Plynové generátory pro výrobu elektřiny na dřevo

Jako zdroj energie se používá nejen hotový zemní plyn. Vyrábí se samostatně spalováním jednoho nebo jiného druhu organického paliva, zejména palivového dříví. Můžete si sestavit plynový generátor vlastními silami, což bude stát mnohem levnější než hotová jednotka. Ve vyvíječi plynu se vytvářejí hořlavé plyny CO, CH4, H2 a další, které se pak používají pro různé účely.

Zařízení a princip činnosti plynového generátoru na dřevo

Za normálních podmínek as volným přístupem k kyslíku je proces spalování dřeva doprovázen uvolňováním určitého množství tepla. Pokud však kyslík nestačí pro aktivní spalování, doutnají palivové dřevo k výrobě dřevního plynu, který zahrnuje hořlavé plyny CO (oxid uhelnatý), H2 (vodík), CH4 (metan) a nenasycené uhlovodíky bez pryskyřic. Na výstupu se také vytvářejí nehořlavé látky: CO2, O2, N2, H2O, které jsou balastem, a nakonec musí být z nich vyčištěna směs plynů.

Generátor plynu je uspořádán takto:

• Pouzdro je vyrobeno z oceli nejčastěji válcového tvaru. Je zde plnící komora, do které je palivo naloženo. Kamera je namontována uvnitř pouzdra a přišroubována. Poklop nakladací komory je vybaven těsněním.
• Spalovací komora je umístěna ve spodní části, uvnitř je keramická. Palivo v něm hoří. Ve spodní části dochází k praskání pryskyřice - je zde hrdlo vyrobené z chromové oceli s azbestovou šňůrou, která hraje roli těsnícího těsnění mezi tělem a tělem.
• Vzduch je přiváděn do spalovací komory otvory, které jsou připojeny k rozvodné skříni vzduchu, tzv. Tuyeres. Zpětný ventil je nainstalován na výstupu z komory, aby se zabránilo úniku hořlavého plynu. Ventilátor nainstalovaný na vstupu umožňuje zvýšit výkon motoru nebo spálit palivo s obsahem vlhkosti více než 50% v generátoru dřevěného plynu.
  
• Rošt je umístěn ve spodní části plynového generátoru a je navržen tak, aby držel žhavé uhlí. Poskytuje díry, skrz které popel padá do nádoby na popel. Jeho střední část je pohyblivá, takže ji lze vyčistit.
• Existuje několik nakládacích poklopů: horní část s tlumičem nárazů, který zvedá víko při přetlaku, a dvě boční: jedna výše pro přidání paliva do regenerační zóny a druhá níže pro odstranění popela.
• Za skříní je umístěn cyklónový vírový filtr. Zde se provádí hrubé čištění plynu. Poté se plynná směs ochladí v chladiči a vstupuje do jemného filtru. Za filtrem je poslán do směšovače, kde je nasycen vzduchem. Poté směs plynu a vzduchu proudí na místo použití.

Potrubí, kterým je plyn přepravován do místa přímého použití, je nejčastěji spojeno s potrubím instalovaným v regenerační zóně. Zatímco je plyn na výstupu z plynového generátoru horký, může být použit k ohřevu vody, k vysušení palivového dřeva v nakládací komoře. Například v druhém případě je trubka vedena mezi tělesem generátoru plynu a plnicí násypkou.

Hořlavý plyn v generátoru plynu se získá takto:

1. V horní části nakládací komory je teplota mezi 150-200 ° C. Vzhledem k tomu, že je uspořádán prstencový potrubí, kterým horký plyn právě opustil generátor plynu, je zde palivové dřevo sušeno.
2. Střední část násypky je suchá destilační zóna. Při této hladině je palivo karbonizováno při teplotě 300-500 ° C bez přístupu vzduchu. Pryskyřice a kyselina se uvolňují z paliva.
3. Ve spalovací zóně, která je umístěna pod spalovací komorou, je teplota udržována na 1100–1300 ° C. Uhličitá paliva, stejně jako dehet a kyseliny z nich uvolňované, jsou spáleny přívodem vzduchu za vzniku plynů CO a CO2.
4. Regenerační zóna je umístěna nad spalovací zónou: mezi ní a roštem. Plyn CO2, který se tvoří ve spalovací zóně, stoupá, překonává horké uhlí a interaguje s uhlíkem uhlí, čímž se regeneruje za vzniku oxidu uhelnatého. Kromě CO se také tvoří CO2 a H2.

Na výstupu z redukční zóny se plynná směs ochladí, poté se vyčistí od kyseliny octové a kyseliny mravenčí, částic popela a smíchá se vzduchem.

Druhy plynových generátorů

Existují plynové generátory přímého, reverzního a horizontálního procesu. V plynových generátorech s přímým typem výroby plynu je vzduch dodáván zespodu skrz rošt a plyn je odebírán shora. Takový generátor plynu je optimálně vhodný pro spalování polokoksového uhlí a antracitu. Výkon generátoru se zvyšuje díky obohacování plynu vodíkem z vody.

Generátor reverzního procesního plynu je charakterizován tím, že vzduch je přiváděn do spalovací zóny do střední části a plyn je odebírán z popelníku pod spalovací zónou. V takovém generátoru plynu se obvykle používá k ohřevu dřeva. Zařízení je ideální pro spalování paliv obsahujících pryskyřice: dřevní odpad, palivové dříví, dřevěné uhlí.

V plynových generátorech horizontálního procesu je vzduch přiváděn ze strany, dole a na výstupu vzduchové sací komory je instalován ventilátor pro čerpání vzduchu. Aktivní zóna zaujímá malé místo - mezi otvorem pro přívod vzduchu a odvětráváním plynu. Takový generátor se rychle zahřeje a reaguje na měnící se provozní režimy.

Pyrolýzní kotel má vylepšenou konstrukci ve srovnání s jednoduchým generátorem plynu. Má dvě spalovací komory: v první z nich se spaluje palivo a vytváří se hořlavý plyn, ve druhém spaluje a teplo se přenáší do chladicí kapaliny. K přeměně generátoru plynu na pyrolýzní kotel je třeba přidat další spalovací komoru a výměník tepla.

Schéma činnosti generátoru pyrolýzního plynu je následující:

1. Vzduch je přiváděn do spalovací komory nastavitelným oknem v komoře primárního přívodu vzduchu, dokud palivové dřevo nehoří.
2. Přívod kyslíku je snížen. Kotel přejde do režimu výroby plynu, palivové dříví začne pomalu doutnat. Toho je dosaženo pomocí automatického regulátoru, který snižuje přístup vzduchu do pece.
3. Výsledkem je, že se začíná uvolňovat pyrolýzní plyn. Vstoupí do přídavného spalovače.
4. Když kotel přejde do režimu výroby plynu, přivádí se sekundární vzduch potřebný pro dodatečné spalování. Když vzduch dosáhne požadované komory, ohřeje se na teplotu, při které reaguje s pyrolýzním plynem.
5. V horní komoře jsou rozdělovače vzduchu s otvory. Skrze ně přichází sekundární vzduch a zapaluje palivové plyny. Díky tomu se pyrolytické plyny přeměňují na tepelnou energii.

Emise nebezpečných oxidů do ovzduší jsou minimální, teplota plynů ze dřeva opouštějícího generátor pyrolýzního plynu nepřesahuje 130 - 160 ° C. Nosič tepla přechází ze spodní do horní části kotle a odebírá tepelnou energii ze všech povrchů.

Připojení a spuštění plynového generátoru na dřevo

Při připojování k autu je třeba zvážit vlastnosti použití generátoru plynu na dřevo.Odborníci nedoporučují zcela opustit benzín, protože je obtížné nastartovat motor na dřevo. Doporučuje se nastartovat motor přívodem benzínu a teprve poté přepnout na plyn. Přepínání na různé druhy paliva může být organizováno pomocí mixéru vyrobeného podle schématu I. Mezina.

Existují další omezení:

• Velikost palivového dříví není větší než 6 cm.
• Jako palivo se používá pouze sušené dřevo, protože při procesu odpařování vody se spotřebovává další teplo, v tomto případě se tvoří méně pyrolytických plynů.
• Ve srovnání s benzínovým motorem ztrácí motor na dřevo generující plyn 50% energie.
• Zapalování se provádí s ventilátorem 20 minut před odletem.

Při práci na improvizovaném palivu se motor rychleji opotřebuje.

Výhody a nevýhody plynu

Jednou z výhod plynového generátoru jsou široké možnosti využití hořlavého plynu:

• pro vaření jídla;
• pro vytápění domu;
• jako palivo pro spalovací motory.

V prvním případě jsou trubky z plynového generátoru vedeny do kamen. Ve druhém se výsledný plyn spaluje v pyrolýzním kotli a používá se k vytápění obytných budov, skleníků, průmyslových prostor, dílen a podniků. Plynové spalovací motory pohánějí elektrické generátory, čerpací stanice a dokonce i automobily.

Kromě toho vynikají i další pozitivní aspekty:

• Některé modely plynových generátorů na dřevo jsou autonomní. Mohou být instalovány tam, kde není možné vést elektřinu nebo kde je obtížné dodávat plyn ve válcích.
• Ve srovnání s kotelem na pevná paliva, jehož účinnost je asi 60%, kotel na výrobu plynu pracuje s účinností 80–95%.
• V běžném kotli vyhoří palivové dřevo za 3-5 hodin. V plynovém generátoru vyhoří jedna karta asi za 8 až 12 hodin a rychlost hoření závisí na druhu paliva a zařízení kotle. Pokud je kotel s topením nahoře, palivové dřevo hoří až 25 hodin a uhlí 5-8 dní.
• Dřevní palivo úplně shoří, takže nemusíte často čistit kouřovod a popelník.
• Výkon generátoru plynu je nastavitelný od 30 do 100%.
• Plynový generátor prakticky nevypouští škodlivé látky do atmosféry.
• Zařízení jsou hospodárná ve srovnání s běžnými plynovými nebo kapalnými kotli.
• Některé plynové generátory se vypořádávají s neúplně vysušeným dřevem a dokonce i čerstvě nasekaným dřevem.
• Není nutné sekat kulatinu, palivové dříví můžete položit do plynu až 1 metr.
• Polymerní materiály je možné vkládat do generátoru gumového plynu na piliny a palivové dříví: pryž, polyethylen, plast.
• Plynový generátor je ve srovnání s kotelem na pevná paliva bezpečnější.

Nevýhody:

• Plynový generátor stojí přibližně 2krát více než konvenční kotel na pevná paliva.
• Ne všechny modely mohou pracovat bez elektřiny, některá zařízení používají ventilátor k čerpání vzduchu, což vyžaduje elektrické připojení.
• Důsledkem použití při neúplné energii je nestabilní spalování, které vede k tvorbě dehtu.
• Nízká teplota zpátečky (pod 60 ° C) způsobuje kondenzaci.
• Některé modely fungují pouze na dobře vysušeném dřevě.

Vzhledem k nákladům na spotřební materiál bude i vlastní plynový generátor na spalování dřeva docela drahý.

Výroba generátorů plynu pro kutily

Můžete si sami vytvořit schéma plynového generátoru, prostudovali jste princip jeho činnosti, nebo můžete použít jako základ výkres hotového kotle a sestavit jeho analog. Řemeslníci sami dokonce shromažďují plynové generátory určené k výrobě elektřiny na dřevo.

Chcete-li vyrobit plynový generátor na dřevo pro motocykl vlastníma rukama, budete potřebovat:

• 100 litrový kovový sud;
• silnostěnná trubka o průměru 160 mm;
• filtry pro jemné a hrubé čištění;
• konvice z nerezové oceli;
• pohon sekačky;
• šestiúhelník;
• nízkoteplotní baterie;
• komínová trubka;
• hasicí přístroj;
• kovová plechovka;
• přijímač.

Do potrubí jsou vyvrtány otvory pro instalaci tuyeres. V kotouči se z rotační sekačky vytvoří otvor pro průměr trubky. Disk a trubka jsou spolu svařeny. Nahoře je přivařena plechovka, jakož i trysky pro přívod vzduchu a odváděného plynu.

K vytvoření odstředivého čističe je zapotřebí hasicí přístroj. K ní jsou přivařeny dvě trysky - shora a ze strany a hasicí přístroj samotný - na hlaveň, která nemá víko a dno. Ve válci je ve spodní části vyříznut otvor pro shromažďování popela a uzavřen závitovou zátkou.

Svařovaná konstrukce trubky a plechovky je umístěna v hlavni. Dříve byly podpěry přivařeny k disku ak řetězům, zdola je zavěšen popelník z konvice. Na plechovku je namontován válcový kryt s předříznutým otvorem.

Chladič je konstruován z nízkoteplotní baterie a připojený k hotové konstrukci pomocí přírub. Nezapomeňte vytvořit otvor pro vypuštění kondenzátu.

Filtr je vyroben ze dvou kovových kbelíků barvy. Jsou položeny na sebe a svařovány. Díry se vyrábějí ve spodní části. Horní část je naplněna minerální vlnou a spodní část je z expandované hlíny.

Ventilátor zapalování lze vyrobit z trouby traktoru. Instaluje se v přední části kočárku s pomocným rámem a připojuje se k systému pomocí polymerních trubek. Jako regulátory přívodu plynu jsou namontovány dva kulové ventily: jeden k zapalovacímu ventilátoru, druhý k směšovači. Míchačka je umístěna před karburátorem a připojena k rozvaděči. Pod karburátorem je postaven kolektor ocelových trubek.

Zásobník na pevné palivo je upevněn uvnitř pouzdra nebo část pouzdra generátoru plynu je za tímto účelem odkloněna jeho oddělením kovovými plechy.

Ke spodní části hlavně je přivařovat nohy, což zajistí stabilitu konstrukce.

Je nutné pečlivě utěsnit samostatně sestavený plyn, protože nedostatek nekontrolovaného přístupu kyslíku je hlavní podmínkou správného fungování zařízení.

Provozní tipy

Plynové generátory i topné kotle pracující na principu plynového generátoru jsou instalovány uvnitř bytových domů, ve speciálně určených prostorách - sklepech a suterénech. Kromě toho mohou být umístěny na ulici. Místo je vybráno v závislosti na typu kotle a vlastnostech jeho zařízení. Kotle na pyrolýzu jsou často instalovány uvnitř domu, protože když jsou obsluhovány, netvoří se mnoho odpadků. Kromě toho je palivo docela lehké a s jeho pohybem nejsou žádné zvláštní problémy.

Plynové generátory pracující na dřevo, uhlí a speciálně určené pro spalování dlouhých polen se nejlépe instalují mimo dům: bude jednodušší vyčistit zařízení od popela a naložit palivové dříví. Kromě toho je plyn instalovaný na ulici více ohnivzdorný.

Pokud je kotel umístěn mimo dům, je nutné provést hromadnou izolaci, aby okolní teplota nijak neovlivňovala provoz plynového generátoru. Doporučuje se chránit řídicí systém pomocí krytu s krytem, ​​aby se uvnitř nedostaly srážky. Pokud je plynový generátor používán jako topný kotel, jsou do země položeny výfukové potrubí plynu, aby se zabránilo významnému ochlazení směsi plynu.

Doporučuje se připojit komín v opačném pořadí ke směru pohybu kouře, pak se na něm bude hromadit méně částic kouře a dehtu.

Prostor kolem kotle musí zůstat volný, protože je velmi horký.