Прямое сжигание

Быстрорастущие растения

Древесные отходы

Древесина добывается в лесу постоянно.

Прирост 12,5 *10^9 м3/год

Содержание энергии при этом 182*10:20 Дж – это равно примерно 1,3 потребления угля в год на планете.

В процессе прореживания создаётся большое количество отходов, которые сейчас нигде не используются.

Помимо щепы из вырубки леса существует опил и щепа от обработки древесины. Они так же могут быть использованы в качестве топлива.

Отходы с/х

Как растениеводства, так и животноводства(солома, навоз, потроха и т.д.)

Огромный источник Б!

Это – отходы растительных культур, излишки производства, а так же навоз.

Б может специально выращиваться в виде деревьев и других видов растений, например травы. (пример: сахарный тростник)

Основные преимущества – короткий период выращивания (3-8 лет). Некоторые виды трав собираются в течении 6-12 месяцев.

В мире около 100 млн. Га земли используемой для таких плантаций.

Методы получения энергии из Б.

Практически все виды сырой Б быстро разлагаются из-за низкой энергетической плотности.

Транспортировка Б невозможна, необходимо решать что с ним делать на месте, поэтому используют:

Технология прямого сжигания проста, хорошо изучена и коммерчески доступна. Можно сжигать: птичий помет, солому, дрова, ТВ бытовые отходы, автомобильные шины.

Тепло образующееся при сжигании можно использовать для отопления ГВС, производства э/э.

Недостаток этого процесса в низкой эффективности, т к большое количество тепла просто улетучивается.

Сжигание древесины может быть разбито на 4 фазы:

1. кипение воды, которая содержится в древесине
2. выделение газовой (летучей) составляющей
3. сгорание летучих газов
4. сгорание остатков древесины (преимущественно углерод)

Условия эффективного сжигания:

1. достаточно высокая температура
2. достаточное количество воздуха
3. достаточное время для полного сгорания

Если количество поступающего воздуха недостаточно, то сгорания происходит не полностью (образуется черный дым, который состоит из несгоревшего углерода). В результате этого образуются отложения сажи в дымоходе, повышающие опасность возгорания. Если количество поступающего воздуха слишком велико, то температура в зоне горения снижается, тогда выделяющиеся летучие газы покидают зону горения несгоревшими, унося с собой тепло.

Задача:

1 м3 сухой древесины содержит 10 ГДж энергии, для нагревания 1 л воды на 1 С потребуется 4,2 кДж тепловой энергии. Чтобы довести до кипения 1л воды требуется около 400 кДж, следовательно требуется около 40 см3 древесины.

Эффективность преобразования энергии составляет всего 2%. Разработка печей и котлов способных эффективно использовать энергию топлива требует понимания процессов сгорания твердого топлива.

Первый процесс, который потребляет энергию, является испарение содержащейся в древесине воды. Для относительно сухого топлива на испарение используется лишь несколько процентов от общего количества выделяемой энергии. Любое твердое топливо содержит две сгораемые составляющие: летучие газы, которые выделяются из топлива при повышении температуры в виде смеси паров и испаренных смол и масел и углерод.

Дата добавления: 2015-05-08