14.02.2010

Биотопливо — термин, использующийся в сельском хозяйстве для органических материалов, при разложении которых выделяется тепло (навоз и др.), в ближайшее время все почаще применяется для горючего на базе растительной массы — древесной породы, остатков переработки сельхоз культур и т. д. Внедрение биотоплива в термический энергетике имеет свои особенности. Биотопливо — местный вид горючего, почти всегда использующийся для целей энергоснабжения на месте получения отходов, будь то опилки, горбыль либо шелуха гречихи. Это связано сначала с низкой теплотой сгорания неподготовленного горючего (опил, щепа, и т.д.), но быстро набирает силу создание топливных гранул из древесного сырья, что делает транспортировку горючего и поболее обширное применение экономически прибыльным, а именно, в коммунальном хозяйстве, как суровая кандидатура газу.
В реальности на реальный момент основными потребителями термический энергии от сжигания биомассы становятся деревоперерабатывающие предприятия, где нередко проектированием, подбором оборудования занимаются без вербования специализированных организаций. Для многих компаний лесной отрасли неувязка утилизации отходов стоит очень остро, применение котлов сжигающих горбыль, опил, щепу, позволяет отходы перевоплотить в доходы.
Исходя из таковой специфичности использования оборудования и беря во внимание широкий разброс черт, заявляемых производителями котельных установок, не излишним будет разобраться в главных параметрах более тщательно.
Одной из главных черт при выборе котла, работающего на отходах древесной породы, можно считать расход горючего. В случае газа либо водянистого горючего все более либо наименее просто. В случае биотоплива все много труднее. Теплотворная способность газа либо, скажем, диз. горючего довольно размеренна, у биотоплива имеется сильный естественный разброс черт. Для примера возьмем древесную породу в виде топливных гранул (пеллет) и опилок. Для определения расхода горючего нужно количество энергии, отдаваемое котлом, поделить на количество энергии, получаемой при сжигании 1 кг горючего (без учета утрат, КПД и т. д. для простоты) Удельная теплота сгорания горючего измеряется в [Дж/кг]. Соответственно мощность котла выражаемую в [Вт] нужно привести к [Дж]. Для этого, зная что 1 Вт = 1Дж/с, нужно для варианта часового расхода мощность котла в [Вт] помножить на 3 600 секунд составляющих час.
К примеру: котел КВм (а) -0,82 мощностью 820 кВт в час производит 820 000 [Вт]*3600 [с] = 2 952 000 000 [Дж] термический энергии. Один параметр для вычисления расхода у нас есть.
Со вторым параметром связана основная сложность. Дело в том, что удельная теплота сгорания приводится для справки, и это теоретический максимум, который можно получить в безупречных критериях, реальные значения могут только приблизиться к данной величине. В энергетике для определения реальных величин расхода употребляются понятия высшей теплоты сгорания и низшей теплоты сгорания. При всем этом высшая теплота сгорания есть удельная теплота сгорания при безупречных критериях. Низшая теплота сгорания отражает реальное количество теплоты, которое будет получено при сжигании. Отличия высшей и низшей теплоты сгорания сначала связаны с содержанием воды в реальном горючем. Тут имеется очередной подводный камень, связанный с определением «влажность горючего».
В энергетике под влажностью понимают влагосодержание. Влагосодержание — величина, показывающая процент воды в горючем; другими словами при влагосодержании 10 % в 1 кг горючего содержится 100гр воды, при влагосодержании 50% в 1 кг горючего 0.5 кг воды. В деревообработке употребляется относительная влажность, которая рассчитывается по формуле : W = (m- m0) / m0*100%, где m — исходная масса эталона древесной породы, m0 — масса эталона после полного высыхания. Соответственно при влагосодержании 10 % относительная влажность составит 11,1%, при 50% влагосодержании относительная влажность будет уже 100%.
Разглядим случай 50% влагосодержания, при всем этом в 1 кг горючего только 0,5 кг «незапятнанного горючего», без воды. Если не брать в расчет энергозатраты на нагревание и испарение этой воды, то теплота сгорания такового горючего составит менее половины от высшей теплоты сгорания, а расход при той же мощности будет в 2 раза больше по отношению к полностью сухому горючему. Ясно, что в действительности воду приходится нагревать и испарять, и настоящая теплота сгорания (низшая теплота сгорания) будет более чем в 2 раза ниже высшей теплоты сгорания. Заметим, что при вл