УСТАНОВКА ПЕРЕРАБОТКИ БИОТОПЛИВА

Полезная модель относится к области энергетики и может быть использовано для переработки твердого топлива на основе биоресурсов.
Известен «Комплекс для переработки твердого топлива на основе биоресурсов и получения тепловой энергии» служащий для получения брикетированного биотоплива с использованием в теплогенераторе генераторного газа, получаемого газификацией твердого топлива в газогенераторе, (RU патент №2241904 опубл. 2004.12.10).
Комплекс выполнен в виде энергоблока, включающего блок оборудования подготовки и подачи топлива, воздуха и воды, по крайне мере один комплект разделения топлива на газообразную и твердую фракции, содержащим по крайне мере один газогенератор. При этом блок оборудования подготовки и подачи топлива выполнен в виде линии производства брикетов твердого топлива на основе биоресурсов, например, торфа, угольной мелочи и опилок. Линия производства твердого топлива включает блок подготовки смеси к брикетированию, который в свою очередь связан с процессом для брикетирования, причем блок снабжен системой для подготовки сырьевой смеси, состоящей, например, из торфа, угольной мелочи и опилок. Для осуществления газификации брикетов комплекс содержит газогенераторную установку, которая состоит из газогенератора и камеры окисления. Газогенератор состоит из бункера-питателя, дутьевой коробки, жестко смонтированной на раме, укрепленной на стойках. Непосредственно к дутьевой коробке снизу установлен золосборник, состоящий из корпуса, водооросительной системы и шнека выгрузки золы. Генераторный газ из газогенератора выводится по газоходу и направляется в газовую форсунку камеры окисления. Полученный теплоноситель по газоходу направляется к водогрейным котлам или теплообменнику.
Известен также способ газификации твердого топлива в стационарном слое с использованием отсева мелкофракционного топлива (авторское свидетельство SU №106090, кл. С 10 J 3/08, опубл. 1956).. Этот способ реализуется в газогенераторе, представляющем собой вертикальную реакционную камеру, в которую сверху подают топливо, а снизу осуществляют эвакуацию золы. Загружаемое топливо образует стационарный слой, лежащий на
2
2
распределительной решетке, через которую подают газифицирующий агент (первичный воздух с добавлением пара). Слой топлива в нижней части газогенератора раскален, и в нем происходит активное реагирование между углеродом топлива и подаваемым в газогенератор дутьем. Образовавшиеся высокотемпературные продукты реагирования, поднимаются вверх, подсушивая и пиролизуя вышележащие слои топлива. При этом продукты полного сгорания (СО, НО) реагируют с углеродом и восстанавливаются, образуя горючие компоненты (СО, Н). Выходящий из слоя генераторный газ отводится в верхней части газогенератора. Для более интенсивного протекания реакции газификации топливо подвергают предварительной подготовке, дробя и измельчая его до размера частиц 0-25 мм, в газогенератор подают топливо 6-25 мм. Реализация этого способа включает трудо- и энергоемкую стадию предварительной подготовки топлива с дроблением, измельчением и отсевом мелких фракций.
Недостатками известных устройств является необходимость подвода электроэнергии от стороннего источника, что не позволяет применить данную установку автономно от существующих электрических сетей, в то время как перспективные источники биотоплива (лесосеки, торфоразработки и др.) удалены от существующих коммуникаций.
Задачей полезной модели является создание автономной передвижной установки, производящей гранулированное биотопливо, с энергообеспечением от перерабатываемого сырья.
Поставленная задача достигается тем, установка переработки биотоплива, включает оборудование подготовки и подачи топлива, газогенератор, теплогенератор, барабанную сушилку, батарейный циклон с вентилятором, дозатор воды, смеситель, пресс-гранулятор, охладитель, сепаратор. В установку дополнительно введены газовый фильтр, газовый охладитель, газовый двигатель, электрогенератор, позволяющие достичь полной энергетической автономности установки. Линия производства электроэнергии технологически связана с процессом производства гранул.
Установка переработки биотоплива представлена в виде технологической схемы, изображенной на фигуре.
Установка переработки биотоплива состоит из склада топлива 1, газогенератор 3, фильтра 3, теплогенератора 4, охладителя газа 5, молотковой дробилки 6, барабанной сушилки 7, газового двигателя 8, электрогенератора 9,
дозатора воды 10, смесителя 11, пресс-экструдера 12, охладителя 13, сепаратора 14, выход конечной продукции 15 (весы и контроль).
Установка переработки биотоплива работает следующим образом.
Перерабатываемое сырье (опилки, торф, подсолнечная лузга и др.) хранящееся на складе 1 (в простейшем случае - отвал) транспортером подается на газогенератор 2 и молотковую дробилку 6. В газогенераторе 2 сырье подвергает газификации с получением генераторного газа. Тепло, необходимое для проведения эндотермических процессов для нагрева газифицируемого материала и газифицирующих средств до температуры газификации (900-1200`С), производят за счет сжигания в кислороде части газифицируемого топлива до диоксида углерода. Процесс автотермический: сжигание части топлива и газификации протекают совместно в едином газогенераторном объеме.
2
4
Полученный газ, горючую часть которого составляют окись углерода СО, водород H и частично метан CH, после выхода из газогенератора 2 разделяется на две части: большая часть подается на теплогенератор 4, а меньшая на линию производства электроэнергии 3-5-8-9. Из-за высокой температуры и содержания золы-уноса эта часть газа проходит фильтр 3 и охладитель 5, после чего подается в газовый двигатель 8 (представляющий собой двигатель внутреннего сгорания, работающий на горючем газе), который вращает привод электрогенератора 9. Полученная электроэнергия идет на питание основного производства (электродвигатели вентиляторов, пресса-экструдера, транспортеров и др.).
Другая часть газа подается в теплогенератор 4, где газ сжигается с получением горячих дымовых газов, которые подаются в барабанную сушилку 7, куда также подается сырьевая мука из молотковой дробилки 6.
В барабанной сушилке 7 сырьевая мука, под действием высокой температуры дымовых газов, полностью теряет влагу, и далее отделенная от дымовых газов циклоном (условно не показан), попадает в смеситель 11, где путем добавления воды из дозатора 10, образуется формовочная смесь с заданными свойствами, поступающая на пресс-экструдер 12.
На пресс-экструдере 12 смесь продавливается по формовочным каналам и режется на гранулы нужной длинны. Горячие гранулы попадают на охладитель 13, и охлаждаются. В это время из них испаряется остаточная влага, а сами гранулы набирают прочность. Остывшие гранулы попадают на сепаратор 14, где от них
отделяются остатки не принявшие участие в формовании, которые подаются обратно на переработку, а сами гранулы подаются на выход готовой продукции 15, где упаковываются в потребительскую тару.
Применение установки переработки биотоплива позволит значительно снизить себестоимость продукции, за счет исключения затрат на:
- энергообеспечение производства, так как тепловая и электрическая энергия не транспортируется от сторонних источников, а производится непосредственно из перерабатываемого сырья;
- транспортировку исходного сырья, так как автономность позволяет установки разместить ее непосредственно на месте добычи сырья.