Методы использования биомассы в энергетических целях и их классификация

1. Методы использования биомассы в энергетических целях и их классификация. Физико-химические процессы, происходящие при

термохимической конверсии биомаcсы
(сжигание, газификация, пиролиз).
Дисциплина: Возобновляемые углеводородные ресурсы и их использование в
системах распределенной энергетики
Синельщиков Владимир Александрович

2.

Методы конверсии биомассы
Биохимические технологии:
- аэробное сбраживание
СО2, тепло, твердый остаток
- анаэробное сбраживание
биогаз, твердый остаток
- ферментация (пищевая биомасса,
зерновые культуры, сахарный тростник)
этанол
- гидролиз (лигноцеллюлозная биомасса)
ферментация
этанол
Термохимические технологии:
- сжигание
тепло
- газификация
горючие газы, синтез-газ
- пиролиз
бионефть, горючие газы, синтез-газ, угольный остаток
- торрефикация (низкотемпературный пиролиз)
кондиционное твердое
биотопливо
Показатели процесса конверсии: - степень конверсии исходного сырья в целевой продукт,
- степень конверсии углерода в целевой продукт,
- степень энергетической конверсии.

3.

СЖИГАНИЕ
Недостатки:
- низкая насыпная плотность
низкий энергетический выход с
единицы объема, сложности с хранением и большие транспортные
расходы
- высокая влажность и гигроскопичность
сгорания, сложности с хранением
низкая теплота
- низкая температура плавления золы
образование
агломератов, засорение топочных устройств, коррозия их
поверхностей
- большое содержание летучих
горения, является источником сажи
усложняет контроль процесса

4.

Сопоставление характеристик
Биомасса
Древесина
Влажность
%
Плотность
кг/м3
Летучие
HHV
Зольность
%
МДж/кг
%
сухое
сост.
9,5
440-560
89
19,2
0,7
8,7
100-180
72,3
16,0
< 14,9
1350
15 - 45
~ 27
5-25
(хвойных пород)
Солома
Уголь
каменный
В состав золы биомассы входят: Si, Ca, Mg, K, Na, P
Температура, оС
спекания
размягчения плавления
1100- 1410-1640
1340
800-860 860-900
1200-1500
≥1700
10801120

5.

СЖИГАНИЕ
m k
Cn Hm Ok + n + −
O2 =
4
2
m
тепло + n CO2 + H2 O
2