Котельная с газогенератором на древесных отходах

Свежесрубленная древесина, находясь на воздухе, постепенно теряет заключающуюся в ней влагу  и высыхает. Древесину сушат на воздухе До тех пор, пока не наступит состояние равновесия между влажностью древесины и влажностью окружающего  атмосферного воздуха.

Каждому состоянию атмосферного воздуха, характеризуемому его температурой и относительной влажностью, соответствует  вполне определенная влажность древесины, называемая равновесной влажностью.

Древесина, освобожденная  от коры или расколотая, сохнет быстрее, чем с корой и неколотая, так  как удаление влаги из неокоренной и неколотой древесины происходит главным образом через торцы вдоль волокон.

Березовые, сосновые и еловые чурки размером 60 X 50 X 50 мм с первоначальной относительной влажностью 33—38% могут быть высушены естественным путем в летнее время в течение 13—17 дней до влажности 11—13%.

Интенсивность сушки древесных  чурок в значительной степени  зависит от скорости воздуха, омывающего чурки.

Искусственная сушка древесины  производится в специальных сушилках.

Древесина по сравнению с  другими твердыми топливами содержит незначительное количество золы (0,4—-1,0%). Температура плавления древесной золы около 1500°, поэтому зола в активной зоне и в зольнике всегда находится в сыпучем состоянии.

При сухой перегонке 100 кг абсолютно сухой древесины в среднем получают следующие продукты в кг:

Древесного угля    ...   32 Уксусной кислоты   ...   6

Газов 16            Метилового спирта ...   1

Смолы      6            Подсмольной воды ... 39

Практически принимают, что  нормальному состоянию воздуха (относительная  влажность 80% и температура 20°) соответствует  равновесная  влажность древесины,   равная   18%.

На интенсивность естественной сушки древесины в значительной степени влияют окорка бревен и расколка.

Окоренные бревна лиственных пород при начальной относительной влажности 54,5% через 10 мес. сушки имеют влажность 15—17%,  а  неокоренные бревна 35—40%.

По данным Центрального научно-исследовательского института механизации и энергетики лесной промышленности (ЦНИИМЭ), березовые  дрова после 10-месячной сушки имели  в среднем влажность:  колотые   22,5%,  неколотые 34,7%.

Размеры чурок должны быть следующие: длина 4—7 см, толщина и ширина 3—6 см; абсолютная влажность чурок не должна превышать 22%.

Чурки необходимо хранить  в крытых складах, чтобы сохранить  их качества и предохранить от воздействия  атмосферных осадков.

Единицей измерения количества чурок служит насыпной кубический метр. Для перевода насыпных кубических метров чурок в плотные установлен переводной коэффициент, равный 0,5.

 

 

 

 

 

 

 

 

Уход за газогенераторной установкой и ее неисправности

Основными операциями но уходу  за газогенераторной установкой являются: 1) догрузка топлива и его шуровка; 2) догрузка угля в зону восстановления газогенератора; 3) очистка всех частей газогенераторной установки; 4) подтяжка креплений; 5) выпуск конденсата; 6) предохранение  газогенераторной установки от переохлаждения в зимнее время.

Основным топливом для  газогенераторных автомобилей являются древесные чурки. Древесные чурки  изготовляют из древесины любых, желательно твердых пород, но не пораженной гнилью. Чурки из хвойных пород  применяют пополам с чурками  из твердых пород (березы, бука и  др.). Наибольший размер чурок не должен превышать 70 х 70 х 70 мм.

Чурки должны быть чистыми  и иметь влажность в допустимых пределах. Влажные чурки плохо  горят и не образуют газа надлежащего  качества. Показателем степени просушенности  чурок является их абсолютная влажность, выраженная в процентах.

Абсолютную влажность  В подсчитывают по выражению:

В = Б / А • 100%,

А — вес испытываемых чурок;

Б — вес этих же чурок, но полностью высушенных.

Для получения наибольшей мощности двигателя, работающего от газо­генераторной установки, желательно применение сухих чурок с абсолютной влажностью, не превышающей 20%. Газогенераторные установки современных автомобилей  могут работать и на чурках с повышенной абсолютной влажностью до 40%, однако при  работе на таких чурках мощность двигателя  снижается.

Для розжига газогенераторов, работающих на древесных чурках, применяют  древесный уголь. Уголь должен быть хорошо выжжен из твердых пород, достаточно прочен и иметь размер, не превышающий 20 х 20 х 20 мм. Абсолютная влажность угля должна быть не выше 12%.

Заготовленные и просушенные  чурки и древесный уголь следует  хранить в крытых сараях так, чтобы  они не насыщались влагой. На автомобиле для хранения чурок или угля имеется  ящик, закрытый крышкой.

Ежедневно и перед выездом  в рейс необходимо шуровать и догружать  топливо с таким расчетом, чтобы  уровень топлива в бункере  не понижался более чем на 2/3 высоты от верха. При большем выгорании  свежее топливо не будет полностью  подготовлено к интенсивному горению  перед поступлением в камеру горения. Шуровка топлива необходима для  того, чтобы предупредить его «зависание»  и обеспечить непрерывное поступление  его в камеру горения.

При догрузке двигатель переводят  на работу с малым числом оборотов коленчатого вала, открывают крышку загрузочного люка, шуруют старое топливо  и загружают свежее топливо при  непрерывной его шуровке.

Необходимо также догружать  уголь в восстановительную зону газогенератора, так как уголь, имеющийся  там, постепенно выгорает.

Периодически нужно очищать  все части газогенераторной установки  от золы и отложений смол и подтягивать  все соединения.

К основным неисправностям газогенераторной установки относятся:

1) нарушение процесса  газификации топлива; 2) повышенное  сопротив­ление установки просасыванию газов; 3) усиленное засмоление деталей установки и двигателя; 4) прогорание деталей установки; 5) разъедание кислотами деталей газогенераторной установки; 6) скопление конденсата; 7) заедание заслонок смесителя и вентилятора.

Основные неисправности  в газогенераторной установке могут  произойти вследствие применения несоответствующего по влажности и размерам топлива, редкой его шуровки и догрузки, загрязнения всей газогенераторной установки или подсоса воздуха  через неплотные соединения. Обнаруженные неисправности должны быть устранены.

При уходе за газогенераторной установкой, обслуживании ее и устранении неисправностей надо полностью соблюдать  все правила техники безопасности, чтобы предотвратить отравление генераторным газом и ожоги от вспышек газа и выброса пламени  при открывании различных люков  и от соприкосновения с раскаленными частями установки.

ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШЕГО  РАЗВИТИЯ

Главный аргумент, высказываемый  сегодня в пользу применения газогенераторных технологий, - это возможность использования  в качестве топлива биомассу, которая  отличается своей экологической  безопасностью и «неисчерпаемостью» ресурсов.

1 м³ генераторного газа хорошего качества имеет калорийность сгорания примерно 5200 кДж. При этом калорийность меняется весьма незначительно в зависимости от условий произрастания исходной биомассы. К примеру, в газогенераторе из 1кг древесины образуется 2,3 м³ топливного газа, из 1кг лигнина - 4,0 м³ газа; из 1кг кокса каменного угля - 3,6 м³; из 1кг. антрацита (ископаемый гумусовый уголь высшей степени метаморфизма, блестящий, серовато-черного цвета) - 4,5 м³.

Газогенератор из 2,3 кг древесных  отходов производит энергии столько  же, сколько можно получить при  сжигании 1 литра бензина; энергия, полученная из 3,3 кг древесины эквивалентна энергии 1-го литра дизельного топлива. А  из 1,0 - 1,3 кг древесного угля либо 2,5 кг древесных отходов можно произвести 1 кВт электрической мощности.

По прогнозам специалистов, в будущем Россия могла бы стать  для Европы главным экспортером  экологически чистого, возобновляемого  топлива на основе биомассы.

Ухудшение экологической  обстановки, наблюдаемое в мире, требует оперативного решения вопросов рационального получения и использования  энергоресурсов. При традиционных способах переработки полезных ископаемых образуется большое количество отходов и  выделяется много вредных веществ, участвующих в образовании парникового  эффекта на планете. Важной практической задачей, по мнению авторов, является разработка и совершенствование технологий газификации биомассы и эффективного сгорания топливного газа в автомобильных  газогенераторах.