Система нагрева биомассы

Системы нагревания биомассы генерируют тепло от биомассы . Системы могут использовать прямое сгорание , газификацию , комбинированное тепло и мощность (CHP), анаэробное пищеварение или аэробное расщепление для производства тепла. Нагревание биомассы может быть полностью автоматизировано или полуавтоматическое, что они могут быть наезжими, или они могут быть комбинированными системами тепла и питания.

Типы

Существует четыре основных типа систем отопления, которые используют биомассу для нагрева котла. Типы нагрева биомассы полностью автоматизированы, полуавтоматизированы, наезжие и комбинированные тепло и мощность.

Полностью автоматизированный

В полностью автоматизированных системах протекают или заземляют биомассу подаются в котел через конвейеры с управляемой скоростью. Эта скорость управляется компьютерными элементами управления для поддержания давления и температуры в котле. Полностью автоматизированные системы предлагают большую легкость в своей работе, потому что они требуют, чтобы оператор системы управлял компьютером. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}

Полуавтоматический или "бункер"

Полуавтоматические или "Surge Bin" Системы очень похожи на полностью автоматизированные системы, за исключением того, что они требуют большей рабочей силы для поддержания работы. У них есть меньшие держатели и гораздо более простые конвейерные системы, которые потребуют от персонала для поддержания работы систем. Рассуждение об изменениях от полностью автоматизированной системы - это эффективность системы. Тепло, созданное сгоранием, может быть использовано для непосредственного нагрева воздуха или его можно использовать для нагрева воды в котловой системе, которая действует как среда, посредством которой тепло доставляется. ^{[ 3 ]} Котлы с деревянными огнями наиболее эффективны, когда они работают на самой высокой мощности, и требуемая тепло, требуемая в большинстве дней года, не будет требованием пикового тепла в течение года. Учитывая, что система должна будет работать только в течение нескольких дней в году, она сделана для удовлетворения требований в течение большей части года для поддержания высокой эффективности. ^{[ 2 ]}

Геллет

Третий основной тип систем нагревания биомассы -это системы, заполненные гранулами . Гранулы - это обработанная форма дерева, которая делает их более дорогими. Хотя они дороже, они гораздо более сжаты и равномерны, и, следовательно, более эффективны. Кроме того, относительно легко автоматически подавать гранулы в котлы. В этих системах гранулы хранятся в бункере для хранения зернового типа, а гравитация используется для перемещения их в котел. Требования к хранению гораздо меньше для систем, работающих на пеллетах из-за их сжатого характера, что также помогает сократить расходы. Эти системы используются для широкого спектра средств, но они наиболее эффективны и экономичны для мест, где пространство для хранения и конвейерных систем ограничено, и где гранулы сделаны довольно близко к объекту. ^{[ 2 ]}

Сельскохозяйственные пеллетные системы

Одна подкатегория систем шариков - это котлы или горелки, способные сжигать гранулы с более высокой скоростью золы (бумажные гранулы, пеллеты сена, соломенные гранулы). Одним из такого рода является горелка с петродером с вращающейся цилиндрической сжигательной камерой. ^{[ 4 ]} С точки зрения эффективности, усовершенствованные котлы с пеллетами могут превышать другие формы биомассы из -за более стабильных характеристик топлива. Усовершенствованные котлы-гранулы могут даже работать в режиме конденсации и охладить газы сгорания до 30-40 ° C вместо 120 ° C, прежде чем отправлять в дымоходу. ^{[ 5 ]}

Комбинированное тепло и мощность

Комбинированные системы тепла и питания являются очень полезными системами, в которых деревянные отходы, такие как древесная щепа , используются для генерации мощности, а тепло создается как побочный продукт системы выработки электроэнергии. Они имеют очень высокую стоимость из -за работы высокого давления. Из -за этой операции высокого давления необходимость в высококвалифицированном операторе является обязательной и повысит стоимость работы. Другой недостаток заключается в том, что, хотя они производят электроэнергию, они будут производить тепло, и если производить тепло нежелательно для определенных частей года, необходимо добавление охлаждающей башни, а также увеличит стоимость.

Есть определенные ситуации, когда ТЭЦ - хороший вариант. Производители древесных продуктов будут использовать комбинированную систему тепла и электроэнергии, потому что они имеют большой запас отходов и необходимость как нагрева, так и в мощности. Другими местами, где эти системы будут оптимальными, являются больницы и тюрьмы, которые нуждаются в энергии и тепло для горячей воды. Эти системы имеют размеры, так что они будут производить достаточно тепла, чтобы соответствовать средней тепловой нагрузке, чтобы никакое дополнительное тепло не было необходимым, а охлаждающая башня не нужна. ^{[ 2 ]}

Преимущества

Использование биомассы в системах отопления является полезным, поскольку он использует сельскохозяйственные, лесные, городские и промышленные остатки и отходы для производства тепла и/или электроэнергии с меньшим влиянием на окружающую среду, чем ископаемое топливо. ^{[ 6 ]} Этот тип производства энергии оказывает ограниченное долгосрочное влияние на окружающую среду, потому что углерод в биомассе является частью естественного углеродного цикла ; в то время как углерод в ископаемом топливе не является, и навсегда добавляет углерод в окружающую среду при сжигании для топлива ( углеродное след ). ^{[ 7 ]} Исторически, перед использованием ископаемого топлива в значительных количествах биомасса в виде древесного топлива обеспечила большую часть нагрева человечества.

Поскольку лесная биомасса обычно получена из древесины, которая имеет более низкую коммерческую ценность, лесная биомасса обычно собирается как побочный продукт других операций по сбору древесины. Нагревание биомассы обеспечивает рынки для древесины с более низкой стоимостью, что обеспечивает здоровое и прибыльное управление лесами. ^{[ Цитация необходима ]}

Недостатки

В больших масштабах использование сельскохозяйственной биомассы удаляет сельскохозяйственную землю из производства пищевых продуктов , снижает способность к секвестрации углерода в лесах, которые не управляются устойчиво, и извлекает питательные вещества из почвы. Сжигание биомассы создает загрязнители воздуха и добавляет значительное количество углерода в атмосферу, которые не могут быть возвращены в почву в течение многих десятилетий. ^{[ 8 ]} Задержка во времени между при сжиганию биомассы, и время, когда углерод вытаскивается из атмосферы, когда растение или дерево растет, чтобы заменить его, называется углеродным долгом. Концепция углеродного долга подлежит обсуждению. Фактическое воздействие углерода может подвергаться философии, масштабе урожая, типа земли, типа биомассы (трава, кукуруза, новая древесина, древесина, например, водоросли), тип почвы и другие факторы. ^{[ 9 ]}

Использование биомассы в качестве топлива приводит к загрязнению воздуха в форме монооксида углерода , NOx (оксиды азота), ЛОС ( летучие органические соединения ), частицы и другие загрязнители, в некоторых случаях на уровнях выше традиционных источников топлива, таких как уголь или природный газ Полем ^{[ 10 ]}^{[ 11 ]} Черный углерод - загрязнитель, созданный неполным сжиганием ископаемого топлива, биотоплива и биомассы, - возможно, является вторым по величине участником глобального потепления. ^{[ 12 ]} В 2009 году шведское исследование гигантской коричневой дымки, которое периодически охватывает большие площади в Южной Азии, определяло, что оно было в основном производилось сжиганием биомассы, и в меньшей степени сжиганием ископаемого топлива. ^{[ 13 ]} Исследователи измерили значительную концентрацию ¹⁴C , который связан с недавней жизнью растений, а не с ископаемым топливом. ^{[ 14 ]} Современные приборы по сжиганию биомассы резко уменьшают вредные выбросы с помощью передовых технологий, таких как системы кисломочной отделки. ^{[ 15 ]}

При сжигании углерод из биомассы выделяется в атмосферу в виде углекислого газа (CO ₂ ) . Количество углерода, хранящегося в сухой древесине, составляет приблизительно 50% по весу. ^{[ 16 ]} Когда из сельскохозяйственных источников растение, используемое в качестве топлива, можно заменить путем посадки для нового роста. Когда биомасса происходит из лесов, время для повторного заработка углерода, как правило, длиннее, а вместимость хранения углерода может быть уменьшена в целом, если используются разрушительные методы лесного хозяйства. ^{[ 17 ]}^{[ 18 ]}^{[ 19 ]}^{[ 20 ]}

Предложение лесной биомассы, нейтральное, выдвинуто в начале 1990-х годов, было заменено более недавней наукой, которая признает, что зрелые, интактные леса сексуальны углерода более эффективно, чем районы сокращения. Когда углерод дерева выпускается в атмосферу в одном импульсе, оно способствует изменению климата гораздо больше, чем лесные древесины медленно гнили в течение десятилетий. ^{[ 21 ]} Некоторые исследования показывают, что «даже после 50 лет лес не восстановился в своем первоначальном хранении углерода» и «оптимальной стратегией, вероятно, будет защитой стоящего леса». ^{[ 22 ]} Другие исследования показывают, что хранение углерода зависит от леса и использования собранной биомассы. Леса часто управляются для множественных старых деревьев с более частыми, меньшими урожаями зрелых деревьев. Эти леса взаимодействуют с углеродом иначе, чем зрелые леса, которые ясны. Кроме того, чем более эффективное превращение древесины в энергию, тем меньше древесина будет использоваться и короче углеродного цикла. ^{[ 23 ]}

Шкала

Цена нефти увеличивается с 2003 года , и последующее повышение цен на природное газ и угля увеличила стоимость биомассы для тепловыделения. Лесные визуализации, сельскохозяйственные отходы и сельскохозяйственные культуры, выращиваемые специально для производства энергии, становятся конкурентоспособными по мере роста цен на энергетическое плотное ископаемое топливо. Усилия по развитию этого потенциала могут оказать влияние на регенерирующие неуправляемые пахотные земли и стать винтиками в колесе децентрализованной многомерной индустрии возобновляемых источников энергии . Усилия по продвижению и продвижению этих методов стали обычными в Европейском союзе до 2000 -х годов. В других областях мира неэффективные и загрязняющие средства для генерации тепла от биомассы в сочетании с плохими лесными практиками значительно добавили к деградации окружающей среды .

Смотрите также

Деревянное топливо

Ссылки

^ «Автоматизация: системы управления сгоранием и управления горелкой» . Sigma Thermal . Получено 18 октября 2016 года .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} «Типы систем нагревания биомассы» . Херст Котлер .
^ «Дизайн системы биомассы - выбранная Eco Energy» . Выбранная экологическая энергия . Получено 18 октября 2016 года .
^ «Отличные результаты шведской лаборатории тестирования | Srotjet Trade Sro» . Петрохет . Архивировано из оригинала 19 октября 2012 года.
^ «Окофен для котла -котла» Окофен » .
^ Валлиос, Иоаннис; Цуутсос, Теохис; Пападакис, Джордж (апрель 2009 г.). «Дизайн нагрева района биомассы» . Биомасса и биоэнергетика . 33 (4): 659–678. doi : 10.1016/j.biombioe.2008.10.009 - через Elsevier Science Direct. {{cite journal}}: Cs1 Maint: дата и год ( ссылка )
^ "Деревянное отопление" . Архивировано из оригинала 16 июля 2011 года.
^ «Мнение научного комитета ЕЭА по бухгалтерскому учету парниковых газов в отношении биоэнергетики» (PDF) .
^ Мальмшаймер, Роберт (октябрь 2016 г.). «Котлы биомассы, парниковые газы и изменение климата: все, что вы когда -либо хотели знать об выбросах углерода из вашего котла биомассы, но боялись спросить!» (PDF) .
^ «Джордж Лопес посещает театр Фокса» . Мичигансский мессенджер. 22 февраля 1999 года. Архивировано из оригинала 5 февраля 2010 года.
^ Чжан, Джунфенг (Джим); Смит, Кирк Р. (июнь 2007 г.). «Загрязнение воздуха домохозяйства от угольного и биомассы в Китае: измерения, воздействие на здоровье и вмешательства» . Среда Перспектива здоровья . 115 (6): 848–55. doi : 10.1289/ehp.9479 . PMC 1892127 . PMID 17589590 .
^ 2009 г. Состояние мира, в потепление мира , Институт Worldwatch , 56–57, ISBN 978-0-393-33418-0
^ Густафссон, Орджан; Круса, Мартин; Zencak, Zdenek; Шисли, Ребекка Дж.; Гранат, Леннарт; Энгстрем, Эрик; Правин, PS; Рао, PSP; Лек, Кэролайн; Родхе, Хеннинг (23 января 2009 г.). "Коричневые облака над Южной Азией: биомасса или сжигание ископаемого топлива?" Полем Наука . 323 (5913): 495–498. Bibcode : 2009Sci ... 323..495G . doi : 10.1126/science.1164857 . PMID 19164746 . S2CID 44712883 .
^ Сжигание биомассы ведет к азиатскому коричневому облаку , химическому и инженерному новостям , 87 , 4, 31
^ Nussbaumer, Томас (апрель 2008 г.). «Обзор сжигания биомассы в Европе по технологиям и правилам» (PDF) .
^ Смит, Джеймс Э.; Хит, Линда С.; Дженкинс, Дженнифер С. (январь 2003 г.). Модели объема до биомасы леса и оценки массы для живых и стоящих мертвых деревьев американских лесов (PDF) (отчет). USDA FOREST . Архивировано из оригинала (PDF) 11 июля 2007 года . Получено 12 декабря 2010 года .
^ Прасад, Рам. «Устойчивое управление лесами для сухих лесов Южной Азии» . Продовольственная и сельскохозяйственная организация Организации Объединенных Наций . Получено 11 августа 2010 года .
^ «Treetrouble: свидетельства о негативном воздействии крупномасштабных плантаций деревьев, подготовленных для шестой конференции сторон рамочной конвенции о изменении климата» . Друзья земли International. Архивировано из оригинала 26 июля 2011 года . Получено 11 августа 2010 года .
^ Лайхо, Райя; Санчес, Фелипе; Тиаркс, Аллан; Dougherty, Phillip M.; Треттин, Карл С. «Воздействие интенсивного лесного хозяйства на тенденции раннего ротации в карбоновых бассейнах на юго -востоке» . Министерство сельского хозяйства США . Получено 11 августа 2010 года .
^ «Финансовая и институциональная осуществимость устойчивого управления лесами» . Продовольственная и сельскохозяйственная организация Организации Объединенных Наций . Получено 11 августа 2010 года .
^ Мэри С. Бут. «Брифинг биомассы, октябрь 2009 года» (PDF) . Massenvironmentalenergy.org . Массачусетс Экологический энергетический альянс. Архивировано из оригинала (PDF) 17 декабря 2010 года . Получено 12 декабря 2010 года .
^ Эдмундс, Джо; Ричард Ричец; Маршалл Уайз, «Будущие выбросы углерода в будущем, без политического вмешательства: обзор». В TML Wigley, Дэвид Стивен Шимел, углеродный цикл . Издательство Кембриджского университета, 2000, с. 171–189
^ «Прошлый проект: Woody Biomass Energy» . Маномет . Получено 15 мая 2019 года .

Внешние ссылки

[1] «Автоматизация: системы управления сгоранием и управления горелкой» . Sigma Thermal . Получено 18 октября 2016 года .

[Types_of_Biomass_Heating_Systems-2] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} «Типы систем нагревания биомассы» . Херст Котлер .

[3] «Дизайн системы биомассы - выбранная Eco Energy» . Выбранная экологическая энергия . Получено 18 октября 2016 года .

[4] «Отличные результаты шведской лаборатории тестирования | Srotjet Trade Sro» . Петрохет . Архивировано из оригинала 19 октября 2012 года.

[5] «Окофен для котла -котла» Окофен » .

[6] Валлиос, Иоаннис; Цуутсос, Теохис; Пападакис, Джордж (апрель 2009 г.). «Дизайн нагрева района биомассы» . Биомасса и биоэнергетика . 33 (4): 659–678. doi : 10.1016/j.biombioe.2008.10.009 - через Elsevier Science Direct. {{cite journal}}: Cs1 Maint: дата и год ( ссылка )

[7] "Деревянное отопление" . Архивировано из оригинала 16 июля 2011 года.

[8] «Мнение научного комитета ЕЭА по бухгалтерскому учету парниковых газов в отношении биоэнергетики» (PDF) .

[9] Мальмшаймер, Роберт (октябрь 2016 г.). «Котлы биомассы, парниковые газы и изменение климата: все, что вы когда -либо хотели знать об выбросах углерода из вашего котла биомассы, но боялись спросить!» (PDF) .

[10] «Джордж Лопес посещает театр Фокса» . Мичигансский мессенджер. 22 февраля 1999 года. Архивировано из оригинала 5 февраля 2010 года.

[11] Чжан, Джунфенг (Джим); Смит, Кирк Р. (июнь 2007 г.). «Загрязнение воздуха домохозяйства от угольного и биомассы в Китае: измерения, воздействие на здоровье и вмешательства» . Среда Перспектива здоровья . 115 (6): 848–55. doi : 10.1289/ehp.9479 . PMC 1892127 . PMID 17589590 .

[12] 2009 г. Состояние мира, в потепление мира , Институт Worldwatch , 56–57, ISBN 978-0-393-33418-0

[13] Густафссон, Орджан; Круса, Мартин; Zencak, Zdenek; Шисли, Ребекка Дж.; Гранат, Леннарт; Энгстрем, Эрик; Правин, PS; Рао, PSP; Лек, Кэролайн; Родхе, Хеннинг (23 января 2009 г.). "Коричневые облака над Южной Азией: биомасса или сжигание ископаемого топлива?" Полем Наука . 323 (5913): 495–498. Bibcode : 2009Sci ... 323..495G . doi : 10.1126/science.1164857 . PMID 19164746 . S2CID 44712883 .

[14] Сжигание биомассы ведет к азиатскому коричневому облаку , химическому и инженерному новостям , 87 , 4, 31

[15] Nussbaumer, Томас (апрель 2008 г.). «Обзор сжигания биомассы в Европе по технологиям и правилам» (PDF) .

[16] Смит, Джеймс Э.; Хит, Линда С.; Дженкинс, Дженнифер С. (январь 2003 г.). Модели объема до биомасы леса и оценки массы для живых и стоящих мертвых деревьев американских лесов (PDF) (отчет). USDA FOREST . Архивировано из оригинала (PDF) 11 июля 2007 года . Получено 12 декабря 2010 года .

[fao-prasad-17] Прасад, Рам. «Устойчивое управление лесами для сухих лесов Южной Азии» . Продовольственная и сельскохозяйственная организация Организации Объединенных Наций . Получено 11 августа 2010 года .

[foeitreetr-18] «Treetrouble: свидетельства о негативном воздействии крупномасштабных плантаций деревьев, подготовленных для шестой конференции сторон рамочной конвенции о изменении климата» . Друзья земли International. Архивировано из оригинала 26 июля 2011 года . Получено 11 августа 2010 года .

[usda-laihoetal-19] Лайхо, Райя; Санчес, Фелипе; Тиаркс, Аллан; Dougherty, Phillip M.; Треттин, Карл С. «Воздействие интенсивного лесного хозяйства на тенденции раннего ротации в карбоновых бассейнах на юго -востоке» . Министерство сельского хозяйства США . Получено 11 августа 2010 года .

[fao-towsusman-20] «Финансовая и институциональная осуществимость устойчивого управления лесами» . Продовольственная и сельскохозяйственная организация Организации Объединенных Наций . Получено 11 августа 2010 года .

[21] Мэри С. Бут. «Брифинг биомассы, октябрь 2009 года» (PDF) . Massenvironmentalenergy.org . Массачусетс Экологический энергетический альянс. Архивировано из оригинала (PDF) 17 декабря 2010 года . Получено 12 декабря 2010 года .

[cc-fffce-22] Эдмундс, Джо; Ричард Ричец; Маршалл Уайз, «Будущие выбросы углерода в будущем, без политического вмешательства: обзор». В TML Wigley, Дэвид Стивен Шимел, углеродный цикл . Издательство Кембриджского университета, 2000, с. 171–189

[23] «Прошлый проект: Woody Biomass Energy» . Маномет . Получено 15 мая 2019 года .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

v Т и Биоэнергетика
Biofuels	Alcohol Algae Babassu oil Bagasse Biobutanol Biodiesel Biogas Biogasoline Bioliquids Biomass Cooking oil vegetable oil Ethanol cellulosic mixtures Methanol Stover corn Straw Water hyacinth Wood gas
Energy from foodstock	Camelina sativa Cassava Coconut oil Grape Hemp Maize Oat Palm oil Potato Rapeseed Rice Sorghum Soybean Sugar beet Sugarcane Sunflower Wheat Yam
Non-food energy crops	Arundo Big bluestem Camelina Chinese tallow Duckweed Jatropha curcas Miscanthus × giganteus Pongamia pinnata Salicornia Switchgrass Wood
Technology	Bioconversion of biomass to mixed alcohol fuels Bioenergy with carbon capture and storage Biomass heating systems Biorefinery Fischer–Tropsch process Industrial biotechnology Pellet fuel mill stove Sabatier reaction Thermal depolymerization
Concepts	Agflation Cellulosic ethanol commercialization Energy content of biofuel Energy crop Energy forestry Energy return on investment Food vs. fuel Issues relating to biofuels Sustainable biofuel
Category

v Т и Устойчивость
Outline Index
Principles	Anthropocene Environmentalism Global governance Human impact on the environment Planetary boundaries Development
Consumption	Anthropization Anti-consumerism Circular economy Earth Overshoot Day Ecological footprint Ethical Green consumption Micro-sustainability Over-consumption Product stewardship Simple living Social return on investment Steady-state economy Sustainability Advertising Brand Marketing myopia Sustainable Consumer behaviour Market Systemic change resistance Tragedy of the commons
World population	Demographic transition Family planning Control Sustainable population
Technology	Appropriate Environmental technology Natural building Sustainable architecture Sustainable design Sustainable industries Sustainable packaging
Biodiversity	Biosecurity Biosphere Conservation biology Endangered species Holocene extinction Invasive species
Energy	Carbon footprint Renewable energy Sustainable energy
Food	Civic agriculture Climate-smart agriculture Community-supported agriculture Cultured meat Sustainable agriculture Sustainable diet Sustainable fishery
Water	Footprint Hydroelectricity Hydropower Marine energy Micro hydro Ocean thermal energy conversion Pico hydro Reclaimed water Run-of-the-river hydroelectricity Scarcity Security Small hydro Tidal power Tidal stream generator Water heat recycling Water recycling shower
Accountability	Corporate environmental responsibility Corporate social responsibility Environmental accounting Environmental full-cost accounting Environmental planning Sustainability Accounting Measurement Metrics and indices Reporting Standards and certification Sustainable yield
Applications	Advertising Art Business City Climate finance Community Disinvestment Eco-capitalism Eco-cities Eco-investing Eco-socialism Ecovillage Environmental finance Green economy Construction Fashion Finance Gardening Geopark Green Development Infrastructure Marketing Greening Impact investing Landscape Livelihood Living Market Organic movement Organizations Procurement Refurbishment Socially responsible business Socially responsible marketing Sanitation Sourcing Space Sustainability organization Tourism Transport Urban drainage systems Urban infrastructure
Sustainable management	Environmental Fisheries Forest Humanistic capitalism Landscape Materials Natural resource Planetary Recycling Waste
Agreements and conferences	UN Conference on the Human Environment (Stockholm 1972) Brundtlandt Commission Report (1983) Our Common Future (1987) Earth Summit (1992) Rio Declaration on Environment and Development (1992) Agenda 21 (1992) Convention on Biological Diversity (1992) Lisbon Principles (1997) Earth Charter (2000) UN Millennium Declaration (2000) Earth Summit 2002 (Rio+10, Johannesburg) UN Conference on Sustainable Development (Rio+20, 2012) Sustainable Development Goals (2015)
Category Lists Science Studies Degrees