Как правильно жарить пеллеты - Энергетика и промышленность России - № 09 (341) май 2018 года - WWW.EPRUSSIA.RU - информационный портал энергетика
16+
Регистрация
РУС ENG
Расширенный поиск
http://www.eprussia.ru/epr/341/6091445.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 09 (341) май 2018 года

Как правильно жарить пеллеты

Новые технологии Иван ТРОХИН

Топливные гранулы в виде древесных пеллет являются выгодным горючим. Можно ли сделать пеллеты еще лучше по теплоте сгорания?

Выдающийся русский мастер и один из самых просвещенных людей своего времени Николай Львов (Великие архитекторы. Львов. – М., 2017) в своей книге «Русская пиростатика» конца XVIII столетия утверждал, что камины в нашем климате служат только для красоты и что для тепла от них мало толку. А вот жарить в нашем климате древесные пеллеты – дело отнюдь не для красоты, а весьма полезное, и организовать его возможно, например, по интересному способу, изложенному в патенте РФ на изобретение за номером RU 2623225.



Основы физики и технологии

Под технологическим процессом торрефакции (torrefaction – англ.) подразумевается термическая обработка в данном случае древесных пеллет либо биомассы вообще без доступа кислорода с помощью специальной технологической установки, называемой реактором. В определенной мере, если говорить о сущности торрефакции, такой технологический процесс можно отнести к пиролизу биомассы. Торрефакция реализуется при температурах, диапазон которых может составлять от 240 до 320 градусов Цельсия. Время же выдержки (экспозиции) биомассы в реакторе может исчисляться несколькими минутами либо даже достигать 3,5 часа.

Любой реактор для торрефакции биомассы, в том числе древесных пеллет, выполняет две главные функции. Во-первых, в нем осуществляется процесс нагрева биомассы до температуры торрефакции. Этот процесс может, при необходимости, сопровождаться и удалением избыточной влаги из исходной биомассы. Во-вторых, в реакторе обеспечивается поддержание требуемой температуры торрефакции при экспозиции в нем биомассы.



Как работает оборудование

Если классифицировать реакторы в зависимости от их системы нагрева биомассы, то можно сказать, что они бывают с прямым и непрямым нагревом. Принцип действия каждого из таких реакторов вытекает из названия самой системы нагрева биомассы.

Действие торрефакционных реакторов с прямым нагревом биомассы основано на непосредственном ее контакте с теплоносителем. Он находится в газообразном состоянии. Реакторы с непрямым нагревом биомассы для осуществления технологического процесса ее торрефакции работают по принципу косвенного соприкосновения биомассы с теплоносителем через проводящую тепло стенку. В качестве теплоносителя может использоваться масло, пар либо даже дымовые газы.

Установлено (П. Евич, З. Шедива, В. О. Дубровин. Современное состояние и перспективы карбонизации биомассы методом торрефакции (torrefaction)// Труды 8‑й Международной научно-технической конференции «Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве». Москва. ВИЭСХ. 16‑17 мая 2012 г. В 5‑ти ч. Ч. 4. Возобновляемые источники энергии. Местные энергоресурсы. Экология. – М., 2012. – С. 273‑278), что качество получаемого после торрефакции топливного продукта зависит от ряда факторов при использовании реактора той или иной системы.

Так, в реакторах с прямым нагревом биомассы газообразным теплоносителем важно учитывать его вихревое движение и распределение по объему реактора. При торрефакции биомассы в реакторах с непрямым нагревом важен учет времени ее контакта с обеспечивающей теплопередачу поверхностью.



Торрефакцию усилит кислород

Таким образом, технологический процесс торрефакции древесных пеллет по своему технологическому замыслу представляется весьма нехитрым. Он чем‑то подобен процессу поджаривания, к примеру, ломтиков картофеля либо картофельных палочек. Только протекает процесс торрефакции в несколько других технологических условиях.

Указанные выше технологические параметры процесса торрефакции биомассы будут влиять на качество конечного (товарного) топливного продукта в виде поджаренных древесных пеллет.

Вот здесь исследователям и разработчикам технологий, оборудования для торрефакции биомассы предоставляется сегодня широкое поле для творческих изысканий.

Более того, кроме варьирования температуры торрефакции и временем экспозиции биомассы в реакторе, возможно совершенствование процесса торрефакции биомассы и путем различных технологических дополнений.

Как раз в качестве такого интересного примера ограничимся здесь лишь кратким рассмотрением технологического процесса обжаривания, в частности, древесных пеллет по патенту RU 2623225.

Кстати, сразу следует заметить, что в этом изобретении необычайно ярко просматривается положительное применение на практике логического приема инверсии (А. В. Ревенков, Е. В. Резчикова. Теория и практика решения технических задач: учебное пособие для студентов втузов. – М., 2008), когда компонент, не вполне свойственный классическому процессу торрефакции биомассы, намеренно вводится в этот процесс.

Упомянутый выше патент описывает оригинальный способ осуществления технологического процесса торрефакции биомассы в соответствующем торрефакционном реакторе, при котором обеспечивается получение обжаренной биомассы и торрефакционных газов. Согласно этому способу в реактор в первом его положении подают газ, который содержит кислород (!), таким образом, чтобы этот кислород вступил в химическую реакцию с компонентами торрефакционных газов, сопровождающуюся выделением теплоты.

Отвод торрефакционных газов из реактора осуществляют во втором положении этого реактора.
Необходимо отметить, что в первом положении реактор располагается ниже по потоку, если вести отсчет по отношению ко второму его положению относительно направления движения биомассы в реакторе. Поэтому движение торрефакционных газов в реакторе обеспечивается в противоток движению биомассы. Сама же биомасса на входе в реактор имеет температуру, величина которой составляет от 30 до 230 градусов Цельсия.

Способ торрефакции биомассы, в том числе пеллет, раскрытый в содержании патента RU 2623225, дает ряд полезных практических эффектов, суть которых состоит в следующем. Во-первых, увеличивается выход энергии в процессе торрефакции биомассы. Во-вторых, обеспечивается повышение так называемой плотности энергии в поджаренном таким способом конечном биомассовом продукте (например, в древесных пеллетах).

Торрефакция как технологический процесс обжаривания биомассы, в том числе древесных пеллет, представляет собой интересное направление в современной биоэнергетике и с научной точки зрения, и по чисто практическим соображениям. Выше была рассмотрена лишь очень малая доля технологических приемов совершенствования данного процесса.

Отправить на Email

Для добавления комментария, пожалуйста, авторизуйтесь на сайте

Также читайте в номере № 09 (341) май 2018 года:

  • «Зимняя вишня» стала моментом истины
    «Зимняя вишня» стала моментом истины

    Повсеместные проверки торгово-развлекательных центров, отставка кузбасского губернатора Амана Тулеева и ряда других высокопоставленных чиновников областной администрации, обыски в главном управлении МЧС по Кемеровской области… ...

  • Масштабная. Насыщенная. Инновационная
    Масштабная. Насыщенная. Инновационная

    ЧТО: IX Международная выставка по промышленной безопасности и охране труда SAPE-2018. ГДЕ: г. Сочи, Главный медиацентр. КОГДА: 10–13 апреля 2018 г. ...

  • Цифровизация: от концепции – к практическим решениям
    Цифровизация: от концепции – к практическим решениям

    Круглый стол «Цифровые технологии в управлении энергетическими системами», организованный «Энергетикой и промышленностью России» в рамках Российского международного энергетического форума, мы стремились сориентировать на предельно конкретные вопросы. В начале мероприятия модератор – главный редактор «ЭПР» Валерий Пресняков отметил, что участникам предоставляется возможность рассказать о своих практических решениях, так или иначе нацелен...

  • Будущее – за комплексными решениями
    Будущее – за комплексными решениями

    Технологии, цифровизация, внедрение ПО – об этом много говорилось в апреле в преддверии Дня охраны труда. ...

  • Энергетические итоги 2017 года: по следам отчета МЭА
    Энергетические  итоги 2017 года: по следам  отчета МЭА

    В марте текущего года Международное энергетическое агентство (МЭА; International Energy Agency, IEA) представило отчет по итогам энергетической отрасли за 2017 г. (Global energy and CO2 status report – 2017). ...