Термическая переработка биомассы. Пиролизный комплекс.

Предлагается пиролизная переработка растительных и животных органических отходов и когенерация для автономного обеспечения электрической и тепловой энергией предприятий АПК, коммунальных хозяйств и промышленных предприятий, которая имеет следующие существенные преимущества:

• Безотходность. Используются внутри предприятия или преобразуются в товар для продажи все продукты пиролиза — пиролизный газ, конденсат, пирокарбон, а также когенерации – тепловая и электрическая энергия ( «зеленый тариф» для внешних сетей);
• Экологичность. Термическая бескислородная многоступенчатая фракционная технология пиролиза, практически полная переработка сырья и качественная очистка пиролизного газа обеспечивает выполнение самых жестких экологически требований по выбросам в атмосферу и отсутствие твердых/жидких вредных отходов;
• Высокая рентабельность. Использование широкого спектра органических отходов, высокая степень переработки и небольшие эксплуатационные затраты обеспечивают быструю окупаемость биоэнергетического комплекса, существенное снижение себестоимости продукции для энергоемких производств и высокую прибыль при продаже электроэнергии в наружные сети по «зеленому тарифу»;
• Полное автономное энергоснабжение производства (режим «Остров»). Модульность комплекса позволяет обеспечить 100% энергообеспечение предприятия с учетом его перспективного расширения и позволяет обеспечить стабильный выпуск продукции с минимальными затратами при возможных перебоях в поставках или резких изменений цен на электричество и газ;
• Надбавка к «зеленому тарифу» по украинской составляющей. Практически все оборудование комплекса производится украинскими предприятиями, что обеспечивает 10% надбавку к «зеленому тарифу», повышает рентабельность генерации электрической энергии и обеспечивает стабильную загрузку биоэнергетического комплекса при снижении внутреннего потребления;
• Модульность, мобильность и минимальные габариты оборудования. Для установки модулей на рамах требуется площадка 200-400      м² без капитального строительства. Конструкция позволяет осуществить быстрое взаимное подключение модулей и при необходимости перемещения быстрый демонтаж. Габариты модулей обеспечивают транспортировку стандартным автомобильным транспортом.

Применительно к комбикормовому производству:

• возможность быстрого запуска завода на полную мощность и обеспечение стабильного производства в автономном режиме вне зависимости от лимитов, изменений цен и вероятного дефицита на энергоносители; 
• наивысшая конкурентная способность продукции на внутреннем и внешнем рынках, за счет снижения себестоимости в 1,5 – 2,0 раза при энергетической составляющей затрат 60-70%;
• возможность предоставления услуг по сушке зерна при использовании тепла от когенерации;
• быстрое кратное увеличение производства без привязки к внешним энергоносителям;
• продажа избытков электроэнергии по «зеленому тарифу» 4,5-5,0 грн/кВт-час (обычный тариф 2,8 грн) и круглогодичная загрузка биоэнергетического комплекса;
• преимущество при заключении долгосрочных контрактов и гарантия обеспечения поставок продукции.

Энергетическое сырье:

основные отходы комбикормового завода; отходы элеваторов; топливная гранула из лузги подсолнечника, шелухи сои, соломы (гранула – для снижении затрат на доставку);  любое альтернативное местное сырье — отходы сельскохозяйственной деятельности — остатки урожая, солома, скорлупа, зерновая пыль, лузга, стебли и листья растений, субстрат для выращивания грибов; отходы лесной и деревообрабатывающей промышленности -стволы деревьев, ветви кустов, виноградная лоза, кора, луб, опилки, стружка, щепа, древесные волокна; садовые и уличные отходы, которые могут разлагаться естественным путем (листья, корни, ветки, трава, цветы); отходы коммунальные (избыточный ил очистных сооружений, мусор), пищевые отходы предприятий переработки  (остатки еды на кухнях и в заведениях общественного питания, субпродукты пищевой и кондитерской сферы, приправы, консервированные продукты, крахмал, отходы (барда) на ликероводочных и пивных заводах, зерна, табак, винные осадки, макуха, чай и кофейная гуща, и пр.

Выход продуктов из одной тонны сырья влажностью 10-30%, калорийностью 3500-4500 ккал/кг:                                                                                                                                                                  -

• пиролизный газ 300-500      м³ ;
• вырабатываемая из него электрическая энергия 0,7-1,0 МВт; 
• избыточная тепловая енергия 0.5-1.0 МВт;
• пирокарбон — биочар 200-400кг;
• пиролизный конденсат (печное топливо) 100-250л/т.

Экономические характеристики:

• общая стоимость комплекса 1 3000 – 1 500 Евро за 1 кВт электричества (для мощности 1 МВт стоимость энергетического котла с турбиной более 4 000 Евро за 1 кВт при использовании монотоплива);
• окупаемость проекта 0,5-1,5 года;
• лощадь строительства 0,2-0,4 м² для 1 кВт;
• прощенная строительная часть, все оборудование модульное на рамах. Требуется площадка и навес, без резервуаров, монтаж 15-25 дней.

Технико-економические показатели пиролизного комплекса

с когенерацией 1,0 МВт/час электрической энергии

(п — пеллета, топливная гранула; в – растительные отходы)

*В зависимости от вида сырья и соответствующей комплектации оборудования для его подготовки стоимость комплекса может изменяться -10/+20

Пиролизный комплекс. Принцип работы, комплектация

Пиролизный комплекс предназначен для термической бескислородной переработки органического сырья с получением очищенного и охлажденного пиролизного газа, нефтяного конденсата, пирокарбона и тепловой енергии с последующим сжиганием подготовленного пиролизного газа на газопоршневой коагенерационной установке с выработкой електрической и тепловой енергии. Теплогенератор реактора работает на пиролизном газе или нефтяном конденсате –модульная горелка.

Пиролизный комплекс состоит:

Блок подготовки и транспортировки сырья. Растительные отходы фракцией 1-50мм и влажностью 20-40% при необходимости (крупнее 10мм) поступают на измельчение в сухой шредер откуда на сушильный транспортировочный шнек и далее на Двух ступенчатый пиролизный реактор. Комплектация: загрузочный бункер, сухой шредер, загрузочно-накопительный бункер шнековый двухкорпусный транспортер с обогревом и утеплителем. 

 Двух ступенчатый пиролизный реактор

1-я ступень Горизонтальный пиролизный шнековый реактор с наружным и внутренним обогревом - непрерывного действия многофункциональный – досушка, прогрев сырья Пневматические системы наружного и внутреннего обогрева топочными газами теплогенератора; отвода газовой фракции с 1-й ступени; система герметичности 1-й ступени аирлок

 2-я ступень Вертикальный пиролизный бескислородный реактор принудительного взвешенного слоя (ВПР) с мешалкой наружным и внутренним обогревом непрерывного действия многофункциональный –разогрев/пиролиз/ конденсация/активация/охлаждение (предварительное) ПГ и ПК в одном аппаратеПреимущества— высокая/ глубокая: калорийность ПГ 3500-5500ккал (почти все КГУ подходят, номинал КГУ по ел.енерг выше 70%), КПД пиролиза, степень газификации 40-60%, (самая высокая при минимальных объемах аппарата), температура 500-800С, большое время пиролиза -1,0-2,0час  эффективность загрузки реактора –рабочий объем ПР 90-100% от полезного, регулировка процесса, очистка и охлаждение ПГ в вертикальном взвешенном слое сырья в ПР.

 Комплектация: вертикальный трехкорпусный реактор с футеровкой огнеупором, воздушным охлаждением и утеплителем Д800вн/1500нар Н 5м. Привода мотор редуктор с зубчатой цепной передачей термозащищенной Пневматические системы наружного и внутреннего обогрева топочными газами теплогенератора 2-й ступени ПР; отвода газовой фракции с 1-й ступени; система герметичности 1-й ступени аирлок;

 Шнек выгрузки пирокарбона. Комплектация: шлюзовая система герметичности реактора 2-йступени с принудительной подачей/перемешиванием; гидравлическая система предварительного охлаждения, двух корпусной шнек выгрузки пирокарбона с воздушным охлаждением, Привод мотор редуктор с зубчатой цепной передачей термозащищенной на выносных охлаждаемых подшипниковых узлах — 1 шт, вентилятор подачи воздуха на охлаждения, труба отвода воздуха охлаждения.

Станция разделения и очистки пиролизного газа СОП.
Многоступенчатая комбинированная механическая (сепарация) физико-химическая (конденсация, охолодженя и разделение) химическая (мокрая реагентная) очистка. В результате разделения и очистки пиролизного газа образуются Пылеобразный пирокарбон, светлые нефтепродукты и надсмольная вода которые частично или полностью рециркулюються в ППР.
Пиролизный газ после ПВР проходит механическую очистку от пыли (пк фр 0.1мм) в сухом скруббере с подогривом и утеплен, пыль (пк) ссыпается в бункер пк и дальше выводится вместе с основным пк
Пиролизный газ подается на охолодженя и разделение трех зоный ОХ1 Охладитель первой ступени. Сконденсированные пиролизные конденсаты отводятся в емкости.
Далее охлажденный и очищенный от нефтепродуктов пиролизный газ подается на тонкую доочистку
4 степень реагентная очистка п / гна Фщ5.1 мокром реагентном фильтре с инертным керамическим загрузкой с подачей циркуляционого раствора ЦР в противоток п / г с циркуляционным насосом. Степень очистки (ориентировочная) по смолах, сероводорода, золе 99-100%.
Пиролизный газ подается на охолодженя в ОХ1 Охладитель второй ступени, конденсат циркуляционного раствора подается назад в Фщ.
Далее очищенный охлажденный п / г подается на газодувки которая обеспечивает прохождение п / г по СОП вакуумная сторона 3-7мбар и необходимое давление перед когенератора 80-120мБар. и Горелкой ВС 40-80мБар.
Когенерация пиролизного газа. Происходит на газопоршневых двигателях с генераторами и системами охлаждения и рекуперация тепла адаптированных к пиролизного газа в Отечественных ДвГА 500-600 в 450-530 кВт эл. и 500-650кВт тепловой энергии или импортных Янбахер на 1-2мВт эл и тепл энергии.