Наряду с древесными отходами во всём мире и особенно в энергодефицитных странах и регионах с напряженным экологическим балансом разрабатываются проекты и проводятся эксперименты по выращиванию быстрорастущих культур, биомасса которых могла бы использоваться для производства экологически чистого биотоплива. Одним из источников получения растительного сырья для производства биотоплива в условиях Беларуси может быть выращивание быстрорастущих травянистых культур семейства гречишных, обладающих следующими достоинствами:
• высокой продолжительностью жизни одного растения (до 15 и более лет), что
значительно снижает затраты и трудоемкость производства биотоплива;
• высоким выходом биомассы, до 300 т зеленой массы с гектара;
• высокоразвитой корневой системой;
• зимостойкостью;
• высокой технологичностью всех операций от посева до производства биотоплива,
что позволит механизировать работы на базе отечественных видов техники;
• способностью к извлечению из почвы радионуклидов, что особенно важно для
освоения загрязненных и выведенных из оборота в результате аварии на ЧАЭС
территорий Гомельской и Могилевской областей.
В процессе исследований, проведенных ИРЭП НАНБ в 2000 году, получены данные о возможности использования для целей производства биотоплива быстрорастущих травянистых культур семейства гречишных: горца сахалинского, горца забайкальского, горца Вейриха и сильфии пронзеннолистной.
Исследования и разработка технологии производства энергоресурсов на основе топлива из биомассы быстрорастущих культур семейства гречишных в Беларуси ведутся с 2001 г. в Объединенном институте энергетических и ядерных исследований - Сосны НАНБ.
Цель проекта - разработка технологии производства энергоресурсов на основе топлива из биомассы быстрорастущих культур семейства гречишных (БКСГ). За период 2001-2003 г. выполнен комплекс теоретических и экспериментальных исследований, в том числе:
· проведена серия экспериментальных исследований по изучению химического состава, теплотворной способности, насыпной массы при различной степени измельчения и других свойств топлива на основе биомассы гречишных;
Получены следующие практические результаты.
1. Гречишные показали высокую всхожесть (до 80 %) при севе и выживаемость в
условиях, когда по экономическим и организационным причинам посевы не
обрабатывались гербицидами.
2. Топливо на основе биомассы гречишных имеет благоприятные
энерготехнологические свойства: Q/ = 2431 ккал/кг (при Wр =16 %), зольность Ар =
1,1 %, содержание серы Sр = 0,2 %, выход летучих Лр = 76,5 %, аналогичные
свойствам других видов биотоплива - древесных отходов, торфа, соломы.
3. Имеющаяся в хозяйствах Беларуси техника позволяет осуществлять скашивание,
сушку, подборку, транспортировку и хранение сухой биомассы гречишных с
последующим использованием ее в качестве топлива. Для использования в
зависимости от складывающихся погодных условий и наличия техники в хозяйствах
разработаны 4 технологические схемы производства топлива на основе биомассы
гречишных. Биомасса, высушенная до 17 %, хранится в течение отопительного
сезона без плесневения.
4. Произведена экспериментальная партия топливных брикетов на основе биомассы
гречишных. Брикеты, состоящие из биомассы гречишных с торфом (50:50) по
прочности не уступают торфобрикетам, в смеси с лигнином или бурым углем (50:50)
превосходят прочность торфобрикетов.
5. Оптимальные технологии сжигания топлива на основе биомассы гречишных
следующие:
• предпочтительный способ сжигания - слоевые полугазовые топки, способ сжигания
- в измельченном виде чистой биомассы гречишных либо в смеси с другими видами
биотоплива;
• в бытовых печах предпочтительно использовать брикетированное топливо на основе
биомассы гречишных либо в смеси с другими видами биотоплива. Брикеты при
сжигании термоустойчивы;
• разработка и серийное производство малых котлов (до 1 Мвт) так называемого
«фермерского» типа позволит сжигать цельные малогабаритные тюки (до 32 кг) из
биомассы гречишных, формируемые пресс-подборщиками типа ППЛ-Ф-1,6, без
измельчения;
• учитывая высокий выход летучих при сжигании биомассы гречишных, перспективно
использование этого топлива в измельченном виде в газогенераторных предтопках
действующих котлов малой и средней мощности.
6. Разработаны технологические карты выращивания гречишных и производства
топлива из биомассы, на основе которых рассчитаны технико-экономические
характеристики производимого топлива.
Результаты исследований позволяют сделать вывод о перспективности использования биомассы гречишных в качестве топлива для энергоустановок, как в чистом виде, так и в смеси с торфом, древесными отходами и лигнином, как в брикетированном, так и сухом не брикетированном виде.
Для практической реализации этого потенциала использования топлива на основе биомассы гречишных необходимо решить следующие проблемы:
• выполнить натурные эксперименты по сжиганию топлива на основе биомассы
гречишных в топках действующих котлов;
• разработать и реализовать технологию совместного сжигания древесной щепы и
измельченного топлива на основе биомассы гречишных, а также в смеси с другими
видами биотоплива;
• разработать и реализовать промышленную технологию производства
брикетированного топлива на основе биомассы гречишных;
• разработать и реализовать проект энерготехнологического комплекса, включающего
выращивание биомассы, производство биотоплива и его использование для
производства конечных энергоносителей;
• выполнить цикл проектных исследований по обоснованию приемлемой дальности
транспортировки топлива из биомассы гречишных, выбору соотношения площади
выращивания и тепловой мощности энергоустановки, оптимальной схемы
досушивания фитомассы с использованием тепла уходящих газов котельной;
• провести анализ эффективности и целесообразных масштабов использования
топлива на основе биомассы гречишных в топливно-энергетических балансах
регионов Беларуси.
Запорожець О.Ю.
Дата добавления: 2014-12-23; просмотров: 28 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |