Башкиров, В. И.

Belarusian State Technological University

Секция технологии и техники лесной промышленности 194  УДК 661.665.1:66.096.5 Студ. В. И. Башкиров Науч. рук., д.т.н., проф. В. И. Володин (кафедра энергосбережения, гидравлики и теплотехники, БГТУ) ТОРРЕФИКАЦИЯ МЕСТНОГО ТОПЛИВА Промышленное производство торфяных пеллет характеризуется большой энергоемкостью, периодичностью процесса, крупногабарит-ным оборудованием. В результате получают пеллеты с определенны-ми технологическими свойствами, главным из которых является теп-лота сгорания. В тоже время есть возможность получения традицион-ных пеллет с повышением теплоты сгорания приблизительно на 10% за счет уменьшения влажности [1,2]. Данная технология предложена и исследуется в Институте тепло- и массообмена им. Лыкова НАН Бе-ларуси. Метод, направленный на повышение эффективности топлива, носит название торрефикация.  Процесс проводится в тарельчатом реакторе торре-фикации при температуре 250–300°С. Схема реактора представлена на рисунке [1].Установка представляет собой три идентичных тарел-ки, расположенные друг над другом. В первых двух осу-ществляется двухстадийный процесс торрефикации.  В качестве теплоносите-ля используется нагретое до температуры торрефикации высокотемпературное масло, либо дымовые газы. Нагрев осуществляется через стенку. В качестве инертного газа мо-жет использоваться как N2, так и СО2 для защиты от самовозгорания ма-териала. За счет двухстадийного процесса режимы могут меняться в зави-симости от сырья и требований к конечному продукту. В стенку нижнего отсека (третьего сверху по ходу движения биомассы) подаётся охлажда-ющая среда для снижения температуры обработанного сырья перед его выгрузкой из реактора. В данной схеме используется вода. Могут приме-няться и другие среды. При проведении торрефикации пеллеты покрыва-ются твердой пленкой, которая практически не пропускает влагу. В ре-зультате торрефикации (мягкого пиролиза) образуются пеллеты с повы-шенными технологическими свойствами и смесь газов, состоящая из па-ров влаги, угарного газа, углекислого газа и т.д [3].  Схема тарельчатого модульного реактора  торрефикации Секция технологии и техники лесной промышленности 195  Результаты эксперимента, проведенного в лабораторных условиях на установке ИТМО, представлены в таблице. Измерение влажности про-водилось прибором Эвлас-2М. Точность измерений составила ± 0,2 %. Высшая теплота сгорания определялась путем загрузки образца в калориметрическую бомбу и проведения эксперимента с использованием калориметра, подключенного к ЭВМ. Таблица 1 - Результаты эксперимента Тип пеллет Высшая теплота сгорания, МДж Влажность, % Не торрефицированные 15,1 6 Торрефицированные 17,2 5 Предварительные расчетные оценки показали, что влажность по-сле торрефикации топлива должна уменьшится на 30–50% по сравне-нию с исходной.Однако вследствие малой начальной влажности исход-ного образца и времени его выдержки в реакторе в процессе экспери-мента влажность конечного образца изменилась мало. Производительность опытной установки в составе энерготехноло-гического комплекса составит 1000 кг/ч. Источником теплоты служат продукты сгорания газопоршневой установки (ГПУ), которые поступа-ют в блок смешения, расположенный вне реактора, с температурой 450оС после ГПУ и при 80оС после секции охлаждения торрефициро-ванных пеллет. Далее продукты сгорания направляются в секции торре-фикации. Для данной схемы рассчитаны изменения температур и эн-тальпий продуктов сгорания при заданных температурах сырья и про-дукта с учетом технологического процесса. Насыпная плотность торре-фицированных образцов пеллет возрастает в 1,5–2 раза, а теплота сгора-ния на 11,5%, что позволяет доставлять потребителю меньше топлива для требуемого количества энергии [3].  Таким образом, предлагаемая технология рафинирования органи-ческого топлива торфа является энергоэффективной и позволяет полу-чать выгоду производителю и потребителю от использования торрефи-ката. ЛИТЕРАТУРА 1. Кузьмина, Ю.С. Экспериментальное исследование процесса низ-котемпературного пиролиза (торрефикации) гранулированного биотоп-лива: диссертация кандидата технических наук: 05.14.01 / Кузьмина Юлия Сергеевна. – ФГБУН Объединенный институт высоких темпера-тур Российской академии наук, 2016. – 200 с. 2. Наумович, В.М. Сушка торфа и сушильные установки брикетных заводов. – М.: Недра, 1971. – 280 с. 3. Бессмертных, А. В.Технологии нового поколения для распреде-ленной энергетики России / А. В. Бессмертных, В. М.Зайченко // Про-мышленная энергетика. – 2013.– № 09. –С. 50–53.  

Торрефикация местного топлива

http://elib.belstu.by/bitstream/123456789/22501/1/Bashkirov_194-195.pdf

Торрефикация местного топлива

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Belarusian State Technological University