначально автомобильный газогенератор производит слишком горячие газы. Их в обязательном порядке необходимо охлаждать. Иначе при контакте с раскаленными частями двигателя они могут самопроизвольно воспламениться. Кроме того, разогретое газообразное горючее имеет малую плотность, из-за чего его поджечь в цилиндрах будет попросту проблематично.

Газогенератор самодельного исполнения для автомобиля можно смонтировать в багажнике либо на прицепе.

Второй способ предпочтительней благодаря:

• простоте ремонта;
• возможности оставить газогенерирующий агрегат в гараже;
• наличию свободного места в багажнике;
• возможности использования установки для иных нужд помимо подачи топлива в ДВС.

Не стоит опасаться дорожных ухабов. При подпрыгивании на кочках твердое топливо в камере сгорания будет встряхиваться, что только поспособствуют его лучшему перемешиванию и горению.

Нюансы работы и эксплуатации газогенераторов

Важно помнить, что вырабатываемый установкой газ, не имеет запаха и ядовит. Если при сваривании своими руками металлических деталей газогенератора будут допущены ошибки, то беды не избежать.

Для естественного притока воздуха в камере сгорания можно насверлить по окружности корпуса отверстий в 5 мм. Все монтажные работы и проверку работоспособности следует производить в хорошо проветриваемой мастерской либо на улице.

Растопка твердотопливного газогенератора не отличается от розжига дровяной печки. Внутрь накладывают дрова или иной вариант топлива, а затем их поджигают лучиной

После возгорания заслонку прикрывают, чтобы ограничить поступление кислорода в камеру горения. Чтобы генерирующая газ самоделка работала исправно, следует грамотно отрегулировать отвод получаемой газовой смеси и подачу кислорода.

Прежде чем начинать мастерить газогенератор следует произвести инженерные расчеты, в которых надо учесть площадь сгорания и тип топлива, а также требуемую выходную мощность и предполагаемый режим работы.

Выводы и полезное видео по теме

Как использовать газогенератор, перерабатывающий древесный уголь, в качестве поставщика топлива для малолитражного автомобиля:

Простой газогенератор из пропановых баллонов:

Устройство дровяного генератора газа:

Вышеприведенными способы подходят для самостоятельного изготовления эффективного газогенератора. Но моделей этого устройства существует гораздо больше. Одни из них сделать проще, другие сложнее.

Главное при сборке агрегата уделить максимум внимания качеству сварных швов, иначе могут произойти утечки газа и взрыв. Если все выполнено правильно, то газогенератор исправно прослужит 10–15 лет. А потом металл корпуса начнет прогорать, и придется все делать заново.

У вас есть практические навыки сборки или опыт использования самодельного газогенератора? Пожалуйста, делитесь накопленными знаниями и задавайте вопросы по теме статьи в комментариях ниже.

Газогенератор на дровах своими руками — устройство, схема, сборка

С каждым годом больше внимания во всех сферах индустрии уделяется разработке и внедрению новых технологий, помогающих сбережению электроэнергии. Сфера производства отопительного оборудования так же не осталась в стороне и провела ряд исследовательских работ, позволивших сделать принципиальные открытия и выстроить газогенератор на дровах. В таком приспособлении в итоге сгорания в герметичной камере древесной породы выделяются газы, которые тоже сгорают, выделяя дополнительное тепло. Таким макаром, применяемое горючее вполне сжигается с наибольшей отдачей тепла. Благодаря высочайшему коэффициенту теплопотери газогенераторного котла на дровах является экономичным обогревающим приспособлением.

Газогенераторный котел на дровах можно сделать и своими руками, но перед тем как приступить к его изготовлению, нужно кропотливо изучить его механизм работы. Исследовав устройство газогенератора на дровах, можно обеспечить более эффективную и неопасную работу котла.

Устройство и схема газогенераторного котла на дровах

Растопка газогенераторного котла подобна процессу растопки обыкновенной печи – точно так же укладывается горючее, конкретно производится растопка, воздушная заслонка запирается вполовину для предупреждения поступления кислорода вовнутрь камеры сгорания.

Устройство является очень обычным. Котел состоит из 2-ух камер, размещенных в одном корпусе. Одна камера создана для сжигания дров либо другого твердого горючего (брикетов, травы и пр.), другая – для сжигания выделяемого вследствие сгорания дров газа. Температура поднимается. Жаркий воздух циркулирует по воздухоотводам, захватывая прохладный из нижних сопел, который также в процессе топки греется и вздымается ввысь, что и показывает предоставленная схема газогенератора на дровах.

Благодаря таковой конвекции помещение очень стремительно греется и долгое время остается теплым.

Изготовка газогенератора на дровах своими руками

Представленная выше схема воспроизводит принцип деяния обычного котла, потому сооружать газогенератор на дровах своими руками нужно, не только лишь делая упор на данные о работе составляющих частей приспособления, которые изображены на чертеже, да и тщательно ознакомившись с процессом работы уже готового устройства.
До этого ознакомтесь с видео об устройстве самодельного газогенератора:

В качестве корпуса для грядущего газогенератора служит железная бочка. В самой высшей части корпуса устанавливается бункер объемом 0,6 – 0,7 м3 для загрузки древесной породы.

Также вверху газогенератора размещается юбочка, где вначале находится прохладный воздух.

Образующийся в итоге горения газ, вдуваясь через фурмы, проходит кольца грубой чистки.

Очищенный газ забирается из юбочки, охлаждается через фильтр остывания и выпускается. Фильтр остывания представляет собой зигзаг труб с металлическими кольцами, расположенными снутри.

На фильтре устанавливается приспособление с краном для сбора и спуска конденсата, образующегося при использовании сырой древесной породы.

Если дрова очень мокроватые, то газ, попадая в юбочку и контактируя с прохладным воздухом, оставляет много воды, которая проходит через сепаратор и соединяется по ленте слива. Сепаратор делается из трубы, в которую вставляется ребристая пластинка.

Если нужен сухой воздушный газ, то вентиль слива перекрывается, а вентиль на газовой трубе, расположенной за сепаратором, раскрывается. Газ, попадая из малеханькой трубы в огромную трубу сепаратора, оставляет капли росы и направляется в зону горения.

При желании в нижней части корпуса можно делается емкость для нагрева воды. Такая вода будет греться при помощи оборотного горючего газа, который в процессе нагрева будет дополнительно охлаждаться.

По мере надобности образующийся в процессе горения газ можно опять-таки использовать как дополнительное горючее для нагрева, повернув определенный вентиль и направив горючий газ в дополнительную зону горения. Тогда выпускаться через фильтр остывания будет только оставшийся газ СО2.

Вам будет любопытно:

• Кран-балка своими руками
• Копалка (картофелекопалка) для мотоблока своими руками
• Минитрактор из мотоблока Нева своими руками: чертежи, фото, видео
• Фрезерный стол для ручного фрезера своими руками
• Станок для профилирования бруса своими руками

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

устройство и чертеж, на дровах своими руками, электростанция на дровах, видео

Перед тем как покупать газогенератор для дома, следует изучить рекомендации профессионалов Из-за роста коммунальных услуг, все больше людей стараются уйти от централизованных систем, и переключиться на альтернативные источники энергии. В первую очередь это касается электричества, однако не обходит стороной и отопление с газом. Вам может показаться, что получить газ самостоятельно невозможно, однако существует такой прибор, как газогенератор. С его помощью можно обеспечить дом и машины. Сегодня мы расскажем, как сделать устройство на дровах, вырабатывающее газ для дома и автомобиля своими руками.

Что такое газогенератор для дома

Газогенераторные установки – это домашняя мини станция по выработки газа. Она привлекает внимание потребителей своей функциональностью и эффективностью. К тому же – это еще и самодельная электростанция, ведь из газа можно сделать электричество.

Есть другие способы добычи электроэнергии. Самым перспективным считается ветряной и солнечный электрогенератор. Мы даем совет использовать именно их.

Газген может использоваться для заправки газом машины или, как теплогенератор. Также некоторые умудряются его приспособит для приготовления пищи, однако в этом смысле обычный пиролизный котел и печь отопления превосходят его по показателям.

Преимущества газогенератора на дровах:

1. Работает на материалах которые очень просто достать. На угле, опилках, древесном мусоре и даже навозе.
2. Высокий КПД газогенератора. Помимо выработки электричества, работая, угольный или дровяной генератор может отапливать помещение, за счет того, что его поверхность очень сильно нагревается и происходит выработка тепла.
3. Энергия, полученная из древесины, экологичнее бензина. При переработке такого газа, выделяется вода и углекислый газ.
4. Такому устройству не нужна для работы электроэнергия. Поэтому он вам пригодится даже в тех районах, де обеспечения электричеством нет.

При выборе газогенератора для дома следует учитывать, с какой целью и периодичностью он будет использоваться

Именно из-за этих преимуществ многие народные умельцы делают подобные конструкции для своих авто и домов. Газогенерация такого прибора позволяет полностью отказаться от использования бензина.

Принцип работы газогенератора

Если таким прибором оснащена машина, то там будет обязательно установлен двигатель внутреннего сгорания (ДВС). В ДВС воспламеняется и сгорает газовый продукт, при этом появляются новые газы, которые приводят в движение коленчатый вал и поршни, а затем передаются на автомобильный прибор вырабатывающий электричество.

Проще всего понять принцип работы газогенератора, увидев его чертеж. Это даст вам полное представление об его устройстве.

Принцип работы газогенератора в домашних условиях сильно отличается, от того, как на нем работают автомобили. Там используется твердое топливо. Такое устройство состоит из двух блоков: бункера сжигания и корпуса. Давайте посмотрим, как работает такой газогенератор.

 Принцип работы газогенератора поперечного процесса:

• В нижней части газогенератора, где находится днище, располагается камера заполнения. В нее закладывают топливо.
• Сверху корпуса должна быть крышка с асбестовым уплотнителем по краю.
• В нижней части агрегата сжигается топливо. Эта часть изготавливается из жаропрочной стали. Там есть горловина для крекинга смол.
• В средней части есть отверстия. Они нужны для подачи кислорода в агрегат.
• Выход газа из газогенератора обеспечивает обратный клапан, расположенный на выходе.
• В нижней части находится решетка с углями. Сгорая, они превращаются в золу и падают в зольник.
• Загружается топливо через люк. В его конструкции есть амортизатор. С его помощью регулируют давление внутри камеры.

Такой газогенератор вполне справится с отоплением дома. Он дешевле, чем природный газ из баллона. Однако промышленный масштаб выработки газа он не осилит.

Виды газогенераторных установок

В зависимости от способа сгорания газа, на современных рынках представлено несколько вариантов газогенераторов. Каждый из них по-своему хорош и применяется в разных областях. Чтобы вам проще сделать выбор, мы предлагаем ознакомиться с каждым из них.

Газогенераторные установки могут отличаться по мощности и размерам

Разновидности газогенераторов:

1. Устройство с прямым способом генерации сжигает уголь и полукокс. Здесь забор газа происходит сверху агрегата, а кислород поступает сверху.
2. Агрегаты обратного процесса сжигают древесину и ее отходы. Кислород в таких изделиях поступает в камеру горения, а газ отдается снизу.
3. Приспособления поперечного способа получают кислород через фурмы внизу корпуса. Оттуда же, только с другой стороны отдается газ.

Каждый из вариантов имеет свои достоинства и недостатки. Поэтому они пользуются одинаковой популярностью. И выбираются в зависимости от типа топлива и площади помещения.

Что нужно, чтобы сделать газогенератор своими руками

Самодельный газогенератор занимает много времени. Однако готовый вариант имеет достаточно высокую стоимость. Поэтому многих народных умельцев изготовление такого устройства своими руками не пугает.

Вам понадобятся не только материалы, для создания газогенератора, но и кое какие инструменты. Большую часть таких приспособлений вы сможете найти дома, а другую придется купить или взять у знакомых. Обычно трудности возникают с поисками сварочного аппарата и болгарки.

Схема газогенератора предполагает наличие некоторых материалов. Вы можете их приобрести на специализированных рынках или заводах.

Материалы, которые понадобятся для создания газогенератора:

1. Две емкости. Одна должна быть больше другой.
2. Листы метала для шейкера. Имеются ввиду подвижные колосники.
3. Металлические водопроводные трубы.
4. Вентилятор;
5. Бак для циклона круглой формы.

Вами может быть использована бочка полуторка, однако лучше всего выбрать варианты объемом 200 литров. Их можно купить на любом рынке, в отделе принадлежностей для сада и дачи.

Как сделать газген своими руками

Изготовить газогенератор достаточно просто. Для этого вам понадобятся навыки сварки и помощник. Также для наглядности лучше найти схему.

Чтобы сделать газген своими руками, нужно найти его схему и посмотреть видео с мастер-классом

Как сделать газогенератор своими руками:

1. Бочка меньшего размера вставляется в бочку большего размера. Во внутренней бочке мы расположим камеру сгорания.
2. В бочки вваривается двухдюймовая труба. Она будет отвечать за подачу воздуха для сгорания.
3. Сверху бочек ставится крышка с люком для загрузки топлива. Там же нужно установить трубу для отвода газа.
4. В центральной емкости устанавливаются колосники. Вы их должны мочь пошевелить и очистить от шлаков. Также там вырезается и устанавливается поддувальная дверца для чистки камер.
5. Из трубы с диаметром 400 мм сваривается центробежный фильтр очистки. Он заполняется керамзитом, опилками или металлическими шайбами.
6. Радиатор охлаждения представляет собой две толстые трубы, соединенные тонкими. Высота таких труб должна достигать как минимум одного метра.

Таким способом вы сможете собрать газогенератор обратного процесса. Это достаточно просто и не займет много времени.

Авто на дровах своими руками (видео)

Газогенератор – это устройство, которое позволит вам обеспечить свое жилище необходимым количеством газа и тепла. Поэтому такое изделие стоит приобретения. Однако еще лучше будет, если вы его сделаете своими руками.

Добавить комментарий

Принцип работы газового генератора | Строительный портал

В поисках альтернативного источника энергии пришло понимание, что не обязательно добывать газ в шахтах, чтобы затем сжигать его в котлах и двигателях внутреннего сгорания, горючий газ можно добывать из отходов производства и древесины. Газогенератор или как его еще называют генератор газов путем сжигания местного топлива – дров, торфа, древесного угля, опилок и других отходов древесины, а также иногда других органических остатков способны выделять/генерировать горючие газы, такие как СО, СН4, Н2 и другие. Вариантов использования полученного газа несколько, но в любом случае в основу каждого устройства положен принцип газогенератора. О том, как работает газогенератор, из каких элементов он состоит, а также какие процессы проходят внутри него, мы расскажем в данной статье. Также рассмотрим варианты дальнейшего использования полученного газа и места, где можно устанавливать подобные агрегаты.

1. Преимущества и недостатки генераторов газа
2. Принцип работы газового генератора – газогенератора
3. Типы газогенераторов
4. Место установки газового генератора
5. Дровяной газовый генератор своими руками

Итак, какие же существуют варианты использования газа, полученного в газогенераторе?

Первый – горючий газ направляется к газовой плите на кухне и используется для приготовления пищи. Второй – горючий газ сжигается сразу же в пиролизном котле отопления с газогенератором, соответственно, используется для отопления дома или теплиц. Кстати, подобные котлы могут называться газовым котлом на дровах, твердотопливным пиролизным котлом, газогенераторным котлом на дровах. Все они могут использоваться как для бытовых нужд, так и для отопления огромных производств и цехов или предприятий. Третий – горючий газ может направляться в двигатель внутреннего сгорания, который служит приводом насосной станции или генератора электроэнергии. Газовый генератор на дровах позволяет получать электроэнергию в тех регионах, где нет возможности провести линии электропередач, выполнить прокладку газопровода и затруднен подвоз газа в баллонах. Помимо автономности у газогенераторов есть и другие преимущества, которые мы раскроем ниже.

 

Преимущества и недостатки генераторов газа

В качестве примера рассмотрим преимущества и недостатки газогенераторных котлов отопления. Пиролизные котлы относятся к категории твердотопливных, но существенно отличаются от обычных печей на дровах или угле, где происходит обычный процесс сгорания топлива.

Преимущества газогенераторных котлов:

• КПД газогенераторных котлов находится в диапазоне 80 – 95 %, в то время как КПД обычного твердотопливного котла редко превышает 60 %.
• Регулируемый процесс горения в газогенераторном котле – одна закладка дров может гореть от 8 до 12 часов, для сравнения в обычном котле горение длится 3 – 5 часов. В газогенераторных котлах с верхним горением сгорание дров длится до 25 часов, а уголь может гореть 5 – 8 дней.
• Топливо сгорает полностью, поэтому чистить зольник и газоход приходится не часто.
• Благодаря тому, что процесс горения можно регулировать (мощность регулируется в диапазоне 30 – 100 %), работу котла можно автоматизировать, как например, газового или жидкотопливного.
• Выброс вредных веществ в атмосферу из газогенератора минимален.
• Газогенераторные котлы экономнее обычных.
• Топливо для газогенераторов не обязательно должно быть подсушено до 20 % влажности, существуют модели котлов, в которых можно использовать древесину до 50 % влажности и даже свежесрубленную.
• Возможность загрузки в котел неколотых поленьев до 1 м длиной и даже больше.

• Помимо дров и отходов древесной промышленности в пиролизных котлах можно утилизировать резину, пластмассу и другие полимеры.
• Высокая безопасность котла по сравнению с обычным твердотопливным котлом обеспечивается автоматикой и материалами, из которых изготовлен агрегат, а в особенности камеры сгорания.

Если говорить о газогенераторах, которые используются для производства электроэнергии, то они обладают точно такими же достоинствами, такими как экологичность, экономичность, высокий КПД, высокое октановое число 110 – 140, универсальность в плане используемого топлива и большая эффективность в зимнее время.

Недостатки газогенераторных котлов:

• На газовый генератор цена в 1,5 – 2 раза выше, чем на обычный твердотопливный котел.
• В большинстве своем газогенераторы энергозависимы, так как для подсоса воздуха используется вентилятор, но также существуют модели, которые могут работать и без электричества.
• Если использовать газогенераторный котел на мощности ниже 50 %, то наблюдается нестабильное горение – как результат выпадение в осадок дёгтя, который скапливается в газоходе.
• Температура обратки отопления не должна быть ниже 60 °С, иначе в газоходе будет выпадать конденсат.
• Обычно газогенераторы требовательны к влажности топлива, но как уже писалось выше, есть модели, в которых можно сжигать даже свежесрубленную древесину.

Других существенных недостатков газогенераторов не выявлено.

Кстати, газогенераторы – не такое уж и новое изобретение. Еще в середине прошлого века, когда большая часть нефтяных ресурсов Германии шла на вооружение, в качестве топлива для автомобилей использовались дрова. Даже на грузовые автомобили устанавливались газогенераторы. Современные агрегаты не слишком далеко ушли в своей конструкции, но, тем не менее, основательно усовершенствованы.

 

Принцип работы газового генератора – газогенератора

 

В генераторе газов или газогенераторе из твердого топлива добывается горючий газ. Основной секрет заключается в том, что в камеру сгорания подается воздух, объема которого недостаточно для полного сгорания топлива, при этом соблюдается высокая температура порядка 1100 – 1400 °С. Полученный газ охлаждается и направляется к потребителю или двигателю внутреннего сгорания, если, например, планируется добывать электричество. Более детально принцип работы газогенератора рассмотрим ниже, уточнив какой процесс в каком элементе агрегата происходит.

 

Устройство газового генератора на древесине

 

Рассмотрим устройство газогенератора бытового назначения. Сразу хотелось бы отметить, что пиролизные котлы с газогенератором отличаются от предложенной схемы, так как сгорание газа происходит внутри котла во второй камере сгорания. Мы же рассмотрим лишь сам газогенератор, на выходе из которого получается горючий газ.

Схема газогенератора:

Корпус газогенератора изготовлен из листовой стали и имеет сварные швы. Самая распространенная форма корпуса – цилиндрическая, но она вполне может быть и прямоугольной. К нижней части корпуса приварено днище и ножки, на которых будет стоять газогенератор.

Бункер или камера заполнения служит для загрузки внутрь газогенератора топлива. Он также имеет цилиндрическую форму и изготовлен из малоуглеродистой стали. Бункер установлен внутри корпуса газогенератора и закреплен болтами. На крышке люка, ведущего в бункер, на кромках использован асбестовый уплотнитель или прокладка. Так как асбест запрещен для использования в жилых помещениях, то существуют модели газогенераторов, уплотнители крышки которой изготовлены из другого материала.

Камера сгорания находится в нижней части бункера и изготовлена из жаропрочной стали, иногда внутренняя поверхность камеры сгорания отделывается керамикой. В камере сгорания происходит горение топлива. В нижней ее части происходит крекинг смол, для чего там установлена горловина, изготовленная из жаропрочной хромистой стали. Между корпусом и горловиной находится прокладка – уплотнительный асбестовый шнур. В средней части камеры сгорания находятся фурмы для подачи воздуха. Фурмы представляют собой калиброванные отверстия, которые соединяются с воздухораспределительной коробкой, связанной с атмосферой. Фурмы и распределительная коробка также изготавливаются из жаропрочной стали. На выходе из воздухораспределительной коробки установлен обратный клапан, который препятствует выходу горючего газа из газогенератора. Чтобы повысить мощность двигателя или иметь возможность использовать дрова повышенной влажности (более 50 %), перед воздухораспределительной коробкой можно установить вентилятор, который будет нагнетать внутрь воздух.

Колосниковая решетка служит для того, чтобы поддерживать раскаленные угли. Она располагается в нижней части газогенератора. Через отверстия решетки зола от сгоревших углей проваливается в зольник. Чтобы колосниковую решетку можно было очищать от шлака, ее средняя часть сделана подвижной. Для поворота чугунных колосников предусмотрен специальный рычаг.

Загрузочные люки оснащены герметично закрывающимися крышками. Например, верхний загрузочный люк откидывается горизонтально и уплотнен асбестовым шнуром. В креплении крышки есть специальный амортизатор – рессора, которая приподнимает крышку в случае избыточного давления внутри камеры. Сбоку корпуса есть также два загрузочных люка: один сверху – для добавления топлива в зону восстановления, второй снизу – для удаления золы. Отбор газа производится в зоне восстановления, поэтому чаще всего в верхней части газогенератора, но также возможно отведение газа и из нижней части агрегата. Отбор газа производится через патрубок, к которому приварены трубы газопровода. Не обязательно сразу же выводить газ за пределы корпуса газогенератора, пока он горячий, его можно использовать для подогрева и подсушивания дров или другого топлива в камере загрузки. Для этого отводящий газопровод проводится по кольцевой вокруг камеры, между корпусом газогенератора и бункером.

Фильтр «Циклон» и фильтр тонкой очистки располагаются за корпусом газогенератора. Они изготовлены из труб, наполненных фильтрующими элементами.

Прежде чем поступить в фильтр тонкой очистки, газ проходит через охладитель. А после фильтра тонкой очистки очищенный газ поступает в смеситель, где смешивается с воздухом. И только затем газо-воздушная смесь поступает в двигатель внутреннего сгорания.

Более наглядно последовательность движения горючего газа, после того как он вышел из газогенератора, показана на схеме ниже.

Дрова или другое топливо горит в камере сгорания, окисляясь воздухом, поступающим в камеру сгорания через фурмы из воздухораспределительной коробки. Полученный горючий газ поступает в фильтр Циклон, где очищается. Затем охлаждается в фильтре грубой очистки. Затем уже охлажденный газ поступает в фильтр тонкой очистки, а затем в смеситель. Из смесителя полученная смесь поступает в двигатель.

 

Процесс превращения топлива в газ

 

И все же: как из твердого топлива получается газ? Внутри газогенератора происходит некий процесс превращения, который разбит на несколько этапов, происходящих в разных зонах:

Зона подсушки находится в верхней части бункера. Здесь температура порядка 150 – 200 °С. Топливо подсушивается горячим газом, который движется по кольцевому трубопроводу, как было описано выше.

Зона сухой перегонки расположена в средней части бункера. Здесь без доступа воздуха и при температуре 300 – 500 °С топливо обугливается. Из древесины выделяются кислоты, смолы и другие элементы сухой перегонки.

Зона горения находится внизу камеры сгорания в зоне, где расположены фурмы, через которые поступает воздух. Здесь при подаче воздуха и температуре 1100 – 1300 °С обугленное топливо и элементы сухой перегонки сгорают, в результате чего образуются газы СО и СО2.

Зона восстановления находится выше зоны горения между колосниковой решеткой и зоной горения. Здесь газ СО2 поднимается вверх, проходит через раскаленный уголь, взаимодействует с углеродом (С) угля и на выходе образуется газ СО – окись углерода. В данном процессе также участвует влага из топлива, поэтому помимо СО образуется СО2 и Н2.

Зоны горения и восстановления называются зоной активной газификации. В результате генераторный газ состоит из нескольких компонентов:

• Горючие газы: СО (оксид углерода), Н2 (водород), СН4 (метан) и СnНm (непредельные углеводороды без смол).
• Балласт: СО2 (углекислый газ), О2 (кислород), N2 (азот), Н2О (вода).

Полученный газ охлаждается до температуры окружающей среды, затем очищается от муравьиной и уксусной кислоты, золы, взвешенных частиц и смешивается с воздухом.

 

Типы газогенераторов

 

Различают три типа газогенераторов: прямого процесса газогенерации, обратного и горизонтального.

Газогенераторы прямого процесса могут сжигать уголь полукокс и антрацит – топливо небитуминозное. Конструктивное отличие данного типа агрегатов в том, что воздух поступает через колосниковую решетку снизу, а забор газа производится сверху. В газогенераторах прямого процесса влага из топлива не попадает в зону горения, поэтому ее подводят специально. Обогащение генераторного газа водородом из воды повышает мощность генератора.

Газогенераторы опрокинутого или обращенного процесса предназначены для сжигания смолистого топлива – дров, древесного угля и отходов. Их конструктивное отличие в том, что воздух подается в среднюю часть – в зону горения, а забор газа производится ниже зоны горения – в зольнике. Обычно в агрегатах такого типа отобранный горячий газ используется для подогрева топлива в бункере.

Газогенераторы горизонтального или поперечного процесса газификации отличаются тем, что воздух в них подводится сбоку – в нижней части корпуса, причем подается он с высокой скоростью дутья через фурмы. Отбор газа производится  напротив фурмы через газоотборную решетку. Активная зона газификации в газогенераторе горизонтального процесса очень мала и сосредоточена между концом фурмы и газоотборной решеткой. Время пуска такого генератора намного меньше, также он легко приспосабливается к смене режимов работы.

 

Место установки газового генератора

Газогенераторы и газогенераторные котлы отопления можно устанавливать как внутри жилых помещений, например, в подвалах и цокольных этажах, так и на улице.

Так называемые пеллетные котлы чаще всего устанавливают в доме, так как их загрузка не сопряжена с большим количеством мусора, а также мешки с пеллетами весят немного и могут храниться где-то рядом с котлом.

Газогенераторы на дровах, а в особенности на дровах большой длины, имеет смысл устанавливать на улице недалеко от места хранения дров. Так можно будет подвезти дрова на тачке непосредственно к котлу или газогенератору и не спускать их в подвал дома. Стоящий на улице котел избавляет от грязи и золы в подвале. Особенно это актуально для деревянных домов, где повышенные нормы пожаробезопасности. Внешний корпус котла изготавливается из нержавеющей стали, которая не подвержена коррозии. Также котлы теплоизолированы насыпной теплоизоляцией, чтобы температура окружающей среды минимально влияла на процесс газификации и скорость пуска котла. Система регулирования размещается в стальном кожухе под крышкой, чтобы на нее не попадали осадки. Дымовая труба имеет двойные стенки. Если вас интересует, как подключить газовый генератор, если он стоит на улице, то ответ прост – трубы прокладываются в земле, чтобы они минимально охлаждались, если это котел отопления. Трубы отопления подходят к котлу снизу, а сам котел устанавливается так, чтобы при длительных перерывах в использовании он не замерзал.

Кстати, как уже отмечалось, длительность процесса горения топлива в котле может быть от 12 часов и достигать 25 часов. В зависимости от мощности котла и площади отапливаемого помещения, его придется топить раз в два дня, а иногда и раз в неделю. Чтобы сохранить вырабатываемое котлом тепло на столь длительный период, используется теплоаккумулятор.

 

Дровяной газовый генератор своими руками

В том чтобы изготовить газогенератор своими руками, нет ничего сверхсложного. Многие используют такой агрегат для бытовых нужд или устанавливают на автомобиль. Перед тем как начать изготавливать газогенератор самостоятельно, необходимо ознакомиться с принципом его действия и выбрать подходящую для себя схему работы.

Понадобятся – бочка, трубы или старая батарея радиаторов, фильтры тонкой и грубой очистки газа, вентилятор. С другой стороны набор элементов может быть самым разным, все зависит от фантазии исполнителя.

Ниже посмотрите видео пример газогенератора самостоятельного изготовления.

Схема газогенратора:

В интернете можно найти как фото, так и чертежи по монтажу газовых генераторов и пиролизных котлов. Есть даже умельцы, которые берут за основу готовый проверенный котел и полностью повторяют его в домашних условиях. Получается дешевле намного.

Схема газогенераторного котла:

Отличие пиролизного котла от обычного газогенератора в том, что он состоит из двух камер сгорания: в одной сгорает топливо и образуется газ, а в другой – сгорает газ и находится теплообменник. Устройство и принцип работы газогенератора мы уже рассмотрели, добавьте в него только вторую камеру сгорания, которая должна располагаться вверху, и теплообменник сверху. Иногда теплообменник располагают сбоку. Также не забудьте о разных типах газогенераторов, так что вторая камера сгорания может находиться не только сверху.

При сборе дымохода постарайтесь собирать его в последовательности, обратной движению дыма, так на его стенках будет меньше оседать всякой гадости. Сам дымоход лучше сделать легкоразбираемым, чтобы его можно было легко и быстро чистить. Пространство вокруг котла отопления должно быть свободным, так как он нагревается в процессе работы.  После монтажа котла придется изучить его «повадки» и подобрать оптимальный для себя режим работы, при котором сгорают все смолы.

Хотелось бы отметить, что газогенератор может рассматриваться не только как сжигатель полезной древесины, но и как утилизатор отходов. В нем можно сжигать остатки линолеума, пакетов, мешков, резины, пластиковых бутылок и другого бытового мусора.

Газогенератор на дровах – принцип работы и устройство

Газ, который мы часто используем для приготовления пищи, отопления дома и нагрева воды для хозяйственных нужд, добывается не только из недр земли. Его можно получить, сжигая некоторые природные материалы, к примеру, древесину, опилки, уголь, торф, отходы сельского хозяйства и прочее. Даже некоторые виды мусора пригодны для этого дела (старый паркет, линолеум некоторые виды пластика). Ведь при сгорании вышеуказанных материалов выделяется газ, который, если смешать в определенных пропорциях с кислородом, прекрасно горит и выделяет относительно большое количество тепловой энергии. Только для этого вам придется приобрести специальный вид отопительного оборудования – газогенератор на дровах.

Принцип работы

Итак, чтобы дрова в топке смогли выделить необходимое количество горючего газа, необходимо, чтобы они горели при небольшой подаче кислорода. По сути, топливо должно не гореть, а тлеть. Но при этом температура внутри камеры должна быть немаленькой, не меньше +1100°С. Это одно из основных условий.

С газами такой температуры работать очень сложно, ведь их качество достаточно низкое, чтобы использовать его по прямому назначению. Просто коэффициент полезного действия от их сжигания будет не очень большим, поэтому топочные газы обычно очищают. Но перед этим их необходимо немного охладить.

Горизонтальная модель газогенератора

Чистка газов производится на специальных фильтрах, где их очищают от золы, взвешенных частиц, кислот (муравьиной и уксусной) и других примесей. После чего они поступает в смесительную емкость, где производится смешение газов со свежим воздухом. И вот уже готовая воздушно-газовая смесь может быть использована по прямому назначению. Вот такой принцип работы газогенератора на дровах. Процесс не самый простой, поэтому и устройство данного агрегата непростое. Хотя многие домашние мастера изготавливают их своими руками.

Кстати, пиролизные котлы на твердом топливе – это одна из разновидностей газогенератора. Правда, в них отсутствует этапы охлаждения топочных газов и их очистка. Горючий материал сразу же из камеры сгорания дров попадает внутрь второй топки, где газы обогащаются кислородом и сжигаются. Для других целей газ не используется.

Достоинства и недостатки

Как и любой вид отопительного оборудования, газогенераторные котлы на твердом топливе обладают плюсами и минусами в конструкции и эксплуатации.

Простая конструкция

Достоинства

• Начнем с коэффициента полезного действия, как с самого основополагающего критерия эффективной работы агрегата. Так вот у пиролизных твердотопливных котлов он имеет диапазон 85-95%. Для сравнения: у обычных дровяных агрегатов КПД не превышает 65%. Коэффициент полезного действия определяет соотношение расхода топлива, которого хватает на выработку необходимого количества тепловой энергии. А она, в свою очередь, должна быть рационально использована для поддержания необходимого температурного режима внутри помещений. Вот такая сложная взаимосвязь.
• В газогенераторах топливо горит гораздо дольше, чем в обычных приборах. Если в качестве топлива используются дрова, то продолжительность сжигания одной закладки может хватить на пару дней. С углем этот показатель гораздо больше, до одной недели.
• Устройство газогенератора на дровах имеет определенные конструктивные особенности, которые помогают сжечь топливо до конца. Остается лишь одна зола и сажа на стенках камеры сгорания. Почему это положительная сторона? Здесь два фактора: закладка горит дольше, чистка прибора упрощается.
• Обычно твердотопливные котлы плохо поддаются автоматизации. Регулировать процессы, происходящие внутри агрегата практически невозможно. В газогенераторных печах на дровах процесс горения можно автоматизировать. Конечно, это не так просто, как, скажем, с газовыми или электрическими отопительными приборами, но такая возможность присутствует.
• Так как угарные газы очищаются и сгорают, то это говорит о том, что в окружающую атмосферу попадает незначительное количество вредных веществ. На сегодняшний день это один из самых жестких требований, который пиролизными котлами на дровах полностью выполняются.
• Современные модели газогенераторов обладают различными преимуществами, которые выделяют их из общей категории твердотопливных котлов. К примеру, в топке некоторых моделей можно впихнуть поленья длиною больше одного метра и использовать древесину с влажность до 50%.

Устройство самодельного газогенератора

Недостатки

• Большой недостаток газогенераторных котлов на дровах – это сложность подачи воздуха в камеру смешения с угарными газами. Естественным способом это сделать очень трудно, поэтому практически все модели в своей конструкции используют механический надув при помощи вентилятора. А это говорит о том, что наш котел тут же переходит в категорию «энергозависимых агрегатов».
• Если упустить момент падения мощности, особенно, когда она падает ниже половины своего номинала, то на стенках камеры сгорания и в дымоходе тут же начинает образовываться деготь за счет сажи и конденсации влажных паров. Поэтому совет – всегда держите минимальный температурный режим в +60°С.
• Цена генераторов на дровах для дома выше обычных твердотопливных котлов практически вдвое. Конечно, есть предложения на рынке в виде самодельных отопительных приборов, но нет гарантии, что этот вариант будет работать эффективно и экономно. Так что не стоит рисковать.

Внимание! Выше уже говорилось, что автоматизировать газогенератор проще, чем классический твердотопливный котел. Добавим, что генератор с блоком автоматики работает в разы безопаснее.

Принципиальная схема обычного пиролизного котла

Разновидности дровяных генераторов

Существует достаточно большой модельный ряд газогенераторов, которые работают на дровах. Здесь и очень простые конструкции в виде буржуек, есть и сложные агрегаты, в которых проводятся все процессы: от сжигания дров до чистки топочных газов и их сгорания.

К примеру, твердотопливный котел-буржуйка. По сути, это обычная буржуйка с разделенной пополам топкой горизонтальной перемычкой, один конец которой не доходит до стенки печки. Остается небольшой зазор, по которому топочные газы перемещаются в верхнюю камеру сгорания. Вторая топка представляет собой систему каналов, по которым газы перемещаются снизу вверх. При этом они захватывают свежий холодный воздух, поступающий внутрь котла из нижних сопел. Здесь же и происходит смешение и получение воздушно-газовой смеси. Кстати, холодный воздух, проходя по соплам и каналам, тоже нагревается, так что волноваться, что смесь не загорится, нет причин.

Такая буржуйка хоть и обладает неплохим КПД, все равно является малопроизводительным отопительным агрегатом. Использовать ее для основной радиаторной системы отопления не рекомендуется. А вот для теплых полов она в самый раз.

Пиролизная печь буржуйка

Для основной отопительной системы лучше всего подойдут твердотопливные пиролизные котлы длительного горения. Основа их эффективной работы – это правильно проводимый процесс пиролиза в первой камере сгорания, куда закладываются дрова. Как уже было сказано выше, они в топке должны просто тлеть, ведь сюда поступает небольшое количество свежего воздуха.

От того, как правильно будет проведено размещение топлива и будет зависеть качество его сжигания. Поэтому рекомендуется дрова укладывать как можно ближе друг к другу, оставляя минимальные зазоры между ними. Чем меньше свободного пространства останется, тем лучше. Существует два вида укладки дров:

1. Рядами в горизонтальной плоскости.
2. В виде клети или колодца.

Итак, подведем итог. Газогенераторы, работающие на дровах — это неоспоримо наилучший вариант из категории «твердотопливных котлов». У них достаточно большое количество преимуществ перед другими моделями данной категории. Но хотелось бы отметить высокий КПД. Даже только из-за него можно было сделать выбор в сторону газогенератора.

Деревянный генератор на заднем дворе — возобновляемая энергия

Иногда трудно решить, что является большим финансовым бременем: расходы на эксплуатацию автомобиля или расходы на обеспечение семьи электроэнергией и теплом. Итак, чтобы уменьшить напряжение в обоих случаях, ребята из исследовательского центра MOTHER EARTH NEWS потратили последние несколько месяцев на разработку и тестирование различных систем, в которых используются недорогие, а иногда и бесплатные древесные отходы вместо дорогостоящих. ископаемое топливо.

В статье «Грузовик на древесном газе: дорожная энергия за счет газификации древесины» мы подробно рассказали, как сделать газогенератор для древесины достаточно маленьким, чтобы приводить в движение автомобиль или пикап, примерно за 125 долларов в деталях и материалах. В этом отчете мы также упомянули, что мы находимся в процессе адаптации технологии к стационарной генерирующей системе. Что ж, всего за несколько дней до крайнего срока, установленного для этого выпуска, наша исследовательская группа завершила работу над этим дровяным генератором. И — хотя у нас еще не было возможности посвятить достаточно рабочего времени устройству, чтобы убедить нас в том, что дизайн настолько хорош, насколько мы можем его сделать, — наше первоначальное тестирование, похоже, показывает, что он будет работать так же хорошо, как и любые обычные резервный генератор, работающий на топливе, аналогичной мощности в , в дополнение к для обеспечения достаточного количества горячей воды для фактического обогрева дома!

С самого начала этого проекта мы не только хотели создать рабочий демонстрационный образец, который позволил бы посетителям нашей эко-деревни увидеть — и, в некоторых случаях, позже повторить — то, что мы сделали, но также хотели создать безупречный функциональный источник переменного тока, который будет полностью обеспечивать нашу ремонтную мастерскую, тем самым уменьшая нашу зависимость от местных коммунальных услуг.

Как оказалось, мы смогли достичь наших целей … и для этого использовали недорогой лом или запчасти со свалки, которые мы подключили к 10-киловаттному генератору переменного тока на 120/240 В, первоначально приобретенному для гидроэлектростанции. (См. «Материнская гидроэлектростанция». Поскольку напор и сток на нашем гидроэнергетическом объекте имеют потенциал чуть более 2 кВт, мы решили заменить там негабаритный генератор переменного тока более подходящим генератором мощностью 2,5 кВт, таким образом, более крупная установка доступна для использования с древесно-газовой установкой.)

Газификаторы, конденсаторы и фильтры

Система получения электричества из металлолома на удивление проста. Для начала, вместо того, чтобы использовать только один газогенератор, мы решили использовать и два , подключенных независимо друг от друга, чтобы двигатель работал без перебоев. (В качестве дополнительного преимущества эта установка также позволяет нам очищать или обслуживать одну камеру, в то время как другая поддерживает работу установки.) при установке на транспортном средстве, мы пошли дальше и установили электромеханический встряхиватель решетки (сделанный из двигателя автомобильного стеклоочистителя) в каждой топке, чтобы гарантировать, что остатки топлива не накапливаются и остановить поток горючего «дымового» топлива производится газификаторами.

Когда пар выходит из «используемого» агрегата, он попадает непосредственно в десятифутовый, слегка наклонный горизонтальный конденсатор, который [1] удаляет большое количество несгоревшего водяного пара и некоторый остаток, и [2] охлаждается и, таким образом, уплотняет топливный заряд, делая его более мощным. Эта «охлаждающая камера» представляет собой не что иное, как серию труб, заключенных — все, кроме их концов — в «рубашку» трубопровода, которая заполнена водой и подключена к системе охлаждения двигателя.

После прохождения через конденсатор концентрированные газы попадают в вертикальный фильтр, который задерживает любые оставшиеся твердые частицы слоями тканой нити и предотвращает потенциальное обратное пламя от достижения остальной части системы с помощью перфорированных пламегасителей на обоих входах и розетка.И снова конденсатор и фильтр были изготовлены в двух экземплярах, так что были две отдельные и законченные системы производства топлива, каждая из которых подключена к общей питающей трубе, ведущей непосредственно к двигателю.

Силовая установка, генератор и регулятор скорости

При выборе двигателя для нашего завода учитывались четыре фактора: [1] мощность и крутящий момент при заданных оборотах, [2] рабочий объем, [3] доступность и [4] стоимость.

Из наших приблизительных расчетов мы пришли к выводу, что — после учета потерь эффективности — генератору мощностью 10 кВт для эффективной работы потребуется около 22 лошадиных сил.Однако, поскольку мощность в лошадиных силах является функцией частоты вращения двигателя, было важно выбрать силовую установку, которая развивает свои «лошадиные силы» в диапазоне средних оборотов, а не на максимальной скорости, поскольку высокоскоростной агрегат будет страдать от плохой экономии топлива и сокращенная продолжительность жизни. Мы также должны были учитывать тот факт, что двигатель, работающий на древесном газе, обеспечивает только от 50 до 65% мощности номинальной мощности , и что медленно горящий газ лучше работает с длинноходной, а не короткоходной конструкцией. .

Объем двигателя — еще один важный фактор.Очевидно, огромный восьмицилиндровый двигатель потреблял бы больше «дыма», чем требует скромная четырехцилиндровая машина. И в интересах экономии мы не видели смысла в использовании очень крупногабаритного двигателя для выполнения относительно небольшой задачи по обеспечению единственного здания электричеством и теплом.

Также важны доступность и стоимость. Мы посчитали, что лучше использовать недорогой утилизированный двигатель, близкий к нашим потребностям, чем покупать идеально подобранный — но дорогой — новый силовой агрегат .

К счастью, наш выбор оказался удачным. При обыске на местной свалке был обнаружен (за 75 долларов) четырехцилиндровый двигатель Pontiac Tempest 1961 года выпуска. Это длинноходная модель объемом 195 кубических дюймов, которая, по сути, является правой половиной General Motors V-8. Мы оснастили блок поршнями с соотношением сторон 11: 1 и распределительным валом с малым перекрытием, затем установили самодельную систему карбюратора, аналогичную той, что используется на нашем пикапе, работающем на древесном газе, и немного увеличили угол опережения зажигания. (Эти модификации были экспериментальными.Система определенно будет работать вполне адекватно с двигателем с коробчатым двигателем.) Мы также заменили обычный выпускной коллектор на морской агрегат с водяным охлаждением и построили водяную рубашку вокруг открытой выхлопной трубы, чтобы отводить отработанное тепло для использования в система хранения тепла.

В нынешнем состоянии двигатель производит на больше, чем на мощности, достаточной для оптимальной скорости генератора — 1800 об / мин — для эффективного выполнения своей работы. Насколько мы можем догадаться, крепкий маленький четырехцилиндровый двигатель, изначально рассчитанный на 110 л.с. при 3800 об / мин, на этой скорости выталкивает почти 70 «пони» на своей газовой диете…. что означает подачу около 30 лошадиных сил на генератор переменного тока при 1800 оборотах в минуту (и это также скорость, с которой силовая установка развивает свой максимальный крутящий момент). Кроме того, эти обстоятельства позволяют нам использовать экономичную муфту прямого привода вместо более сложной и энергосберегающей системы понижающей передачи для установки.

Сама генераторная установка представляет собой стандартный генератор с самовозбуждением Kamag 14 мощностью 10 кВт в непрерывном режиме.Он обеспечивает либо одну 240-вольтовую, либо две 120-вольтовые 60-тактные цепи и предназначен для включения при 210 вольт, чтобы установка могла выйти на рабочую скорость без нагрузки. Точно так же он включает в себя регулятор превышения скорости, который отключает устройство при напряжении 270.

Поскольку изменение требований к нагрузке напрямую влияет на скорость вращения двигателя / генератора переменного тока и, таким образом, влияет на циклическое переключение мощности, нам пришлось полагаться на управление скоростью, чтобы обеспечить постоянное поддержание 60 циклов.Но вместо того, чтобы использовать шкив переменной ширины, изначально поставляемый с генератором, мы использовали только его датчик скорости и серводвигатель, а затем подключили последний компонент непосредственно к дроссельной заслонке двигателя. Эта компоновка гораздо менее громоздка и сложна, чем «зажим для шкива», хотя нам нужно будет провести гораздо больше испытаний — и, возможно, внести некоторые изменения — прежде чем мы сможем полностью поручиться за ее эффективность.

Система когенерации обеспечивает тепло

Система предназначена не только для производства электроэнергии для нашей ремонтной мастерской, но и для обеспечения этой конструкции теплом.Вы не поверите, но только около одной трети энергии данного топлива выполняет какую-либо полезную работу, поскольку сжигается в двигателе. Остальное, как правило, тратится в виде тепла, так как оно выбрасывается из выхлопной трубы или забирается из радиатора. Итак, чтобы воспользоваться этим растраченным ресурсом, мы направили систему охлаждения силовой установки вместе с «рубашкой», окружающей выпускной коллектор, в 15-галлонный «замкнутый контур» … который, в свою очередь, сбрасывает тепловую энергию в систему охлаждения. Накопительный бак на 500 галлонов, который через насос и 1 1/2 «линию соединен со вторым контейнером равного объема.

Для наших летних демонстраций мы подключили небольшой водонагреватель к первичному контуру двигателя. Однако осенью мы планируем расширить это до полномасштабной гидравлической системы, установив обогреватели плинтуса в конструкции площадью 1200 квадратных футов, которая должна полностью использовать воду с температурой 170 ° F, которую обеспечивает двигатель.

и многое другое!

Наши эксперименты на этом не заканчиваются . Как только мы полностью удовлетворены производящей электричество частью нашей установки, мы собираемся прикрутить воздушный компрессор к вспомогательному кронштейну в передней части двигателя, обвязать его ремнем и пропустить пневматическую линию в закопанный резервуар для хранения воздуха рядом с магазином.Холодная земля поможет сконденсировать любую влагу, а сжатую «атмосферу» затем можно будет использовать для приведения в движение инструментов или распыления краски.

На самом деле, когда дело доходит до придумывания новых задач для нашего генератора, мы ограничены только нашим воображением. Кажется, что в двигателе достаточно избыточной мощности, чтобы позволить нам работать даже с автомобильным компрессором кондиционера, который должен обеспечивать охлаждение небольшого дома. По крайней мере, один из наших научных сотрудников считает, что можно разработать механизм измельчения древесины / шнековой подачи, приводимый в действие коленчатым валом двигателя, который мог бы преобразовывать большие куски дерева в куски «размером с укус» и подавать их в газифицирующую среду. камеры!

В любом случае, мы чувствуем, что сделали ряд примечательных открытий в ходе нашего небольшого исследования, не последним из которых является тот факт, что домашние электрические потребности могут быть удовлетворены с помощью газификации древесины.Вклад нашей лилипутской коммунальной службы — не считая рабочей силы — составил примерно 6000 долларов, включая ее «жилье», состоящее из плиты и защитной крыши. Конечно, эту стоимость можно было бы существенно снизить, если бы использовались подержанный генератор переменного тока и немодифицированный двигатель. И не требуется очень острого карандаша, чтобы понять, что домашнему хозяйству или ферме, которые ежегодно потребляют около 1500 долларов покупной энергии (во многих областях, которые можно было бы считать скромной цифрой ), придется работать с автономным всего четыре года — при условии, что топливо утилизируется — чтобы окупить вложения.

Но мы еще не закончили. Следите за будущими выпусками, чтобы получать больше отчетов о нашей когенерационной системе, потому что мы будем держать вас в курсе нашего прогресса по мере продвижения вперед.

---

Первоначально опубликовано: июль / август 1981 г.

Биомасса для производства электроэнергии | WBDG

Введение

Внутри этой страницы

ЭТА СТРАНИЦА ПОДДЕРЖИВАЕТСЯ

Биомасса используется для отопления помещений, производства электроэнергии и комбинированного производства тепла и электроэнергии.Термин «биомасса» охватывает большое количество разнообразных материалов, включая древесину из различных источников, сельскохозяйственные остатки, а также отходы животноводства и жизнедеятельности человека.

Биомассу можно преобразовать в электроэнергию несколькими способами. Наиболее распространенным является прямое сжигание биомассы, такой как сельскохозяйственные отходы или древесные материалы. Другие варианты включают газификацию, пиролиз и анаэробное сбраживание. Газификация производит синтез-газ с полезным содержанием энергии за счет нагрева биомассы меньшим количеством кислорода, чем необходимо для полного сгорания.Пиролиз дает бионефть за счет быстрого нагревания биомассы в отсутствие кислорода. Анаэробное сбраживание производит возобновляемый природный газ, когда органическое вещество разлагается бактериями в отсутствие кислорода.

Различные методы работают с разными типами биомассы. Обычно древесная биомасса, такая как древесная щепа, пеллеты и опилки, сжигается или газифицируется для выработки электроэнергии. Остатки кукурузной соломы и пшеничной соломы упаковываются в тюки для сжигания или превращаются в газ с помощью анаэробного варочного котла.Очень влажные отходы, такие как отходы животных и человека, превращаются в газ со средним содержанием энергии в анаэробном варочном котле. Кроме того, большинство других типов биомассы можно преобразовать в бионефть путем пиролиза, которое затем можно использовать в котлах и печах.

В Вудленде, Калифорния, электростанция использует древесину из сельскохозяйственной промышленности.
Источник: NREL

В этом обзоре основное внимание уделяется древесной биомассе, используемой для выработки электроэнергии на промышленных предприятиях, а не в проектах коммунальных предприятий.Тепло биомассы и биогаз, включая анаэробное сбраживание и свалочный газ, рассматриваются на других страницах технологических ресурсов в этом руководстве:

По сравнению со многими другими вариантами возобновляемой энергии, биомасса имеет преимущество диспетчеризации, что означает, что она управляема и доступна при необходимости, подобно системам выработки электроэнергии на ископаемом топливе. Однако недостатком биомассы для производства электроэнергии является то, что топливо необходимо закупать, доставлять, хранить и оплачивать. Кроме того, при сжигании биомассы образуются выбросы, которые необходимо тщательно контролировать и контролировать в соответствии с нормативными требованиями.

В этом обзоре представлены конкретные детали для тех, кто рассматривает системы производства электроэнергии на биомассе как часть крупного строительного проекта. Дополнительную общую информацию можно получить в Управлении энергоэффективности и возобновляемых источников энергии (EERE) Министерства энергетики США (DOE). Основы технологии биомассы. Подробную информацию об использовании биомассы для комбинированного производства тепла и электроэнергии можно получить в Партнерстве по комбинированному производству тепла и энергии Агентства по охране окружающей среды США (EPA).

Описание

На большинстве биоэлектростанций используются системы сжигания с прямым сжиганием топлива.Они сжигают биомассу напрямую, чтобы произвести пар высокого давления, который приводит в действие турбогенератор для производства электроэнергии. В некоторых отраслях промышленности, связанных с биомассой, отводимый или отработанный пар электростанции также используется для производственных процессов или для обогрева зданий. Эти системы комбинированного производства тепла и электроэнергии (ТЭЦ) значительно повышают общую энергоэффективность примерно до 80% по сравнению со стандартными системами, работающими только на биомассе, с эффективностью примерно 20%. Сезонные потребности в отоплении повлияют на эффективность системы ТЭЦ.

Простая система выработки электроэнергии на биомассе состоит из нескольких ключевых компонентов. Для парового цикла это включает некоторую комбинацию следующих элементов:

• Оборудование для хранения и транспортировки топлива
• Камера сгорания / печь
• Котел
• Насосы
• Вентиляторы
• Паровая турбина
• Генератор
• Конденсатор
• Градирня
• Контроль выхлопа / выбросов
• Система управления (автоматизированная).

Системы прямого сжигания подают сырье биомассы в камеру сгорания или печь, где биомасса сжигается с избытком воздуха для нагрева воды в бойлере с образованием пара. Вместо прямого сжигания некоторые развивающиеся технологии газифицируют биомассу для получения горючего газа, а другие производят пиролизные масла, которые можно использовать для замены жидкого топлива. Котельное топливо может включать древесную щепу, пеллеты, опилки или биомасло. Затем пар из котла расширяется через паровую турбину, которая вращается, чтобы запустить генератор и произвести электричество.

В целом, все системы, работающие на биомассе, требуют места для хранения топлива, а также некоторого типа оборудования для обращения с топливом и средств контроля. Система, использующая древесную щепу, опилки или гранулы, обычно использует бункер или силос для краткосрочного хранения и внешний склад для хранения топлива для более крупных хранилищ. Автоматизированная система управления транспортирует топливо из внешнего хранилища с использованием некоторой комбинации кранов, штабелеукладчиков, регенераторов, фронтальных погрузчиков, ремней, шнеков и пневмотранспорта. Ручное оборудование, такое как фронтальные погрузчики, можно использовать для переноса биомассы из штабелей в бункеры, но этот метод повлечет за собой значительные затраты на рабочую силу, эксплуатацию и техническое обслуживание оборудования (O&M).Менее трудоемким вариантом является использование автоматических штабелеукладчиков для создания штабелей и регенераторов для перемещения щепы из штабелей в бункер для щепы или бункер.

В электроэнергетических системах, работающих на древесной стружке, обычно используется одна сухая тонна на мегаватт-час производства электроэнергии. Это приближение типично для систем с влажной древесиной и полезно для первого приближения требований к потреблению и хранению топлива, но фактическое значение будет варьироваться в зависимости от эффективности системы. Для сравнения, это эквивалентно 20% эффективности HHV с 17 MMBtu / т древесины.

Большая часть древесной щепы, производимой из сырых пиломатериалов, будет иметь влажность от 40% до 55% на влажной основе, что означает, что тонна зеленого топлива будет содержать от 800 до 1100 фунтов воды. Эта вода снизит извлекаемую энергию материала и снизит эффективность котла, так как вода должна испаряться на первых этапах сгорания.

Самые большие проблемы с установками, работающими на биомассе, связаны с обработкой и предварительной обработкой топлива. Это относится как к небольшим установкам с колосниковым обогревом, так и к большим установкам с подвесным обогревом.Сушка биомассы перед сжиганием или газификацией повышает общую эффективность процесса, но во многих случаях может быть экономически невыгодной.

Выхлопные системы используются для вывода побочных продуктов сгорания в окружающую среду. Средства контроля выбросов могут включать в себя циклон или мультициклон, рукавный фильтр или электрофильтр. Основная функция всего перечисленного оборудования — это контроль твердых частиц, и она указана в порядке увеличения капитальных затрат и эффективности. Циклоны и мультициклоны могут использоваться в качестве предварительных коллекторов для удаления более крупных частиц перед рукавным фильтром (тканевым фильтром) или электростатическим фильтром.

Кроме того, может потребоваться контроль выбросов несгоревших углеводородов, оксидов азота и серы в зависимости от свойств топлива и местных, государственных и федеральных нормативных актов.

Как это работает?

В системе прямого сгорания биомасса сжигается в камере сгорания или печи для получения горячего газа, который подается в котел для выработки пара, который расширяется через паровую турбину или паровой двигатель для производства механической или электрической энергии.

В системе прямого сжигания переработанная биомасса является котельным топливом, который производит пар для работы паровой турбины и генератора для производства электроэнергии.

Типы технологий и стоимость технологий

Есть множество компаний, в основном в Европе, которые продают маломасштабные двигатели и комбинированные теплоэнергетические системы, которые могут работать на биогазе, природном газе или пропане. Некоторые из этих систем доступны в Соединенных Штатах с мощностью от примерно 2 киловатт (кВт) и примерно 20 000 британских тепловых единиц (БТЕ) ​​в час тепла до нескольких мегаватт (МВт). Кроме того, в настоящее время в Европе доступны маломасштабные (от 100 до 1500 кВт) паровые двигатели / генераторные установки и паровые турбины (от 100 до 5000 кВт), работающие на твердой биомассе.

В Соединенных Штатах прямое сжигание является наиболее распространенным методом производства тепла из биомассы. Установленная стоимость малых электростанций, работающих на биомассе, составляет от 3000 до 4000 долларов за кВт, а приведенная стоимость энергии — от 0,8 до 0,15 доллара за киловатт-час (кВтч).

Двумя основными типами систем прямого сжигания щепы являются камеры сгорания со стационарной и подвижной решеткой, также известные как топки с неподвижным слоем и камеры сгорания с атмосферным псевдоожиженным слоем.

Фиксированные системы

Существуют различные конфигурации систем с неподвижным слоем, но общей характеристикой является то, что топливо тем или иным образом доставляется на решетку, где оно вступает в реакцию с кислородом воздуха.Это экзотермическая реакция, при которой образуются очень горячие газы и пар в секции теплообменника котла.

Системы с псевдоожиженным слоем

В системе с циркулирующим псевдоожиженным слоем или с барботажным псевдоожиженным слоем биомасса сжигается в горячем слое взвешенных негорючих частиц, таких как песок. По сравнению с колосниковыми камерами сгорания системы с псевдоожиженным слоем обычно производят более полное преобразование углерода, что приводит к снижению выбросов и повышению эффективности системы.Кроме того, котлы с псевдоожиженным слоем могут использовать более широкий спектр исходного сырья. Кроме того, системы с псевдоожиженным слоем имеют более высокую паразитную электрическую нагрузку, чем системы с неподвижным слоем, из-за повышенных требований к мощности вентилятора.

Системы газификации биомассы

Небольшая модульная система биоэнергетики от Community Power Corporation

Хотя системы газификации биомассы встречаются реже, они аналогичны системам сжигания, за исключением того, что количество воздуха ограничено и, таким образом, вырабатывается чистый топливный газ с полезной теплотворной способностью в отличие от сжигания, при котором отходящий газ не имеет полезной теплотворной способности. теплотворная способность.Чистый топливный газ обеспечивает возможность приводить в действие множество различных видов газовых первичных двигателей, таких как двигатели внутреннего сгорания, двигатели Стирлинга, термоэлектрические генераторы, твердооксидные топливные элементы и микротурбины.

На эффективность системы прямого сжигания или газификации биомассы влияет ряд факторов, включая влажность биомассы, распределение и количество воздуха для горения (избыток воздуха), рабочую температуру и давление, а также температуру дымовых газов (выхлопных газов).

Приложение

Тип системы, наиболее подходящей для конкретного применения, зависит от многих факторов, включая доступность и стоимость каждого типа биомассы (например, щепа, пеллеты или бревна), стоимость конкурирующего топлива (например, мазут и природный газ), пиковые и годовые электрические нагрузки и затраты, размер и тип здания, доступность площадей, наличие рабочего и обслуживающего персонала, а также местные нормы выбросов.

Проекты, которые могут использовать как производство электроэнергии, так и тепловую энергию из энергетических систем, работающих на биомассе, часто являются наиболее рентабельными.Если место имеет предсказуемый доступ к круглогодичным доступным ресурсам биомассы, то некоторое сочетание производства тепла и электроэнергии из биомассы может быть хорошим вариантом. Транспортировка топлива составляет значительную часть его стоимости, поэтому в идеале ресурсы должны быть доступны из местных источников. Кроме того, на предприятии, как правило, необходимо хранить сырье биомассы на месте, поэтому доступ на площадку и хранение являются факторами, которые следует учитывать.

Как и в случае с любой другой технологией производства электроэнергии на объекте, система производства электроэнергии должна быть подключена к коммунальной сети.Правила присоединения могут быть другими, если система представляет собой комбинированную теплоэнергетическую систему, а не только для производства электроэнергии. Возможность использовать чистые измерения также может иметь решающее значение для экономики системы.

Руководство Федеральной программы энергоменеджмента (FEMP) по интеграции возобновляемых источников энергии в федеральное строительство содержит дополнительную информацию о требованиях к межсетевым соединениям и чистому учету.

Экономика

Основные статьи капитальных затрат для энергосистемы, работающей на биомассе, включают хранение топлива и оборудование для обращения с топливом, камеру сгорания, котел, первичный двигатель (например.грамм. турбина или двигатель), генератор, элементы управления, дымовая труба и оборудование для контроля выбросов.

Стоимость системы имеет тенденцию к снижению по мере увеличения размера системы. Для паровой системы, работающей только на электроэнергии (не комбинированной), мощностью от 5 до 25 МВт, затраты обычно составляют от 3000 до 5000 долларов за киловатт электроэнергии. Нормированная стоимость энергии для этой системы будет составлять от 0,08 до 0,15 доллара за кВтч, но она может значительно увеличиться с расходами на топливо. Для больших систем требуется значительное количество материала, что приводит к увеличению расстояний транспортировки и затрат на материалы.Небольшие системы имеют более высокие затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание на единицу произведенной энергии и более низкую эффективность, чем большие системы. Следовательно, определение оптимального размера системы для конкретного приложения — это итеративный процесс.

Существует множество стимулов для производства энергии из биомассы, но они различаются в зависимости от политики федерального законодательства и законодательства штата. База данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и эффективности® перечисляет стимулы для биомассы. Сроки программ стимулирования часто позволяют меньше времени на строительство, чем необходимо для проектов, связанных с биомассой.Кроме того, федеральные агентства часто не могут напрямую воспользоваться финансовыми стимулами для возобновляемых источников энергии, если они не используют другую структуру собственности.

Руководство

FEMP по интеграции возобновляемых источников энергии в федеральное строительство содержит дополнительную информацию о финансировании проектов в области возобновляемых источников энергии.

Интересно, что штат Массачусетс недавно исключил электричество, работающее на биомассе, из своего Стандарта портфеля возобновляемых источников энергии, потому что официальные лица штата не верили, что биомасса обеспечивает явное сокращение выбросов парниковых газов.Таким образом, проекты, связанные с использованием биомассы, больше не имеют права на получение сертификатов возобновляемой энергии, которые засчитываются для целей или финансирования возобновляемых источников энергии штата Массачусетс.

Оценка доступности ресурсов

Наиболее важными факторами при планировании энергетической системы на биомассе являются оценка ресурсов, планирование и закупки. В рамках процессов отбора и анализа осуществимости критически важно определить потенциальные источники биомассы и оценить необходимое количество топлива.

Если возможно, подробно определите способность потенциальных поставщиков производить и поставлять топливо, отвечающее требованиям оборудования, работающего на биомассе.Это может быть довольно интенсивный процесс, поскольку он включает в себя определение нагрузки, которая будет обслуживаться, выявление возможных производителей или поставщиков оборудования, работу с этими поставщиками для определения спецификации топлива и контакт с поставщиками, чтобы узнать, могут ли они соответствовать спецификации — и какая цена. Также необходимо оценить ежемесячные и годовые потребности в топливе, а также пиковое потребление топлива, чтобы помочь с обращением с топливом и определением размеров оборудования для хранения топлива.

Поскольку на большей части территории Соединенных Штатов не существует установленной системы распределения древесной щепы, иногда бывает трудно найти поставщиков.Одно из предложений — связаться с региональной лесной службой США и государственной лесной службой. К другим ресурсам, к которым можно обратиться, относятся ландшафтные компании, лесопилки и другие переработчики древесины, свалки, лесоводы и производители деревянной мебели.

Оценки ресурсов биомассы на уровне округа также доступны в Интернете с помощью интерактивного инструмента картографии и анализа. Инструмент оценки биомассы был разработан Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (NREL) при финансовой поддержке EPA. Раньше оценка ресурсов обычно была статичной и не позволяла пользователям анализировать данные или манипулировать ими.Этот новый инструмент позволяет пользователям выбрать местоположение на карте, количественно оценить ресурсы биомассы, доступные в пределах определенного пользователем радиуса, и оценить общую тепловую энергию или мощность, которые могут быть произведены путем восстановления части этой биомассы. Инструмент действует как предварительный источник информации о сырье биомассы; однако он не может заменить оценку сырья на месте.

Доступные ресурсы биомассы в США.
Источник: NREL

Необходимо разработать процесс приема поставок биомассы и оценки свойств топлива.По состоянию на июль 2011 года национальные спецификации по древесной щепе отсутствуют, но разрабатываются региональные спецификации. Наличие спецификации помогает сообщать и обеспечивать соблюдение требований к микросхеме. Спецификация должна включать физические размеры, диапазон содержания влаги в топливе, энергосодержание, содержание золы и минералов, а также другие факторы, влияющие на обращение с топливом или его сгорание. Для обеспечения справедливой стоимости контракты на поставку топлива должны масштабировать закупочную цену обратно пропорционально содержанию влаги, поскольку более высокое содержание влаги значительно снижает эффективность сгорания и увеличивает вес транспортируемого материала.

Рекомендации по закупкам

Следующие ниже рекомендации имеют решающее значение для успеха любого проекта по производству энергии из биомассы.

• Полностью вовлекайте лиц, принимающих решения, и широкую общественность на этапах планирования и по мере достижения прогресса, особенно если система будет установлена ​​в общественном здании.
• Тесно сотрудничать с производителем или поставщиком оборудования, работающего на биомассе, для совместной работы над проектированием зданий и требованиями к оборудованию.
• Согласование календарного планирования строительства с поставкой оборудования.Например, легче доставить и установить оборудование, если кран имеет доступ к месту установки.
• Определите маршрут доставки топлива, чтобы грузовики могли легко добраться до места хранения и при необходимости развернуться.

Эксплуатация и обслуживание

Затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание энергетических систем, работающих на биомассе, в основном состоят из затрат на топливо и рабочую силу. В остальном эти системы аналогичны другим системам производства электроэнергии на основе котлов. Эксплуатация ведется непрерывно, поэтому затраты на эксплуатацию, а также на покупку и хранение топлива необходимо оценивать вместе с общими затратами по проекту.

Особенности

Ниже приведены важные особенности электрических систем, работающих на биомассе.

Экологическая экспертиза / разрешение

Основной проблемой NEPA и выдачей разрешений для энергетической системы, работающей на биомассе, являются выбросы от сжигания. Следовательно, следует пересмотреть местные требования. Выбросы в атмосферу из системы биомассы зависят от конструкции системы и характеристик топлива. При необходимости можно использовать системы контроля выбросов для уменьшения выбросов твердых частиц и оксидов азота.Выбросы серы полностью зависят от содержания серы в биомассе, которое обычно очень низкое.

Хранение щепы требует внимательности, подготовки и внимательности. Когда стружка хранится в здании, существует вероятность того, что пыль от стружки скапливается на горизонтальных поверхностях и попадает внутрь оборудования. Беспокойство вызывает способность древесной щепы самовоспламеняться или самовоспламеняться при хранении в течение длительного времени, хотя встречается редко. Для получения дополнительной информации см. Информационный бюллетень OSHA по безопасности и охране здоровья «Горючая пыль в промышленности: предотвращение и смягчение последствий пожара и взрывов».

Это происходит из-за цепочки событий, которая начинается с биологического разложения органического вещества и может привести к тлею кучи. Критический диапазон влажности, поддерживающий самовозгорание, составляет примерно от 20% до 45%. Вероятность самовозгорания также увеличивается с увеличением размера кучи из-за увеличения глубины.

Чтобы помочь с этой проблемой, Управление пожарной охраны в Онтарио, Канада предоставляет следующие рекомендации:

• Место хранения должно быть хорошо дренированным и ровным, с твердым грунтом или вымощенным асфальтом, бетоном или другим твердым материалом.На поверхности грунта между сваями не должно быть горючих материалов. Во дворе должны быть удалены сорняки, трава и подобная растительность. Переносные горелки с открытым пламенем для сорняков нельзя использовать на площадках для хранения щепы. Сваи не должны превышать 18 м (59 футов) в высоту, 90 м (295 футов) в ширину и 150 м (492 футов) в длину, если временные водопроводные трубы со шланговыми соединениями не проложены на верхней поверхности сваи.

• Между штабелями щепы и открытыми конструкциями, дворовым оборудованием или инвентарём должно поддерживаться пространство, равное (а) удвоенной высоте сваи для горючего материала или зданий или (b) высоте сваи для негорючих зданий и оборудования.

• В местах скопления щепок курение запрещено.

Пожары древесной стружки могут быть вызваны другими факторами, такими как удары молнии, тепло от оборудования, искры от сварочных работ, лесные пожары и поджоги. Эти пожары иногда называют поверхностными пожарами, потому что они возникают и распространяются по внешней стороне сваи.

При хранении очень важно поддерживать чистоту щепы. Когда щепа хранится на земле или гравии, часть этого материала часто собирается вместе со щепой и попадает в камеру сгорания.

21 февраля 2011 года EPA установило стандарты выбросов Закона о чистом воздухе для больших и малых котлов и мусоросжигательных заводов, которые сжигают твердые отходы и осадок сточных вод. Эти стандарты охватывают более 200 000 котлов и мусоросжигательных заводов, которые выделяют опасные загрязнители воздуха (HAP), также известные как токсичные вещества для воздуха. Новые стандарты EPA должны соблюдаться при планировании проекта любого котла для сжигания топлива.

EPA также приняло Закон о чистом воздухе, разрешающий выбросы парниковых газов 2 января 2011 года.Этот процесс, также называемый «правилом адаптации», требует разрешения на производство парниковых газов, но не распространяется на более мелкие предприятия. Ожидается, что окончательные правила будут разработаны в течение трехлетнего исследовательского периода, но федеральные предприятия, использующие производство электроэнергии из биомассы в рамках нового строительного проекта, могут захотеть убедиться, что размер объекта, работающего на биомассе, не вызывает эти требования.

В 2009 году штат Массачусетс издал документ под названием , озаглавленный «Нормы безопасности и выбросов котлов и печей на биомассе».Несмотря на то, что в этом документе содержится обзор действующих правил в этом регионе, он может быть полезной справочной информацией для других частей страны.

Дополнительные ресурсы

Следующие дополнительные ресурсы могут предоставить более подробную информацию о производстве электроэнергии из биомассы.

Электроресурсы биомассы

Публикации

Оборудование для сжигания — обзор

6.2.1 Характеристики выбросов микроэлементов в различных печах угольной промышленности

López-Antón et al.[6] изучали поведение Hg в промышленном оборудовании для сжигания котла CFB мощностью 50 МВт. Первый образец сжигания представляет собой смесь 36–41 мас.% Битуминозного угля, 6 мас.% Известняка и 51–56 мас.% Угольных отходов со старых свалок, содержащих уголь; другой образец горения представляет собой смесь 32,2 мас.% угля, 5,4 мас.% известняка и 54,5 мас.% угольных отходов. Были отобраны и проанализированы угольные смеси, известняк, зола, летучая зола, взвешенные в воздухе твердые частицы и дымовые газы (рис. 6.1).

Рисунок 6.1. Принципиальная схема участков отбора проб. БА , зола гнилая; CM , угольные смеси; FA , летучая зола; G , дымовые газы; P , взвешенные в воздухе частицы.

от Лопес-Антон, Массачусетс, Диас-Сомоано М, Диас Л., Мартинес-Тарасона MR. Предотвращение выбросов ртути при сжигании на испанской установке с циркулирующим псевдоожиженным слоем (CFBC). Энергетическое топливо 2011; 25: 3002–8.

Топочное оборудование позволяет сжигать горючие смеси с высокой зольностью, которая составляет около 63% –65%. Достоверность содержания Hg в образцах может быть подтверждена значением относительного стандартного отклонения в процентах.Было обнаружено, что Hg в подаваемом угле распределяется в продуктах сгорания. Концентрация Hg в золе слоя, отобранная из двух отпарной колонны, показала, что содержание Hg в зольном остатке незначительно. Напротив, летучая зола содержит высокую концентрацию ртути, что указывает на то, что летучая зола играет очень важную роль в улавливании ртути. Летучая зола, собранная из бункеров, содержала различные уровни Hg, среди которых летучая зола от электростатического фильтра (ESP) имела самую высокую концентрацию Hg, особенно для FA10, FA11, FA14 и FA15.Поскольку ртуть была выше во второй кампании горючей смеси, соответствующая летучая зола из этой кампании содержала больше ртути.

На рис. 6.2 показаны значения коэффициента относительного обогащения (RE) проб летучей золы, полученные в ходе двух кампаний отбора проб a и b. Было обнаружено, что летучая зола из последних двух бункеров ЭЦН имеет самые высокие значения RE, что указывает на то, что эти две летучей золы сильно обогащены Hg. Кроме того, значение RE летучей золы, собранной из бункера воздухонагревателя, очень низкое, тогда как значение RE летучей золы, собранной из ESP, превышает 1; в частности, для FA10, FA11, FA14 и FA15 значения RE выше 3.Это согласуется с самой высокой способностью улавливания ртути летучей золой из последних двух бункеров ESP, которые имеют характеристики малого размера частиц, высокого содержания углерода и большой площади поверхности.

Рисунок 6.2. Относительное обогащение (RE) ртути в летучей золе из бункеров воздухонагревателя и электрофильтра.

от Лопес-Антон, Массачусетс, Диас-Сомоано М, Диас Л., Мартинес-Тарасона MR. Предотвращение выбросов ртути при сжигании на испанской установке с циркулирующим псевдоожиженным слоем (CFBC).Энергетическое топливо 2011; 25: 3002–8.

Массовый баланс на входе и выходе двух выборочных кампаний показан в таблице 6.1. Можно заметить, что содержание Hg в твердых частицах (ТЧ) дымовых газов относительно высокое. Однако масса таких ПМ очень мала. Таким образом, выход твердых частиц Hg в дымовых газах относительно невелик. Большая часть ртути на этой электростанции с псевдоожиженным слоем удерживается в летучей золе. Выбросы ртути из газовой фазы значительно ниже и составляют менее 1% общих выбросов ртути (Hg ^t ) из газовой фазы.

Таблица 6.1. Распределение ртути на входе и выходе.

	Вход		Выход			Hg out / Hg дюйм
	CM Hg (г / ч)	BA Hg (г / ч)	FA / ч) a	P Hg (г / ч)	G Hg (г / ч)
Выборка 1	10,9	0,01	9,24	0,01	0,01062	0,85
Образец 2	14,5	0,01	14,1	0,02	0,041	0,99

BAhes , нижний CM , угольные смеси; FA , летучая зола; G , дымовые газы; P , взвешенные в воздухе частицы.

От Лопес-Антон, Массачусетс, Диас-Сомоано М, Диас Л., Мартинес-Тарасона MR. Предотвращение выбросов ртути при сжигании на испанской установке с циркулирующим псевдоожиженным слоем (CFBC).Энергетическое топливо 2011; 25: 3002–8.

Таблица 6.2 показывает концентрацию газообразной ртути в дымовых газах. Результаты показали, что в дымовых газах содержалась окисленная и элементарная ртуть (Hg ⁰ ), причем наибольшая доля составляла Hg ⁰ . Концентрация выбросов Hg ²⁺ была ниже 0,02 мкг / м ³ , в то время как Hg ⁰ составляет порядка 0,2 мкг / м ³ .

Таблица 6.2. Состав ртути в дымовых газах.

	Hg всего (мкг / м 3 )	Hg 2+ (мкг / м 3 )	Hg 0 (мкг / м 3 )
Выборка 1	0.28	0,12	0,16
Выборка 2	0,21	0,04	0,17

Из Лопес-Антон, Массачусетс, Диас-Сомоано Мис, Диас-Л, Предотвращение выбросов ртути при сжигании на испанской установке с циркулирующим псевдоожиженным слоем (CFBC). Энергетическое топливо 2011; 25: 3002–8.

Печь с псевдоожиженным слоем (FBF) и топочный котел (SFB) широко используются на небольших угольных электростанциях. Хотя выбросы Hg, As и Se из промышленных котлов не растут быстрыми темпами, промышленные котлы остаются крупнейшим источником выбросов Hg, As и Se, связанным с использованием угля.Общее количество Hg, As и Se из промышленных котлов увеличилось с 40,8, 382,67 и 364,81 т в 1980 г. до 155,46, 1348,70 и 1322,78 т в 2007 г. соответственно [7]. Средние скорости выделения Hg, As и Se в FBF составляли 98,92%, 75,6% и 98,05% соответственно, в SFB — 85,00%, 77,18% и 80,95% соответственно, а в коксовой печи (CF ) составили 83,15%, 30,00% и 40,00% соответственно.

Исторический тренд выбросов и состав Cd, Cr и Pb по различным секторам показаны на рис.6.3 [8]. Выбросы промышленного сектора были основным источником трех элементов. Объем выбросов Cd, Cr и Pb в промышленном секторе увеличился с 19,89, 788,58 и 965,47 т в 1980 г. до 230,88, 7454,26 и 10271,45 т в 2008 г., что составило ∼88,3%, ∼86,7% и ∼81,8. % от общей эмиссии соответственно. Рост выбросов Cd, Cr и Pb в промышленном секторе увеличивался наиболее быстро: годовые темпы роста составили 9,2%, 8,4% и 8,8% соответственно. В таблице 6.3 приведены скорости выделения Cd, Cr и Pb при сжигании угля в FBF, SBF и CF [8].Скорость высвобождения трех элементов в FBF составила 91,50%, 81,33% и 77,33% соответственно, в SFB — 42,53%, 26,74% и 40,10% соответственно, а в CF — 20,00%, 24,00% и 31,50% соответственно. Скорости высвобождения Cd, Cr и Pb в FBF были намного выше, чем в SFB и CF.

Рисунок 6.3. Динамика выбросов Cd (а), Cr (б) и Pb (в) по отраслям в 1980–2008 гг.

От Тянь Х.З., Ченг К., Ван И, Чжао Д., Лу Л., Цзя В. X., Хао Дж. М.. Характеристики временных и пространственных вариаций атмосферных выбросов Cd, Cr и Pb из угля в Китае.Атмос Энвирон 2012; 50: 157–63.

Таблица 6.3. Нормы выделения Cd, Cr и Pb при сжигании угля в различных промышленных котлах (%).

Тип котла	Cd	Cr	Pb
Стокер-топка	42,53	26,74	40,10
26,74	40,10
77,33
Коксовая печь	20.00	24,00	31,50

От Тиан ХЗ, Ченг К., Ван И, Чжао Д., Лу Л., Цзя В.X, Хао Дж. Характеристики временных и пространственных вариаций атмосферных выбросов Cd, Cr и Pb из угля в Китае. Атмос Энвирон 2012; 50: 157–63.

Перспективы и недостатки использования древесины для производства электроэнергии

Обещания и недостатки использования древесины для производства электроэнергии

Джеймс «Скотт» Гренир, руководитель проекта
Гэри Киз, инженер-механик
Тед Эттер, инженер-электронщик
Саманта Лидстром, ассистент проекта
Чарльз Шоуерс, руководитель программы

Основные моменты…

• Древесный газ, получаемый из биомассы, является возобновляемые источники энергии.
• Древесный газ широко использовался в качестве топлива автомобильные двигатели и электрические генераторы во время Второй мировой войны.
• Демонстрационная газификация биомассы система в Missoula Technology и Центр развития мог производят почти 25 киловатт электричество, но для этого нужен оператор пока он работает.
• Для системы газификации биомассы к работать наиболее эффективно, тепло сгенерированный системой должен использоваться а также электричество.

Лесная служба изучает способы использования деревьев небольшого диаметра или малоценных деревьев для производства древесного газа для отопление и охлаждение и выработка электроэнергии. Древесина газ может снизить потребление ископаемого топлива, сократить потребление энергии затрат, снизить производство парниковых газов и обеспечить рынок избыточной биомассы.

Газификация биомассы — нагревание биомассы для производства газов, а не просто сжигать биомассу — это не новость технология.Когда не хватало нефти повсюду Европа, Азия и Австралия во время Второй мировой войны, древесный газ использовался для заправки автомобильных двигателей и электрогенераторов. Технология начала терять популярность, когда природный газ и запасы нефти стали доступны после войны. В качестве спрос на возобновляемые источники энергии увеличился, поэтому интересуется газификацией биомассы.

Несмотря на потенциальные преимущества газификации биомассы, проблемы должны быть решены до газификации биомассы надежен и достаточно экономичен для небольшого приложения, обсуждаемые в этом техническом совете.

Типы оборудования

Газификация — это частичное сжигание материал для производства синтез-газа (синтез-газа), смесь окись углерода, водород, двуокись углерода, метан, вода пар и азот. Древесный газ — это один из видов синтез-газа. А богатая углеродом биомасса и контролируемое количество кислорода совмещаются при высоких температурах в газификаторе. Газификаторы Updraft ввести кислород через основание газогенератора и собрать газ наверху. Газификаторы с нисходящим потоком вводят кислород через сверху или сбоку газификатора и собирать газ снизу.

Газификатор с восходящим потоком выдерживает более высокое содержание влаги в биомассы, чем газификатор с нисходящим потоком, что устраняет большую часть необходимость осушения топлива. Однако синтез-газ, производимый версия с восходящим потоком содержит больше дегтярного масла, чем идеально для внутреннего двигатели внутреннего сгорания. Топливо для восходящих газификаторов обычно ограничивается углем и нелетучими материалами, такими как древесный уголь.

В газификаторах с нисходящим потоком гудрон расходуется в процесс горения.Газификаторы с нисходящим потоком — идеальный выбор для лесной службы, потому что газ, который они производят, может быть используется в двигателях внутреннего сгорания с небольшим отложением смолы.

Биомасса Топливо

Выбор правильного топлива из биомассы имеет решающее значение. Древесина чипы должны быть относительно небольшими и примерно одинакового размера, чтобы обеспечить равномерный прогрев топлива и не допустить проблемы. Материалы неправильной формы могут застрять в оборудование (рисунок 1).

Рисунок 1 — Древесная щепа (слева) является желательным топливом для газификации, поскольку
их форма и размер одинаковы.Измельчение (справа) может вызвать неровности
нагревание и может заклинить оборудование.

Хотя древесные гранулы могут быть желательным топливом из биомассы, они не могут быть произведены на месте. Компьютер BioMax необходимо отрегулировать при использовании древесных гранул. Иначе, гудрон накапливается, исходя из опыта исследователей в Обернском университете (Кристиан Бродбек, личный сообщение 2010).

Топливо из биомассы должно иметь влажность 15 процентов или меньше, хотя большинство газификаторов будут работать с топливо с влажностью до 25 процентов.Обычно перед подачей в газификатор топливо следует высушить. (фигура 2).

По данным Community Power Corporation, производит системы газификации BioMax, характеристики к хорошему топливу из биомассы относятся:

• В наличии в больших количествах на длительный срок
• Низкое содержание влаги
• плотный
• Малая, хорошо течет
• Низкая зольность
• Низкая стоимость, не подвержена большим колебаниям цен
• Доступно на месте
• Нетоксичен, легко обрабатывается

Доступна дополнительная информация о топливе из биомассы. в часто задаваемых вопросах Community Power Corporation Интернет-страница вопросов (http: // www.gocpc.com/faq.html).

Рисунок 2 — Эта решетка отсеивает слишком маленькую или слишком большую стружку для использования в качестве топлива
подается в систему BioMax.

Эксплуатация и техническое обслуживание

Для производства чистого, пригодного для использования синтез-газа, обычно операции следуют этим рекомендациям:

• Регулировать температуру биомассы при газификации камера — Обугливание и деготь производятся, если слишком мало вводится кислород. Если присутствует слишком много кислорода, добытый газ будет гореть.Температура камера газификации (рисунок 3) должна быть выше 800 градусов Цельсия для эффективного преобразования углерода и относительно низкое образование смол. Правильная эксплуатация температура поддерживается за счет контроля кислорода соотношение в камере газификации.
• Убедитесь, что биомасса, подаваемая в газификатор, постоянно размер — материал неправильной формы, например крошки, может вызвать перемычку или ченнелинг. Уменьшенное топливо поток увеличивает соотношение кислорода к топливу и может вызвать проблемы, если синтез-газ начинает гореть.
• Используйте биомассу с низким содержанием золы и загрязнителей (например, как диоксид кремния) для предотвращения образования «клинкеров» при высоких температуры. Эти клинкеры могут мешать воздуху и топливу. поток в газификатор.

По оценке Community Power Corporation, системе BioMax требуется в среднем полчаса обслуживание в день. Система BioMax мощностью 50 киловатт имеет поставил электроэнергию за 732,6 часа (30,5 суток) из 745,4 часов (31.1 день) для 98,3% доступности.

Рис. 3. Воздушные клапаны регулируют температуру внутри BioMax
. камера газификации.

Операция Mobile BioMax в MTDC

С 2008 года компания Missoula Technology and Development Центр (MTDC) работал с программой энергетических технологий Университета Монтаны, чтобы продемонстрировать потенциал возобновляемой энергии, производимой мобильная система BioMax (рисунок 4).

Рисунок 4 — Мобильная система BioMax в MTDC.

Грант Центра исследований и развития биомассы Инициатива, совместная работа Министерства сельского хозяйства США. и Министерство энергетики США предоставили финансирование приобрести систему BioMax. 25-киловаттная система — это полностью мобильный, но остается в MTDC, когда он не включен отображать в другом месте. Электрогенератор системы BioMax (рисунок 5) подает питание на MTDC, когда система работает, компенсация электроэнергии, купленной у NorthWestern Energy.

Рисунок 5 — Электрогенератор BioMax приводится в действие стандартным двигателем V-6
. двигатель модифицирован для работы на древесном газе.

Стационарный режим BioMax на Южная научная станция

Южная исследовательская станция установила 25-киловаттная система BioMax в Национальном лесу Кисатчи Офис Winn Ranger District в Виннфилде, штат Луизиана. Биомакс система может обеспечить всю мощность, необходимую Winn Район рейнджеров.Избыточная мощность возвращается в электросеть.

Томас Элдер, химик-исследователь Южного Исследовательская станция в Пайнвилле, штат Луизиана, сообщает, что BioMax система используется для обеспечения электричеством и изучения осуществимость технологии газификации. Система BioMax был привлекателен тем, что его можно было купить под ключ система, и Community Power Corporation была доступны для поддержки при возникновении проблем.

Дополнительная информация о Южных исследованиях Система BioMax на станции доступна по телефону:

. Мобильная операция BioMax в Оберне Университет

Кристиан Бродбек, инженер-исследователь компании Auburn Университета, эксплуатирует передвижную 25-киловаттную систему BioMax и в по его мнению, системе BioMax необходимо следующее, чтобы имеет смысл с экономической точки зрения:

• Тепло должно использоваться системой отопления.
• Электроэнергия должна быть необходима на месте или продаваться электрическая компания.
• Биомасса, используемая в качестве топлива для установки, должна быть свободной или иметь свой стоимость субсидируется.

Мобильные системы BioMax требуют дополнительных мер предосторожности по сравнению со стационарными системами, сказал Бродбек. После мобильная система BioMax была перемещена, система должна Убедитесь, что детали не расшатались.

Какая информация доступна?

В 1989 г. Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям выпустила отчет «Строительство упрощенного древесного газа. Генератор для заправки двигателей внутреннего сгорания в Нефтяная авария »(http: // www.woodgas.net/files/FEMA%20emergency%20gassifer.pdf). Отчет включает инструкция по изготовлению и реализации устройства по образцу газификатора Имберта, использовавшегося во время World Вторая война за производство топлива для транспорта. Это устройство может быть произведено с использованием легкодоступных материалов любым лицом, имеющим умеренные навыки обработки.

Исследователи Лесной службы смоделировали экономическую возможность газификации косяка для питания электрогенераторов и вернуть электроэнергию в сеть на юге Орегона («Топливо для сжигания: Экономика преобразования рубок ухода за лесом в использование энергии BioMax в Южном Орегоне «http: // www.fpl.fs.fed.us/documnts/fplgtr/fpl_gtr157.pdf). Хотя самый большой BioMax коммерчески доступная система вырабатывает всего 75 киловатт электричество, исследователи подумали, могут ли системы быть экономичен, если они генерируют 100 или 1000 киловатт. Отчет пришел к выводу, что завод по газификации биомассы, производящий 1000 киловатт или более электричества стоит учесть:

• Если бы растение могло быть расположено на лесной площадке рядом с существующая линия электропередачи.
• Если завод получал операционные субсидии в размере не менее 1,8 цента за киловатт-час.

Энергоэффективность и возобновляемые источники энергии (EERE) офис Министерства энергетики США опубликовал отчет за 2006 г. отчет (http://www.nrel.gov/docs/fy06osti/39945.pdf) с изложением улучшенные методы очистки газа, производимого небольшими системы газификации биомассы. В августе 2006 года EERE начал сотрудничество с муниципальным колледжем Маунт Вачусетт в Гарднере, MA, чтобы определить преимущества модульной газификации биомассы система, используемая для подачи электричества, отопления и охлаждения для детский сад на территории своего кампуса.Проект продолжается.

Исследователи из Государственного университета Миссисипи и Техаса Компания A&M изучила качество газа, производимого 18-киловаттной станцией. система газификации производства Community Power Corporation в Литтлтоне, штат Колорадо. Авторы заявили, что «В целом, система, которая имеет обширное электронное управление на основе температуры и давления во многих местах, произведенные удивительно стабильный высококачественный синтез-газ [синтез-газ] независимо от входных параметров.»(» Оценка качества синтетического газа для газификации биомассы с газификатором с нисходящим потоком »2009, http://asae.frymulti.com/newresults.asp, поиск по запросу« качество синтез-газа »).

Куда мы идем отсюда?

25-киловаттная система BioMax (рис. 6) продемонстрированная на MTDC, работа еще не завершена. Одна из самых больших проблем — это полное использование отходящего тепла, производимого системой. Теперь отработанное тепло сушит древесную щепу, используемую в качестве топлива. Около 50 процентов энергии биомассы преобразуется в тепло — всего 20-30 процентов преобразуется в электричество.

Рисунок 6 — Система BioMax включает модуль нагрева древесины
(или другой биомасса) для производства древесного газа.

Система BioMax требует оператора, когда она работа, затраты, которые производимая энергия не может крышка. Если бы системой можно было управлять дистанционно, а тепло его можно было бы использовать, система, вероятно, могла бы сэкономить деньги на MTDC при одновременном использовании возобновляемых источников энергии.

Об авторах

Джеймс «Скотт» Гренье начал работать в MTDC. в 2003 году инженером-строителем.Гренье получил степень бакалавра степень Висконсинского университета в Мэдисоне и степень магистра государственного университета Монтаны. Он работал в государственных департаментах Висконсин и Иллинойс транспорта до того, как начать карьеру в Forest Услуга. Он работал инженером-строителем восточной зоны в компании Восточного региона и в качестве инженера-строителя в компании Ashley and Национальные леса Тонгасс.

Гэри Кис присоединился к MTDC в 2002 году в качестве руководителя проекта.Kees работает в лесовосстановлении и питомниках, здоровье леса и Программы GPS. Его текущие проекты включают лазерное наведение. системы, опрыскиватели квадроциклов и ранцевых, сеялки, и удаленные метеостанции. Киз, имеющий степень в машиностроение из Университета Айдахо, 10 лет проработал инженером-механиком и инженером-строителем, руководитель проекта и руководитель инженерной группы Monsanto Co., в Сода-Спрингс, штат Иллинойс.

Тед Эттер присоединился к MTDC в 2002 году в качестве инженера-электронщика. и руководитель проекта.Он имеет 20-летний опыт проектирования испытательного оборудования, устройств отображения и медицинского оборудования. для частного сектора. За 6 лет до прихода в MTDC Эттер преподавал курсы электроники в Университете Монтаны Технологический колледж, Миссула. Его работа в MTDC включает проекты в области беспроводной связи, альтернативные источники энергии, контрольно-измерительные приборы и управление технологическими процессами. Эттер получила степень бакалавра математики в Университет штата Орегон и степень магистра педагогики образование — Государственный университет Восточного Орегона.

Саманта Лидстром изучает инженерное дело в Государственный университет Монтаны в Бозмане, штат Монтана. Lidstrom имеет работал неполный рабочий день в MTDC в качестве исследований и публикаций помощник с 2008 года.

Чарльз Шоуерс, профессиональный инженер, стал руководитель инженерной программы в MTDC в 2002 году, проработав 2 лет в качестве руководителя операционной программы. Души пришли в МТДК после 9 лет работы помощником лесного инженера на Пайетте Национальный лес.Свою карьеру в лесной службе он начал на Национальный лес Бойсе после 8 лет строительства инженер Транспортного департамента Айдахо.

За дополнительной информацией о газификации обращайтесь к Скотту Гроениру по телефону MTDC:
Лесная служба Министерства сельского хозяйства США
Центр технологий и развития Миссулы
5785 Hwy. 10 Запад
Миссула, MT 59808-9361
Телефон: 406–329–4719
Факс: 406–329–3719
Электронная почта: jgroenier @ fs.fed.us

Электронные копии документов MTDC доступны в Интернете по адресу:
http://www.fs.fed.us/eng/t-d.php

Лесная служба и бюро землеустройства сотрудники могут искать более полную коллекцию Документы MTDC, компакт-диски, DVD-диски и видео на их внутренние компьютерные сети по адресу:
http://fsweb.mtdc.wo.fs.fed.us/search/

Пять процессов газификации

Газификация как неполное сгорание

Газификацию проще всего представить как дроссельное сгорание или неполное сгорание.Он сжигает твердое топливо, такое как древесина или уголь, без достаточного количества воздуха для полного сгорания, поэтому выходной газ все еще имеет потенциал горения. Затем несгоревший газ отводят по трубопроводу, чтобы при необходимости сжигать в другом месте.

Газ, полученный этим методом, имеет множество наименований: древесный газ, синтез-газ, генераторный газ, городской газ, генераторный газ и другие. Иногда его также называют биогаз , хотя биогаз чаще относится к газу, вырабатываемому микробами при анаэробном сбраживании. В контексте газификации биомассы с использованием газификаторов с наддувом мы будем использовать термин генераторный газ , поскольку другие термины имеют значения, которые не обязательно применимы к газу, производимому нашими газификаторами.

Как мы к этому пришли: пять процессов газификации.

А теперь немного усложним. Настоящая газификация — это немного больше, чем просто краткое изложение дроссельного сгорания, представленное выше. Это более точно понимается как ступенчатое горение . Это серия отдельных тепловых явлений, объединенных вместе с целью преобразования твердого органического вещества в определенные углеводородные газы на выходе.

Простое неполное сгорание — это грязь. Цель газификации — взять под контроль дискретные тепловые процессы, обычно смешанные вместе при сгорании, и реорганизовать их для получения желаемых конечных продуктов.В цифровом выражении «Газификация — это операционная система огня». Как только вы поймете его базовый код, вы сможете разобрать огонь и собрать его по своему желанию, а также поразительное разнообразие конечных продуктов и процессов.

Газификация состоит из пяти дискретных термических процессов: сушка , пиролиз , сжигание , крекинг и редукция . Все эти процессы естественным образом присутствуют в пламени, которое вы видите горящей спичкой, хотя они смешиваются таким образом, что делают их невидимыми для глаз, еще не посвященных в тайны газификации.Газификация — это просто технология, позволяющая разделить и изолировать эти отдельные процессы, чтобы мы могли прервать «пожар» и направить образующиеся газы в другое место.

Три из этих процессов сбивают с толку всех новичков в газификации. Как только вы поймете эти три процесса, все остальные части быстро встанут на свои места. Эти три неочевидных процесса — пиролиз, крекинг и восстановление. Вот краткая шпаргалка.

Пиролиз

Пиролиз — это нагревание сырой биомассы в отсутствие воздуха с целью ее разложения на древесный уголь, различные газообразные и жидкие смолы.По сути, это процесс обугливания.

Биомасса начинает быстро разлагаться под действием тепла, когда ее температура поднимается выше 240 ° C. Биомасса распадается на твердые вещества, жидкости и газы. Оставшиеся твердые частицы мы обычно называем древесным углем . Выбрасываемые газы и жидкости мы вместе называем tars .

Газы и жидкости, образующиеся при пиролизе при более низкой температуре, представляют собой просто фрагменты исходной биомассы, которые отламываются при нагревании.Эти фрагменты представляют собой более сложные молекулы H, C и O в биомассе, которые мы все вместе называем летучими. Как следует из названия, летучие вещества реактивны. Или, точнее, они менее прочно связаны в биомассе, чем фиксированный углерод, который представляет собой прямые связи C-C.

Сырьем для газификации является некая форма твердого углеродистого материала — обычно биомасса или уголь. Весь углеродсодержащий органический материал состоит из атомов углерода (C), водорода (H) и кислорода (O), хотя и находится в головокружительном разнообразии молекулярных форм.Целью газификации является разделение этого широкого разнообразия форм на простые горючие газы H ₂ и CO — водород и окись углерода.

Как водород, так и окись углерода являются горючими топливными газами. Обычно мы не думаем об оксиде углерода как о топливном газе, но на самом деле он имеет очень хорошие характеристики сгорания (несмотря на его плохие характеристики при взаимодействии с гемоглобином человека). Окись углерода и водород имеют примерно одинаковую плотность энергии по объему. Оба являются очень чистым сгоранием, поскольку им нужно всего лишь принять один атом кислорода за один простой шаг, чтобы достичь надлежащих конечных состояний сгорания, CO ₂ и H ₂ O.Вот почему двигатель, работающий на генераторном газе, может иметь такие чистые выбросы. Двигатель становится «дожигателем» для более грязных и сложных ранних стадий сгорания, которые теперь обрабатываются в газогенераторе.

Итак, в обзоре пиролиз — это приложение тепла к биомассе в отсутствие воздуха / кислорода. Летучие вещества биомассы испаряются в виде смолистых газов, а закрепленные углеродно-углеродные цепочки — это то, что остается, иначе известное как древесный уголь.

Растрескивание

Крекинг — это процесс расщепления больших сложных молекул, таких как смола, на более легкие газы под воздействием тепла.Этот процесс имеет решающее значение для производства чистого газа, совместимого с двигателем внутреннего сгорания, поскольку смолистые газы конденсируются в липкую смолу, которая быстро загрязняет клапаны двигателя. Крекинг также необходим для обеспечения надлежащего сгорания, поскольку полное сгорание происходит только тогда, когда горючие газы тщательно смешиваются с кислородом. В процессе горения возникающие высокие температуры разлагают большие молекулы смолы, которые проходят через зону горения.

Редукция

Восстановление — это процесс отделения атомов кислорода от продуктов сгорания молекул углеводородов (HC), чтобы вернуть молекулы в формы, которые могут снова гореть.Восстановление — это прямой обратный процесс горения. Горение — это сочетание горючих газов с кислородом для выделения тепла с образованием водяного пара и углекислого газа в качестве отходов. Восстановление — это удаление кислорода из этих отходов при высокой температуре с образованием горючих газов. Горение и восстановление — это равные и противоположные реакции. Фактически, в большинстве сред горения они оба работают одновременно, в некоторой форме динамического равновесия, с повторяющимся движением вперед и назад между двумя процессами.

Восстановление в газификаторе достигается пропусканием диоксида углерода (CO ₂ ) или водяного пара (H ₂ O) через слой раскаленного докрасна угля (C). Углерод в горячем угле очень реактивен с кислородом; у него такое высокое сродство к кислороду, что он отделяет кислород от водяного пара и углекислого газа и перераспределяет его по как можно большему количеству мест с одинарной связью. Кислород больше притягивается к участку связи на C, чем к самому себе, поэтому свободный кислород не может выжить в своей обычной двухатомной форме O ₂ .Весь доступный кислород будет связываться с доступными сайтами C как отдельный O, пока весь кислород не уйдет. Когда весь доступный кислород перераспределяется в виде отдельных атомов, восстановление прекращается.

В ходе этого процесса CO ₂ восстанавливается углеродом с образованием двух молекул CO, а H ₂ O восстанавливается углеродом с образованием H ₂ и CO. Оба H ₂ и CO являются горючими топливными газами, и эти топливные газы затем могут быть отправлены по трубопроводу для выполнения желаемой работы в другом месте.

Сжигание и сушка:

Это наиболее понятные из пяти процессов газификации.Они делают то, что мы думаем, исходя из общего понимания, хотя теперь они делают это на службе пиролиза и восстановления.

Сжигание — единственный чистый экзотермический процесс из пяти процессов газификации; В конечном итоге все тепло, которое приводит к сушке, пиролизу и восстановлению, поступает либо непосредственно от сгорания, либо косвенно восстанавливается от сгорания посредством процессов теплообмена в газификаторе. Сгорание может происходить либо на дегтярных газах, либо на угле пиролиза. Различные типы реакторов используют один или другой или оба.В газификаторе с нисходящим потоком мы пытаемся сжечь гудроновые газы от пиролиза для выработки тепла для восстановления процесса, а также CO ₂ и H ₂ O для снижения восстановления. Цель горения в нисходящем потоке — добиться хорошего перемешивания и высоких температур, чтобы все смолы либо сгорели, либо растрескались и, таким образом, не присутствовали в выходящем газе. Слой полукокса и восстановление вносят относительно небольшой вклад в превращение грязных смол в полезные топливные газы. Решение проблемы смол в основном связано с растрескиванием смол в зоне горения.

Сушка — это то, что удаляет влагу из биомассы до того, как она попадет в пиролиз. Вся влага должна быть (или будет) удалена из топлива до того, как произойдут какие-либо процессы при температуре выше 100 ° C. Вся вода в биомассе испарится из топлива в какой-то момент в процессах с более высокой температурой. Где и как это происходит — один из основных вопросов, который необходимо решить для успешной газификации. Топливо с высоким содержанием влаги и / или плохое обращение с влагой внутри — одна из наиболее частых причин отказа от получения чистого газа.

Проще говоря, вы можете думать о газификации как о сжигании спички, но прерывая процесс, откачивая чистый газ, который вы видите прямо над спичкой, не позволяя ему смешаться с кислородом и полностью сгорать. Или вы можете думать об этом как о чрезвычайно богатой работе двигателя вашего автомобиля, при которой выделяется достаточно тепла для разрушения сырого топлива, но без кислорода для полного сгорания, что приводит к выбрасыванию горючих газов из выхлопных газов. Вот так из выхлопных труб хот-роддера вырывается пламя.

Мощность

— RimWorld Wiki

---

Power — это электрическая энергия, которая обеспечивает работу определенных устройств, включая верстаки, освещение, устройства контроля температуры, автоматические средства защиты и многое другое. Доступ к власти имеет решающее значение для выживания, особенно в конце игры. Успех колонии часто зависит от отказоустойчивой электросети с надежным потоком энергии, который гарантирует постоянную работу ваших приборов, особенно в чрезвычайных ситуациях.

Генераторы

Генератор с питанием от Chemfuel

Генератор с питанием от химтоплива вырабатывает энергию из химтоплива.Генератор — точный аналог генератора на дровах, отличается только вид топлива.

Дровяной генератор

Дровяной генератор идентичен генератору на химическом топливе, за исключением того, что он работает на дровах и его строительство немного дешевле. Не требует исследования для новоприбывших. Разблокируется при изучении электричества для начала племен.

Геотермальный генератор

Геотермальный генератор — это электрогенератор, который может быть установлен поверх парового гейзера для преобразования естественного тепла в электрическую энергию, обеспечивая постоянную мощность 3600 Вт.Паровые гейзеры генерируются случайным образом для каждой карты, иногда близко друг к другу, другие разбросаны по краям или центру. Колонии часто можно увидеть построенными поблизости от них с первых дней жизни для будущих выгод. Требуется исследование геотермальной энергии

Солнечный генератор

Солнечный генератор обеспечивает мощность до 1700 Вт от солнечного света. У него гораздо меньше места, чем у ветряной турбины, но он не работает ночью или во время затмения. Он может быть размещен в запретной зоне ветряной турбины без воздействия на турбину.Солнечные генераторы можно защитить, окружив их стенами, но для работы они должны оставаться без крыши. Не требует исследования для новоприбывших. Солнечная энергия должна быть исследована отдельно от Tribal start.

Ветряная турбина

Ветряная турбина вырабатывает переменную мощность до 3450 Вт в зависимости от текущей скорости ветра (условия ветра см. В разделе Погода). Не требует исследования для новоприбывших. Разблокируется при изучении электричества для начала племен.

Генератор водяная мельница

Генератор водяной мельницы обеспечивает питание от движущейся реки, обеспечивая постоянную мощность 1100 Вт.Это относительно дешево и не требует обслуживания, но также довольно велико и не может быть размещено слишком близко к другому без снижения производительности. Требуется исследование.

Корабельный реактор

Хотя это часть корабля и не указана в меню Power , корабельный реактор идеально подходит для использования в качестве генератора энергии. Он обеспечивает мощность 1000 Вт без необходимости в топливе или другом обслуживании; он не выделяет тепла. Обычно он строится только как часть космического корабля, чтобы выиграть игру, и должен быть включен, чтобы он стал работоспособным для корабля, что вызывает 15-дневное событие вражеского вторжения.Требуется исследование.

Ванометрическая силовая ячейка

Подобно корабельному реактору, ванометрический силовой элемент обеспечивает постоянную мощность в 1000 Вт в любое время без какого-либо обслуживания или ограничений. Он имеет небольшой размер 1×2 и может свободно перемещаться. Загвоздка в том, что эти элементы питания очень редки; они не могут быть изготовлены или куплены, их можно получить только в качестве награды за квест. Из-за их сравнительно низкой выходной мощности нет надежного способа получить достаточно энергии, чтобы удовлетворить более чем небольшую часть обычного бюджета электроэнергии в колонии, но они представляют собой удобный способ питания высокоприоритетного или автономного оборудования.

Ячейка нестабильного питания

Фактически меньший, менее мощный и значительно более взрывоопасный ванометрический силовой элемент из загружаемого контента Royalty. Его можно поймать только из скоплений механоидов. Он обеспечивает мощность 400 Вт без потребности в топливе, занимает площадь 1×1, которую можно свободно перемещать. Хотя он более распространен, чем ванометрический силовой элемент, его хрупкость и склонность к взрыву могут затруднить захват из кластеров, и необходимо соблюдать осторожность, чтобы защитить его от повреждений при использовании. Он также производит относительно небольшое количество энергии, поэтому, как и ванометрический силовой элемент, он наиболее полезен для внесетевых или высокоприоритетных элементов, а не для дополнения основной электросети.

Сводка по генератору

Силовые передачи

Кабелепровод

Кабелепровод передает энергию от генераторов или батарей к приборам на расстоянии до шести квадратов. Трубопровод не блокирует размещение других структур и не блокируется ими, поэтому трубопровод можно разместить там, где это необходимо, даже в стенах, кроме несглаженных горных пород и минеральных руд.

Водонепроницаемая оболочка

A Водонепроницаемый трубопровод передает энергию от генераторов или батарей к приборам на расстоянии до шести квадратов.Водонепроницаемый трубопровод можно строить только на воде.

(примечание: изображение водонепроницаемого кабелепровода на самом деле является изображением кабелепровода, в RimWorld Wiki в настоящее время отсутствует изображение кабелепровода. Канал на самом деле окрашен в синий цвет.)

Выключатель питания

Выключатель питания используется для переключения питания подключенных к нему кабелепроводов. Он обеспечивает эффективный способ управления питанием сразу нескольких устройств, например большого количества импровизированных турелей.

Кнопка «Toggle power» используется для запроса переключения переключателя. Колонист с типом работы «щелчок» щелкнет выключателем.

Чтобы создать переключаемую схему, просто поместите выключатель питания вдоль линии кабелепровода между источником питания и приборами. В то время как один из разъемов коммутатора должен подключаться к кабелепроводу к источнику питания, любой или все три оставшихся разъема можно использовать для создания ответвлений. Переключатель можно разместить непосредственно рядом с батареей или другим источником питания, но игрок, вероятно, сочтет желательным разместить переключатель рядом с приборами, которыми он должен управлять.Приборы не подключаются напрямую к коммутатору, они подключаются только к кабелепроводу.

Когда переключатель питания находится в положении на , на панели проверки отображается «Power: On», а в центре переключателя питания отображается бледный кружок.

Когда выключатель питания предназначен для выключения, кнопка «Переключить питание» отображает красный крестик.

Когда переключатель питания находится в положении выключен , на панели проверки отображается «Питание: выключено», а центр переключателя питания темный.

Когда переключатель питания предназначен для включения, на кнопке «Toggle power» отображается зеленая галочка.

Энергоаккумулятор

Аккумуляторы

Аккумулятор — это электрическое устройство, которое может выравнивать подачу питания в электрической сети. Он обеспечит достаточную мощность, чтобы компенсировать любой дефицит, пока остается заряд. Если есть избыток энергии, аккумулятор будет заряжаться, но только с 50% -ной эффективностью (половина энергии теряется). Емкость заряда 600 Вт-сутки. Батареи саморазряжаются с мощностью 5 Вт, даже когда они отключены, и их необходимо эксплуатировать под крышей, чтобы они оставались сухими (дождь или снегопад быстро вызовут взрыв).

Использование

Батареи изготавливаются, перемещаются и хранятся, как и другие виды передвижной мебели. Они сохраняют свой заряд при хранении («уменьшении») или отключении, разряжаясь только с нормальной мощностью 5 Вт (саморазряд).

Что касается производства энергии, они ведут себя так же, как и другие электрические здания в игре. Все потребители энергии могут подключаться к батареям так же, как и к другим источникам энергии: в радиусе 5 ячеек устройство может напрямую подключаться к батарее (или массиву батарей), без проводов питания между ними.

Чтобы зарядить аккумулятор, он должен быть напрямую подключен к электросети с избыточной мощностью. Невозможно подключиться к батареям «через» потребителей электроэнергии (это связано с тем, что потребители не могут быть подключены к более чем одной электросети одновременно).

Как и другие здания, производящие электроэнергию, батарея действует как провод для 2 плиток, которые она закрывает.

Установленные батареи нельзя выключить вручную . Пока подключен хотя бы один потребитель, батарея будет обеспечивать питание во время дефицита, а также будет уязвима для случая короткого замыкания.

Установленные батареи необходимо держать сухими . На открытом воздухе необходимо построить крышу над черепицей, занимаемой батареей. Если батарея намокнет (из-за дождя или снегопада), очень высока вероятность короткого замыкания, вызывающего взрыв и пожар (возможно, распространяющийся на соседние батареи и подключенные устройства). По крайней мере, дождь обычно тушит огонь …

Повреждение аккумулятора не меняет других его свойств и не вызывает разрядки (например.батарея в 1 хитпоинт имеет ту же емкость и мощность, что и батарея в 100 хитпоинтов).

Батареи в качестве источников питания

Потребители могут подключаться к батареям напрямую, на расстоянии до 5 ячеек, с помощью действия переподключить на потребителе, пока он не будет подключен к батарее.

Аккумулятор также можно подключить к электросети, как и любой другой электрогенератор. Просто поместите батарею рядом с генератором, силовым кабелем, переключателем или другой батареей, чтобы подключить ее к соответствующей электросети.

В качестве источника питания батарея ведет себя так же, как и любой другой источник энергии в игре (например, генераторы или солнечные панели), но каждая батарея обеспечивает неограниченное количество энергии. Это означает, что любой мощностью ватт может подаваться до тех пор, пока аккумулятор полностью не разрядится. Это делает батарею удобной не только в качестве буферов для ветряных турбин и солнечных панелей, но и для покрытия произвольных всплесков потребления энергии, обычно вызванных решетками турелей и другими мощными потребителями энергии, которые включаются в сеть только время от времени.

Выходная мощность батареи теоретически не ограничена. Даже огромная колония, которая требует, скажем, 30 000 Вт энергии, может питаться от одной батареи (но только в течение примерно 1 игрового часа, если батарея полностью заряжена). Добавление дополнительных батарей необходимо только для увеличения промежутка времени.

Если в одной электросети установлено несколько аккумуляторов, все аккумуляторы с оставшимся зарядом будут равномерно распределять мощность нагрузки.

Максимальное количество энергии, обеспечиваемое одной батареей, составляет 600 Втд ( ватт-дни ) для полностью заряженной батареи.Например. если бы было потрачено ровно 595 Вт, от одной батареи хватило бы ровно на 1 игровой день (с учетом 5 Вт саморазряда). Если потребляется всего 295 Вт, этого хватает на 2 дня и т. Д. Поскольку максимальная потребляемая мощность не ограничена, теоретически возможно разрядить полную батарею за 1 тик игрового времени (мгновенно).

Отключенная батарея разряжается со скоростью 5 Вт. Это означает, что полностью заряженная батарея может храниться в течение 120 дней (2 игровых года) до полной разрядки.

Зарядка

Батареи заряжаются автоматически при подключении к электросети с избыточной мощностью.Выбор батареи покажет текущий статус заряда в информационном окне.

Мощность, используемая для зарядки, не ограничена, т.е. зарядка аккумуляторов всегда потребляет всю мощность, которая не используется другими потребителями, поэтому они никогда не вызывают дефицит мощности в сети. Все батареи в сети будут справедливо распределять зарядную мощность.

Только половина энергии, используемой для зарядки, сохраняется в виде энергии, т.е. эффективность заряда составляет 50%. Другими словами, чтобы полностью зарядить пустую батарею, необходимо обеспечить 1200 Вт энергии (в дополнение к постоянным 5 Вт для покрытия саморазряда), но будет сохранено только 600 Вт.

Например, подключение разряженной батареи к электросети с доступной мощностью 1205 Вт позволит полностью зарядить ее ровно за 1 игровой день. Если бы было доступно больше энергии, зарядка завершилась бы быстрее. Зарядная мощность 5 Вт будет поддерживать аккумулятор на текущем уровне заряда, просто сводя на нет саморазряд.

На практике саморазрядом обычно можно пренебречь.

Строительство, перемещение и хранение

Батарейки ведут себя точно так же, как и другие предметы мебели в игре: они должны быть построены на твердой местности, используя строительный навык.Для постройки требуется 14 рабочих единиц, и это можно сделать даже на 0 уровне строительства.

После постройки их можно удалить, как мебель, а затем переместить на склад, отнести в инвентарь персонажа или в караван. Удаление и повторная установка не приводит к дополнительной потере заряда, помимо 5 Вт саморазряда, который всегда применяется.

Можно использовать заряженные аккумуляторы в караванах в качестве источника энергии для лагерей и вновь основанных колоний.

Аккумуляторы, которые не установлены, можно хранить на открытом воздухе, в том числе под дождем или снегопадом, поскольку они не могут замыкаться.Как и другая мебель, они не подвержены гниению, .

Опасности

Аккумуляторы могут взорваться под дождем и снегопадом . Этого можно полностью избежать, храня установленные батареи под крышей; держать их в помещении не обязательно. Возникший взрыв не вызовет разряда, но сильно повредит батарею и, возможно, окружающие конструкции, а также вызовет пожар.

Батареи вызывают короткое замыкание («Zzztt… «) более опасно: все затронутые батареи мгновенно разряжаются, вызывая взрыв в дополнение к пожару, который обычно вызывается событием. Чем больше подключено батарей, тем сильнее взрыв. Однако: » Zzztt «случается с трубопроводы, а не батареи. Короткое замыкание все еще может произойти в энергосистеме без батарей, но вызовет только пожар в одну ячейку и не приведет к взрыву. Пустые батареи не повлияют на событие.

Взрываются не батареи, а случайный участок вокруг поврежденного силового кабеля.Это может быть рядом с батареей или на большом расстоянии от нее.

Короткого замыкания можно полностью избежать, если к аккумулятору не подключены силовые кабели . Вы можете отключить аккумуляторы от основной электросети с помощью выключателя питания. Переключатель необходимо разместить непосредственно рядом с батарейным блоком, отделяя силовые кабели в основной сети от батарей. Батареи защищены только в том случае, если выключатель выключен, разъединяя соединение.Это делает решение непрактичным для аккумуляторов, которые должны быть всегда в сети.

Батареи подключаются напрямую к ветряной турбине и прикрепленным к ней охладителям без проводов. Эта электросеть будет «Zzztt» только в том случае, если на аккумуляторы попадет дождь.

Также можно вообще избежать строительства каких-либо линий электропередач . Это возможно только для небольших автономных установок. Сами батареи, а также другие здания, генерирующие энергию, имеют встроенные силовые кабели, но они невосприимчивы к коротким замыканиям.Поскольку приборы могут напрямую подключаться к батареям и генераторам, вы можете построить электрические сети без проводов при тщательном планировании.

Если вышеуказанные меры непрактичны, противопожарные клапаны следует устанавливать там, где взрыв может причинить большой ущерб, например, внутри гидропонных сооружений или складских помещений.

На производительность аккумулятора не влияет температура. В некоторой степени вопреки описанию в игре, аккумулятор не более подвержен нагреву, чем другие сопоставимые горючие конструкции.Даже самая сильная жара не заставит аккумулятор взорваться или загореться. Поэтому нет необходимости хранить батареи в кондиционированном помещении.

Стратегия

Батареи полезны в большинстве колоний, даже если колония не полагается на нестабильные источники энергии, такие как солнечные батареи и ветряные турбины.

Если используется только возобновляемая энергия, обязательно наличие хотя бы одной батареи, поскольку невозможно гарантировать достаточное энергоснабжение. Солнечные батареи не производят электроэнергии ночью и во время затмения, а ветряные турбины совершенно ненадежны.Если в колонии нет другого резервного источника питания, настоятельно рекомендуется держать некоторые дополнительные батареи за выключателем питания в отдельной сети (см. Опасности выше), чтобы их можно было подключить к сети в случае короткого замыкания мероприятие.

В качестве альтернативы, некоторые батареи также можно хранить на складе, а затем размещать в любом месте электросети по запросу. Это делает переключатели ненужными.

Аккумуляторы также можно использовать для повышения экономичности работающих на топливе генераторов.Эти генераторы обеспечивают постоянную мощность, но они также сжигают топливо с постоянной скоростью — независимо от того, сколько энергии фактически используется. Если вы подключите несколько батарей, вы сможете поймать хотя бы половину энергии, которая в противном случае была бы потрачена впустую, а затем отключите генератор, пока батареи не разрядятся. Это позволит сэкономить 100% топлива на время отключения генератора. Это особенно полезно на ранней стадии игры, когда у вас может не хватить мощности даже для полной загрузки одного генератора, а топлива, как правило, тоже будет не хватать.

Энергия, запасаемая даже одной батареей, очень высока. 600 Вт достаточно для питания, например, трех кулеров с полной потребляемой мощностью в течение всего дня, при отсутствии другого источника питания. Следовательно, делать много батарей («на всякий случай») не нужно и даже не вредно. Если вы не примете сложных и дорогостоящих мер, чтобы избежать короткого замыкания , наличие слишком большого количества аккумуляторов в сети станет проблемой. Внимательно изучите, сколько энергии вам нужно, и не создавайте больше.

При расчете емкости аккумулятора, необходимой при использовании возобновляемых источников энергии, имейте в виду, что эффективность заряда составляет всего 50%. То есть эффективно использовать только половину любой избыточной энергии. Это особенно актуально при планировании теплицы, бассейнов для гидропоники и солнечной лампы. Солнечная лампа потребляет 2900 Вт в течение дня и 0 Вт ночью при среднем потреблении 1450 Вт. Однако этого недостаточно для постоянной генерации только 1450 Вт в надежде, что массив из трех батарей выравнивает разницу в потребляемой мощности.Это связано с тем, что ночью только половина дополнительных 1450 Вт будет эффективно заряжать батареи, сохраняя 8700 Втч энергии (~ 360 Втд). Этого хватит только на питание солнечной лампы на 6 часов в течение дня. На оставшиеся 6 часов недостающие 1450 Вт придется обеспечить другими средствами (обычно солнечной батареей). Простое добавление батарей не изменит этого. В этом сценарии две батареи обеспечат достаточную буферизацию.

Пример установки, включающий 24 гидропонных бассейна, может полностью питаться от одного геотермального генератора и солнечной панели, подключенных к одной буферной батарее.

Даже в колониях, которые не используют энергию ветра или солнца, батареи полезны для покрытия всплесков потребления энергии, обычно вызванных решетками турелей и такими устройствами, как крематории, плавильные печи и сканеры минералов, которые подключаются к сети только с перерывами. Батарея может покрывать сколь угодно высокие потребности в энергии, размер массива изменяется только на время, на которое это возможно.

В качестве примера, группа из 20 мини-турелей и 4 турелей с автопушками потребляет 3200 Вт мощности. Вместо того, чтобы строить еще один геотермальный генератор, который мог бы покрыть это, даже одна заряженная батарея может питать всю эту установку более 4 игровых часов.Набор из 5 аккумуляторов может обеспечить защиту в течение всего игрового дня. Батарейный блок должен быть изолирован двумя выключателями питания от сети безопасности и основной электросети. Это упрощает включение питания всей установки с помощью одного переключателя, а также предохраняет батареи от короткого замыкания .

---

Приборы

Приборы — это конструкции или здания, которые требуют энергии, но не передают ее.Большинство устройств могут подключаться автоматически, если их разместить на расстоянии до шести квадратов от кабелепровода, генератора или батареи. При подключении к электросети может пройти несколько секунд, прежде чем прибор включится.

Управление бытовой техникой

Reconnect : Щелкните, чтобы принудительно повторно подключить устройство к кабелепроводу или источнику питания. Это также можно использовать для изменения источника питания, к которому подключено устройство, если их более одного в диапазоне.
Назначьте переключатель мощности : Щелкните, чтобы отметить устройство, которое должно быть включено (✔) или выключено (X) колонистом, настроенным на щелчок.

Повторное подключение

Обозначение мощности переключения

Обзор устройств

История версий

• 0.0.245 — Электрические устройства теперь имеют короткое замыкание и вызывают возгорание, если их оставить под дождем во время работы.

---

Котлы с газификацией древесины — DOKOGEN

Котлы с газификацией древесины DC25GD

Котлы с экологической газификацией древесины

G enerator D Котлы okogen характеризуются специальной камерой, которая с обеих сторон выложена специальными керамическими фасонными деталями, с воздухозаборниками в нижней части и керамическим соплом, а в нижней камере — сферическими керамическими частями.Задний дымоход оборудован трубчатым теплообменником.

Газификация древесины (обратное горение) с последующим сжиганием древесного газа в керамической камере сгорания обеспечивает оптимальное сжигание всех горючих компонентов. Подача воздуха и процесс горения контролируются вытяжным вентилятором. Это обеспечивает быстрое зажигание и хорошее сгорание котла с момента розжига. Температура пламени 1000 — 1250 ° С.

Обратное горение (газификация) и керамическая камера сгорания обеспечивают практически полное сгорание с минимумом вредных выбросов.Котлы соответствуют европейским нормам для экологически чистых продуктов и относятся к 5 классу стандарта котлов ČSN EN 303-5 . Отвечает самым строгим требованиям ЕС — ECODESIGN 2015/1189.

Преимущества котлов с газификацией древесины ATMOS

• Возможность сжигания больших кусков дерева
• Большой топливный бак — долгое время горения
• Трубчатый теплообменник
• Высокая эффективность более 90% — первичный и вторичный воздух предварительно нагревается до высокой температуры
• Экологическое горение — котел класс 5 — ČSN EN 303-5, ECODESIGN 2015/1189
• Вытяжной вентилятор — золоудаление без пыли, котельная без дыма
• Охлаждающий контур для защиты от перегрева — без риска повреждения котла
• Вытяжной вентилятор автоматически выключается при сгорании топлива — термостат выхлопных газов
• Удобное золоудаление — большое пространство для золы (при сжигании дров необходимо очищать его раз в неделю)
• Малый размер и небольшой вес
• Высокое качество

Вид на верхнюю загрузочную камеру Размеры заливного отверстия

Вид на нижнюю камеру сгорания Пламя в нижней камере сгорания

Трубчатый теплообменник Вытяжной вентилятор и дымовая труба

Установка

Котлы

ATMOS необходимо подключать через LADDOMAT 22 или терморегулирующий клапан (трехходовой клапан, управляемый приводом), чтобы поддерживать минимальную температуру воды, возвращающейся в котел, на уровне 65 ° C.Температура воды на выходе из котла должна постоянно поддерживаться в пределах 80–90 ° C.
Стандартная конфигурация всех котлов включает контур охлаждения для предотвращения перегрева. Рекомендуем устанавливать котлы с накопительными баками.

МОДЕЛЬ КОТЛОВ DCxxGD ПРЕДНАЗНАЧЕНА ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ТОЛЬКО К НАКОПИТЕЛЬНЫМ БАКАМ ДОСТАТОЧНОЙ МОЩНОСТИ С МИНИМУМОМ 55 ЛИТРОВ НА 1 кВт УСТАНОВЛЕННОЙ МОЩНОСТИ КОТЛА.

Laddomat 22 и терморегулирующий клапан Контур охлаждения котла

Подключение котла к Laddomat 22 и накопительным бакам

Подключение котла с регулятором ACD 01 и накопительными баками

Регулирование котлов

Электрический — механический — мощность котла регулируется с помощью регулирующей воздушной заслонки с регулятором тяги типа FR 124, которая автоматически открывает или закрывает предохранительный клапан в зависимости от заданной температуры воды на выходе (80-90 ° C). ).При настройке регулятора мощности следует уделять особое внимание, поскольку регулятор выполняет еще одну важную функцию, помимо регулирования мощности — он также защищает котел от перегрева. Регулирующий термостат, расположенный на панели котла, регулирует вытяжной вентилятор в соответствии с заданной температурой (80 — 85 ° C). На регулирующем термостате следует установить температуру на 5 ° C ниже, чем на регуляторе тяги FR 124.

Котлы

также оснащены термостатом отходящих газов, который служит для отключения вытяжного вентилятора после сгорания дров.

Котел работает на пониженной мощности даже без вентилятора — нагрев не пропадает при отключении электроэнергии. При мощности до 70% от номинальной мощности котел может работать без вентилятора (для котлов DCxxGD мы не рекомендуем работу с выключенным вытяжным вентилятором).

Регулирующая заслонка воздуха Вытяжной вентилятор и дымовая труба

Панель управления со стандартным регулированием

Каждый котел может быть оснащен эквитермальным регулятором ATMOS ACD 01 для управления системой отопления в зависимости от температуры наружного воздуха, температуры в помещении и времени.Эта регулировка позволяет управлять котлом с вентилятором и многими другими функциями.

Пульт управления с эквитермическим регулированием ATMOS ACD 01

Технические характеристики

Ключ к чертежам котла

1.	Корпус котла	18.	Термометр
2.	Дверца загрузочная (верхняя)	19.	Воздуховод — воздуховод
3.	Дверь зольника (нижняя)	20.	Главный выключатель
4.	Вытяжной вентилятор (S)	22,	Регулятор тяги — Honeywell FR 124
5.	Термостойкая фасонная деталь — сопло	23.	Контур охлаждения для защиты от перегрева
6.	Панель управления	24.	Регулирующий термостат вентилятора (котел)
7.	Защитный термостат	25.	Дверное наполнение — Sibral
8.	Регулирующая заслонка	26.	Уплотнение двери — шнур 18 x 18
9.	Термостойкая фасонная деталь — для типа GD — сторона зоны горения	27.	Термостат дымовых газов
10.	Термостойкая фасонная деталь — для типа GD — сферическое пространство	30.	Конденсатор вытяжного вентилятора
11.	Уплотнение — форсунка — 12 x 12 (14 x 14)	33.	Трубка теплообменника
12.	Термостойкая фасонная деталь — полумесяц
13.	Клапан зажигания	К	шейка дымохода
14.	Термостойкая фасонная деталь — для типа GD — задняя грань сферического пространства	л	выход воды из бойлера
15.	Крышка для чистки	M	подвод воды в бойлер
16.	Каркасный щит	N	заправочный клапан
17.	Тяга клапана зажигания	п.	трубная втулка — втулка для датчика регулирующего клапана контура охлаждения

Размеры котла

Тип котла	DC18GD	DC25GD	DC30GD	DC40GD	DC50GD
А	1281	1281	1281	1435	1435
B	820	1020	1020	1120	1120
С	680	680	680	680	680
D	945	945	945	1095	1095
E	150/152	150/152	150/152	150/152	150/152
Факс	87	87	87	82	78
G	185	185	185	185	185
H	1008	1008	1008	1152	1152
CH	256	256	256	256	256
я	256	256	256	256	256
Дж	6/4 «	6/4 «	6/4 «	2 «	2 «

Технические характеристики

Тип котла		DC18GD	DC25GD	DC30GD	DC40GD	DC50GD
Мощность котла	кВт	19	25	29,8	40	49
Тяга дымохода заданная	Па	16	18	20	22	24
Вес котла	кг	376	469	466	548	565
Объем котла	л	73	105	105	112	128
Объем топливной камеры	дм 3	80	120	125	160	160
Максимальная длина древесины	мм	330	530	530	530	530
КПД котла	%	90,3	90,5	90,8	90,5	92,0
Температура дымовых газов при номинальной мощности	° С	145	132	155	175	183
Указанное топливо (предварительное)		Сухая древесина с теплопроизводительностью 15-17 МДж. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Сохранить моё имя, email и адрес сайта в этом браузере для последующих моих комментариев.