БИОМАССА Как источник энергии

ТЕПЛОВОЙ И МАССОВЫЙ БАЛАНС

Расчет теплового и массового баланса технологического процесса Andco-Torrax производился на ЭВМ с использованием данных, полу­ченных на" демонстрационной установке. Были разработаны спе­циальные программы ЭВМ для расчета приближенно го и элементно го состава твердых городских отходов и другого сырья с известными ком­понентами. Пропускная способность установки принималась равной 200 т/сут. Данные, полученные с помощью ЭВМ, приведены на рис. 7 и рис. 8 и в табл. 6-8.

ТЕПЛОВОЙ И МАССОВЫЙ БАЛАНС

Рис. 7. Тепловой баланс установки производительностью 200 т/сут при перера­ботке твердых городских отходов с низкой теплотворной способностью 2414 ккал/кг.

Система очистки газі

[Очищенные 1 ] газы 1

J є, т L

Загрязняющие частицы \

От 1

Следует иметь в виду, что в общих расчетах теплового коэффициен­та полезного действия установки не учитывалась энергия, потребляемая самой установкой, и поэтому расход энергии 80 кВт • ч на переработку 1 т твердых городских отходов является завышенным.

ТЕПЛОВОЙ И МАССОВЫЙ БАЛАНС

Рис. 8. Материальный баланс установки производительностью 200 т/сут при переработке твердых городских отходов с низкой теплотворной способностью 2414 ккал/кг.

Таблица 6. Тепловой и массовый баланс установки Andco-Torrax (Часть I)

Состав отходов, %

Приблизительный анализ, % Элементный

Состав, '

Горючие компо­

58,20

Связанный угле - 7,37

Углерод

29,21

Ненты

Род

Водород

3,94

Вода

23,03

Летучие компо - 50,83

Сера

0,13

Инертные веще­

19,77

Ненты

Кислород

23,64

Ства—зола

Вода 22,03

Хлор

0,91

Инертные веще - 19,77

Азот

0,37

Ства

Температура горячего 1037,0

Дутья, °С

Расход воздуха при горя - 3817,0

Чем дутье, нм3/ч

Подвод природного газа 0

К соплу, нм3/ч

Подвод природного газа 30,1 к крану выпуска шлака, нм3/ч

Расход воздуха при удале - 283,0

Нии жидкого шлака, нм3/ч

Расход, нм3/ч

11918,0

Котельная, работающей иа

Отходящем

Температура, °С

462,0

Газе

Значения теплот:

К. П.Д., %

97

Теплота нагрева, ккал/м3

187,0

Расход газа, нм3/ч

38078,0

Скрытая теплота образова­

94,0

Температура газа на впуске,

1260,0

Ния, ккал/нм3

°С

Энергия химических связей,

1496,0

Температура газа на выпу­

290,0

Ккал/нм3

Ске, °С

Итого, ккал/нм3

1777.0

Характеристика выпускаемого газа

Температура подводимого 30,0 воздуха, °С

Камера вторичного горения

Поступление воздуха, нм3/ч 30877,0

TOC \o "1-3" \h \z Температура воздуха, °С 25,0

Избыток воздуха, % 54,1

Расход природного газа, 0 нм3/ч

Удаление жидкого шлака:

Расход природного газа, 36,1

Нм3/ч

Расход воздуха, нм3/ч 340,0

Температура воздуха, °С 20,0

Состав отходящих газов (объемн. %)

Кислород 5,49

Азот 68,67

Двуокись углерода 11,10

Вода 14,61 Расход отходящих газов, 41 507,0 нм3/ч

Температура отходящих га - 1260,0

Зов, °С

К. П.Д., % 97

Расход вводимого газа,- 3675,0

Нм3/ч

Расход добавляемого возду­ха, нм3/ч 455 Температура входящего га - 1150

За, °С

Температура газа на выхо - 260,0

де, °С

Горячее дутье, нм3/ч 3817,0 Температура дутья на впу - ч 40,0 ске, °С

Температура дутья на вы - 1037,0 ходе, °С

Установка для очистки газа

К. П.Д, % 98

Расход газа, нм3/ч 41 935,0

Загрязняющие частицы, кг/ч 126,0

Температура газа на впу - 287,0 ске, °С

Температура, газа на выпу - 282,0 ске, °С

Получаемая энергии

Тепловая энергия, ккал/ч 17637738,0

Пар, кг/кг отходов 2,78

Пар, кг/ч 23153,0

К. П.Д. процессов, % 69,57

Производительность-200 т/сутки

Отходы: теплота сгорания низшая-2414 ккал/кг;

Теплота сгорания высшая-2752 ккал/кг.

Таблица 8. Массовый и материальный баланс системы

Предпосылки

1. Дополнительным топливом служил природный газ

2. Характеристика дополнительного топлива

Состав, об. %

Метан 90 Окись углерода

Этан 5 Двуокись углерода

Пропан 0 Азот

0 0 5 0

Бутан 0 Пары воды

Плотность 0,600

Теплота сгорания низшая, ккал/нм[7] 8300 3. Техническая характеристика котельной

Давление пара, атм Температура пара, °С Энтальпия пара, ккал/кг Энтальпия подаваемой воды, ккал/кг

Примечания.

1. Окружающая температура равна 15,56°С,

2. Окружающее давление равно t атм (760 мм рт. ст.).

3. Энтальпия газообразных н твердых компонент прн 15,56°С равна нулю.

4. Энтальпия воды и паров воды прн 15,56°С равна нулю.

5. Технологический воздух и воздух для горения принимаются сухими. - 6. Нормальный кубический метр газа берется при 0°С и I атм.

7. Все дополнительное топливо сгорает с образованием двуокиси углерода и паро* воды со 100%-ной отдачей тепла.

8. Топливные потери определялись следующим образом: Потерн = (I — N) тепло, поступающее с горячей жидкостью,

Где N-принятый к. пл.

9. Общий к. пл. системы определялся следующим образом:

Тепло, выходящее с паром - Тепло, поступающее с водой

К. пл. =------------------------------------------------------ —----------------------------------------------- ,

34,0 385,0 761,9 140,8

Тепло поступающих отходов 4- Общее тепло расходуемого горючего

Где тепло отходов и топлива определяется по их низшей теплотворной способности.

БИОМАССА Как источник энергии

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

Комплекс по производству этанола, где полностью используется сырье (например, пшеничные зерна (рис. 4)), может дать положительный энер­гетический эффект. Такой комплекс включает установку для пронзвод- Ства этанола и промышленного типа хозяйство для откормки рогатого скота. В энергетическом балансе учитывается энергия, расходуемая на выращивание пшеницы, и энергия для производства пара.

Кислород

Микроорганизмы, ответственные за производство этанола фермента­цией, являются факультативными, так как они могут развиваться как при наличии кислорода, так и без него. В присутствии кислорода из на­чального субстрата образуется больше клеточной массы (в 5-10 раз больше, чем в анаэробных условиях), и скорость роста ее увеличивается. Другими словами, аэрацией можно увеличить выход клеточной массы и интенсивность процесса.

Тепловой и энергетический к. п. д

Для составления энергетического баланса необходимо точно опреде­лить границы рассматриваемой системы. Энергетический к. п.д. может быть использован для оценки к. п.д. различных систем по переработке биомассы. Однако в тех случаях, когда процесс переработки биомассы включает стадии производства энергии (например, водяного пара или электроэнергии), более полезным будет сравнение термодинамических к. п. д., поскольку последний дает возможность установить, какая из си­стем для производства работы (энергии) лучше по сравнению с идеаль­ной.

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.