BG66706B1 - Method for producing electrical and thermal energy from biomass - Google Patents

Method for producing electrical and thermal energy from biomass Download PDF

Info

Publication number
BG66706B1
BG66706B1 BG111209A BG11120912A BG66706B1 BG 66706 B1 BG66706 B1 BG 66706B1 BG 111209 A BG111209 A BG 111209A BG 11120912 A BG11120912 A BG 11120912A BG 66706 B1 BG66706 B1 BG 66706B1
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
chamber
biomass
flue gases
fed
heat exchanger
Prior art date
Application number
BG111209A
Other languages
Bulgarian (bg)
Other versions
BG111209A (en
Inventor
Станков Владимиров Владимир
Борисов Митов Стоян
Original Assignee
Ekoeria Ood
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ekoeria Ood filed Critical Ekoeria Ood
Priority to BG111209A priority Critical patent/BG66706B1/en
Publication of BG111209A publication Critical patent/BG111209A/en
Publication of BG66706B1 publication Critical patent/BG66706B1/en

Links

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

The method provides the energy conversion of biomass into electrical and thermal energy and waste product as bio-coal. The method comprises a continuous process in which the comminuted and partially dried biomass material is fed in oxidation-reduction chamber, provided with a burner, where it is heated by direct contact of the biomass with the flue gases generated by the burner, under conditions of oxidizing atmosphere in the upper zone of the combustion chamber and reduction atmosphere in the remaining part of the chamber. At a temperature in the chamber between 150 ° C and 400 C, partial pyrolysis of biomass is carried out and contained moisture, volatiles and gaseous products resulting from the partial pyrolysis are released and passed in flue gases, and the resulting charred solid material is a waste product in the form of bio-coal on the type of wood charcoal with calorific value similar to that of brown coal, and is discharged from the combustion chamber. The flue gases containing the released from the biomass moisture, volatiles and gaseous products of the partial pyrolysis are discharged from the oxidation-reduction chamber and are fed in a chamber for reburning, equipped with burners, wherein is carried out the complete combustion of the gases and containing in them hydrocarbons for obtaining of additional amount of thermal energy. After removal from the reburning chamber the flue gases are fed to the high temperature heat exchanger, wherein heat a flow of recirculation flue gases, fed back into the oxidation-reduction chamber. After the high temperature heat exchanger the flue gases pass through a second heat exchanger connected to a cycle for producing of electrical and thermal energy, wherein the flow of flue gases heats an agent used in the cycle.

Description

Област на техникатаField of technology

Изобретението се отнася до метод за получаване на електрическа и топлинна енергия от биомаса чрез комбиниран кръгов процес, в който се използва Органичен цикъл на Ранкин или друг конвенционален цикъл за получаване на електрическа и топлинна енергия, и по-специално до процес на конверсия на енергията на биомаса в електрическа и топлинна енергия и отпадъчен продукт във вид на биовъглища от типа на дървените въглища с калоричност, близка до тази на кафявите въглища.The invention relates to a method for producing electricity and heat from biomass by a combined cycle process in which the Rankine Organic Cycle or another conventional cycle for generating electricity and heat is used, and in particular to a process for converting energy from biomass in electricity and heat and waste product in the form of biochar of the charcoal type with a calorific value close to that of brown coal.

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

US 2009/0260286 разкрива метод за получаване на електрическа и топлинна енергия от биомаса чрез непрекъснат процес, включващ пиролиза на биомасата в ротационна пещ чрез индиректно нагряване на биомасата в отсъствие на кислород за получаване на пиролизен газ и дървени въглища, които се подават в газификатор, където се извършва газификация на съдържащите се в пиролизния газ твърди частици и дървените въглища в присъствие на кислород. Генерираният отпаден газ преминава през филтри за отделяне на твърдите частици, след което се подава към топлообменник, който се използва за нагряване на вода за различни цели, а преминалият през топлообменника отпаден газ се подава към генератор за производство на електричество.US 2009/0260286 discloses a method for producing electrical and thermal energy from biomass by a continuous process involving the pyrolysis of biomass in a rotary kiln by indirectly heating the biomass in the absence of oxygen to produce pyrolysis gas and charcoal fed to a gasifier, where gasification of solid particles and charcoal contained in the pyrolysis gas is performed in the presence of oxygen. The generated waste gas passes through particulate filters, then is fed to a heat exchanger, which is used to heat water for various purposes, and the waste gas passed through the heat exchanger is fed to a generator to produce electricity.

Техническа същност на изобретениетоTechnical essence of the invention

Задача на изобретението е да се създаде метод за получаване на електрическа и топлинна енергия от биомаса, който осигурява по-висока ефективност на процеса при използване на малки количества допълнително гориво.The object of the invention is to provide a method for obtaining electric and thermal energy from biomass, which provides higher process efficiency when using small amounts of additional fuel.

Тази задача е решена с метод за получаване на електрическа и топлинна енергия от биомаса чрез непрекъснат процес, при който раздробеният и частично изсушен материал от биомасата се подава в окислително-редукционна камера, снабдена с горелка, където се нагрява от директен контакт на биомасата с димните газове, генерирани от горелката, в условия на окислителна среда в горната зона на горивната камера и редукционна - в останалата част на камерата. При температура в камерата между 150°С и 400°С протича частична пиролиза на биомасата и съдържащите се в нея влага, летливи вещества и газообразни продукти, получени в резултат на частичната пиролиза, се отделят и преминават в димните газове, а полученият овъглен твърд материал представлява отпадъчен продукт във вид на биовъглища от типа на дървените въглища с калоричност, близка до тази на кафявите въглища, и се разтоварва от горивната камера. Димните газове, съдържащи отделените от биомасата влага, летливи вещества и газообразни продукти от частичната пиролиза, се отвеждат от окислително-редукционната камера и се подават в камера за доизгаряне, снабдена с горелки, където протича пълно изгаряне на газовете и съдържащите се в тях въглеводороди за получаване на допълнително количество топлинна енергия. След отвеждане от камерата за доизгаряне димните газове се подават към високотемпературен топлообменник, където нагряват поток от рециркулационни димни газове, подавани обратно в окислително-редукционната камера. След високотемпературния топлообменник димните газове преминават през втори топлообменник, свързан с цикъл за получаване на електрическа и топлинна енергия, където потокът от димни газове нагрява агент, използван в цикъла. Потокът от димни газове, напускащ втория топлообменник, се разделя на два потока, като единият от тях е споменатият поток от рециркулационни димни газове, който, след отделяне на съдържащата се в него влага, се подава към високотемпературния топлообменник за предварително нагряване, след което се подава обратно в окислително-редукционната камера. Другият поток от димни газове се използва за частично изсушаване на изходния раздробен материал от биомаса преди подаването му в окислително-редукционната камера.This problem is solved by a method for obtaining electrical and thermal energy from biomass through a continuous process in which the crushed and partially dried material from the biomass is fed into an oxidation-reduction chamber equipped with a burner, where it is heated by direct contact of the biomass with the flue. gases generated by the burner under oxidizing conditions in the upper zone of the combustion chamber and reduction - in the rest of the chamber. At a temperature in the chamber between 150 ° С and 400 ° С, partial pyrolysis of the biomass takes place and the moisture contained in it, volatile substances and gaseous products, obtained as a result of the partial pyrolysis, are separated and passed into the flue gases, and the obtained charred solid material is a waste product in the form of biochar of the charcoal type with a calorific value close to that of brown coal and is discharged from the combustion chamber. The flue gases, containing the moisture, volatile substances and gaseous products of the partial pyrolysis released from the biomass, are removed from the redox chamber and fed to a combustion chamber equipped with burners, where the complete combustion of the gases and the hydrocarbons contained therein takes place. obtaining additional heat. After removal from the afterburner, the flue gases are fed to a high-temperature heat exchanger, where a stream of recirculated flue gases is heated, fed back to the redox chamber. After the high temperature heat exchanger, the flue gases pass through a second heat exchanger connected to a cycle for obtaining electrical and thermal energy, where the flow of flue gases heats the agent used in the cycle. The flue gas stream leaving the second heat exchanger is divided into two streams, one of which is said recirculated flue gas stream, which, after separating the moisture contained in it, is fed to the high-temperature heat exchanger for preheating, after which feeds back to the redox chamber. The other flue gas stream is used to partially dry the crushed biomass starting material before feeding it into the redox chamber.

Окислителната атмосфера в горната част на окислително-редукционната камера, в която се извършва частична пиролиза на биомасата, е с излишък на кислород до 10 %.The oxidizing atmosphere in the upper part of the redox chamber, in which the partial pyrolysis of the biomass takes place, has an excess of oxygen up to 10%.

Предпочита се окислително-редукционната камера да работи в условия на подналягане в границите от 80 до 100 kPa (abs).It is preferred that the redox chamber operate under vacuum conditions in the range of 80 to 100 kPa (abs).

При един вариант на изпълнение на изобретението окислително-редукционната камера е цилинIn one embodiment of the invention, the redox chamber is cillin

Описания на издадени патенти за изобретения № 08.2/31.08.2018 дрична ротационна камера, в която материалът от биомаса се движи в противоток на димните газове, като скоростта на газовия поток е по-ниска от скоростта на биомасата.Descriptions of issued patents for inventions № 08.2 / 31.08.2018 drain rotary chamber, in which the biomass material moves in countercurrent to the flue gases, as the gas flow rate is lower than the biomass speed.

Предпочитаното време на престой на биомасата в окислително-редукционната камера е между 0,5 и 2,5 h в зависимост от вида на биомасата и нейните свойства.The preferred residence time of the biomass in the redox chamber is between 0.5 and 2.5 h depending on the type of biomass and its properties.

При един вариант на изпълнение, след разтоварване от окислително-редукционната камера, полученият отпадъчен продукт във вид на биовъглища се брикетира.In one embodiment, after unloading from the redox chamber, the resulting waste product in the form of biochar is briquetted.

Отведените от окислително-редукционната камера димни газове се подлагат на очистване от увлечени с газа прахови частици, преди да постъпят в камерата за доизгаряне.The flue gases discharged from the redox chamber are cleaned of gas-entrained dust particles before entering the afterburner.

Минималното време на престой на димните газове в камерата за доизгаряне е 2 s.The minimum residence time of the flue gases in the afterburner is 2 s.

При един вариант на изпълнение на изобретението цикълът за получаване на електрическа и топлинна енергия е Органичен цикъл на Ранкин.In one embodiment of the invention, the cycle for producing electricity and heat is the Rankine Organic Cycle.

При друг вариант цикълът за получаване на електрическа и топлинна енергия е парен цикъл.In another embodiment, the cycle for obtaining electricity and heat is a steam cycle.

Предимствата на метода съгласно изобретението се изразяват в следното. Топлинната енергия на горещите димни газове, получени в процеса на получаване на отпадъчен продукт във вид на биовъглища от биомаса, се оползотворява в цикъл за производство на електрическа и топлинна енергия. Методът осигурява получаването на отпадъчен продукт във вид на биовъглища от биомаса чрез частична пиролиза в окислително-редукционна камера при директен контакт на биомасата с димни газове, отделяни от горелка, и зонално поддържане на окислителна и редукционна атмосфера в камерата, без да се допуска горене на материала от биомаса. С това предлаганият комбиниран метод за получаване на електроенергия, топлинна енергия и отпадъчен продукт във вид на биовъглища от биомаса осигурява по-висока обща ефективност при използване на малки количества допълнително гориво.The advantages of the method according to the invention are expressed in the following. The thermal energy of the hot flue gases obtained in the process of obtaining a waste product in the form of biochar from biomass is utilized in a cycle for the production of electricity and heat. The method ensures the production of a waste product in the form of biochar from biomass by partial pyrolysis in a redox chamber in direct contact of the biomass with flue gases emitted by the burner and zonal maintenance of the redox and reduction atmosphere in the chamber without allowing combustion of biomass material. Thus, the proposed combined method for obtaining electricity, heat and waste product in the form of biochar from biomass provides higher overall efficiency when using small amounts of additional fuel.

Пояснение на приложената фигураExplanation of the attached figure

Фигура 1 представлява технологична схема за получаване на електроенергия, топлинна енергия и биовъглища от биомаса съгласно изобретението.Figure 1 is a flow chart for the production of electricity, heat and biochar from biomass according to the invention.

Примери за изпълнение на изобретениетоExamples of the invention

Методът съгласно изобретението се пояснява с помощта на технологичната схема, представена на фиг. 1, и примерно изпълнение на изобретението, което не го ограничава.The method according to the invention is illustrated by means of the technological scheme presented in fig. 1, and an exemplary embodiment of the invention which does not limit it.

Изходният продукт представлява биомаса и/или отпадъци от биомаса - продукти от растителен произход като стърготини, кора, дървесни частици, получени при раздробяване на дървесни отпадъци от строителни и разрушителни дейности и други подобни. Биомасата се подава чрез верижен транспортьор 31 към камера за очистване и промиване 1, снабдена с грубо сито, където се отстраняват големите късове (над 500 mm), камъни и метални части. Преминалата през ситото биомаса чрез лентов транспортьор 32 се подава към дробилна инсталация 2, където се раздробява до размер на частиците 50 mm, след което раздробеният материал преминава през сито 2а. Водата, отделена от ситото 2а, чрез помпа 2Ь се връща към камерата за очистване и промиване 1, а очистената дървесина посредством втори верижен транспортьор 33 и шнек 34 се подава в сушилен барабан 3 за частично отстраняване на влагата от раздробения материал. Газовете от сушилния барабан 3 преминават през последователно свързани циклони За и ръкавни филтри ЗЬ и с помощта на смукателен вентилатор 3d очистените газове се отвеждат през комин Зе, а частично изсушеният материал от биомаса преминава през захранващ канал с херметична камера 4 и чрез шнекови питатели 5 и 6, свързани чрез възвратен клапан 7, се подава в преходната камера 8а на окислително-редукционна камера, която в този пример е цилиндрична ротационна камера 8, снабдена с горелка 9.The starting product is biomass and / or biomass waste - products of plant origin such as sawdust, bark, wood particles obtained by shredding wood waste from construction and demolition activities and the like. The biomass is fed through a chain conveyor 31 to a cleaning and washing chamber 1, equipped with a coarse sieve, where large pieces (over 500 mm), stones and metal parts are removed. The biomass passed through the sieve through a belt conveyor 32 is fed to a crushing plant 2, where it is crushed to a particle size of 50 mm, after which the crushed material passes through a sieve 2a. The water separated from the sieve 2a is returned to the cleaning and washing chamber 1 by a pump 2b, and the cleaned wood is fed to a drying drum 3 by means of a second chain conveyor 33 and an auger 34 for partial removal of moisture from the crushed material. The gases from the drying drum 3 pass through series-connected cyclones 3a and bag filters 3b and with the help of a suction fan 3d the cleaned gases are removed through chimney Ze, and the partially dried biomass material passes through a feed channel with hermetic chamber 4 and through augers 5 and 6, connected by a non-return valve 7, is fed to the transition chamber 8a of an oxidation-reduction chamber, which in this example is a cylindrical rotary chamber 8 provided with a burner 9.

В ротационната камера 8 раздробената биомаса се движи в противоток на димните газове, генерирани от горелката 9, и се нагрява от директния контакт на биомасата с димните газове при температура между 150°С и 400°С в условия на окислителна среда (до 10% излишък на кислород) в горната зона на ротационната камера и редукционна - в останалата част на камерата. При тези условия протича частична пиролиза, без запалване на биомасата, и съдържащите се в нея влага, летливи вещества и газообразните продукти, получени в резултат на частичната пиролиза, се отделят и преминават в димните газове.In the rotary chamber 8, the crushed biomass moves in countercurrent to the flue gases generated by the burner 9 and is heated by the direct contact of the biomass with the flue gases at a temperature between 150 ° C and 400 ° C under oxidizing conditions (up to 10% excess). of oxygen) in the upper zone of the rotary chamber and reduction - in the rest of the chamber. Under these conditions, partial pyrolysis takes place without igniting the biomass, and the moisture, volatile substances and gaseous products obtained as a result of the partial pyrolysis contained in it are separated and passed into the flue gases.

Комбинацията от посочените температура и състав на газовата фаза в ротационната камера 8 осиThe combination of the specified temperature and composition of the gas phase in the rotary chamber 8 axes

Описания на издадени патенти за изобретения № 08.2/31.08.2018 гуряват разрушаване на хемицелулозата, съдържаща се в биомасата, и я превръща в газове (като CO, ароматни въглеводороди, СхНх и други подобни), органични течности (като киселини, кетони, терпени, феноли, парафини и др.), твърди вещества (като въглища, модифицирани захари и полимерни вещества), а така също минерална пепел. Времето на престой на биомасата в ротационната камера 8 има съществена роля за процеса на конверсия на биомасата и обикновено е между 0,5 и 2,5 h в зависимост от вида на биомасата и нейните свойства.Descriptions of issued patents for inventions № 08.2 / 31.08.2018 destroy the hemicellulose contained in the biomass and convert it into gases (such as CO, aromatic hydrocarbons, C x H x and the like), organic liquids (such as acids, ketones) , terpenes, phenols, paraffins, etc.), solids (such as coal, modified sugars and polymeric substances), as well as mineral ash. The residence time of the biomass in the rotary chamber 8 plays an essential role in the biomass conversion process and is usually between 0.5 and 2.5 hours depending on the type of biomass and its properties.

Полученият отпадъчен продукт във вид на биовъглища с температура до 400°С се разтоварва от ротационната камера 8 и чрез шнеков транспортьор 36 се подава в продуктов охладител 11 от шнеков тип, където се охлажда в атмосфера без кислород, преминава през набор от сита 12, след което с помощта на транспортьор 37 се отвежда към мелница 13, като ситната фракция от смления материал чрез втори транспортьор 38 се подава към брикетни машини 14, където се смесва с добавки за слепване и се брикетира. Полученият отпадъчен продукт във вид на брикети се отвежда за складиране с помощта на лентови конвейери 14с и 14d, а отделящият се в процеса на брикетиране прах преминава през батерия циклони 15 за отделяне на праха от газовата фаза и с помощта на смукателния вентилатор 16 очистеният газ се отвежда.The obtained waste product in the form of biochar with a temperature of up to 400 ° C is unloaded from the rotary chamber 8 and through a screw conveyor 36 is fed into a product cooler 11 of screw type, where it is cooled in an oxygen-free atmosphere, passes through a set of sieves 12, after which by means of a conveyor 37 is led to a mill 13, the fine fraction of the ground material being fed through a second conveyor 38 to briquetting machines 14, where it is mixed with gluing additives and briquetted. The obtained waste product in the form of briquettes is taken for storage by means of belt conveyors 14c and 14d, and the dust separated in the briquetting process passes through a battery of cyclones 15 to separate dust from the gas phase and by means of the suction fan 16 takes away.

Отвежданите от ротационната камера 8 димни газове с температура над 150°С и калоричност до 7400 kJ/ш3 по тръбопровод 40 преминават през устройство от циклонен тип 17 за отделяне на праховите частици, след което се подават в камера за доизгаряне 18, снабдена с горелки. По-високата температура и окислителната среда в камерата за доизгаряне 18 осигуряват пълно изгаряне на С, CO и присъстващите в димните газове летливи органични вещества, в резултат на което температурата на димните газове се повишава над 750°С. Отведените от камерата за доизгаряне 18 димни газове обикновено съдържат 2 до 12 % кислород, 7-18 % СО2, до 10 % водни пари, между 5 и 30 ppmv NOx и останалото азот. Те се подават към високотемпературен топлообменник 10, който се използва за предварително нагряване на поток от рециркулационни от димни газове (РДГ) от около 20°С до около 670°С, а отведените от камерата за доизгаряне 18 димни газове се охлаждат до около 700°С.The flue gases from the rotary chamber 8 with a temperature above 150 ° С and calorific value up to 7400 kJ / w 3 through line 40 pass through a device of cyclone type 17 for separation of dust particles, after which they are fed into a combustion chamber 18 equipped with burners. . The higher temperature and the oxidizing medium in the afterburner 18 provide complete combustion of C, CO and the volatile organic compounds present in the flue gases, as a result of which the flue gas temperature rises above 750 ° C. The 18 flue gases removed from the combustion chamber usually contain 2 to 12% oxygen, 7-18% CO 2 , up to 10% water vapor, between 5 and 30 ppmv NOx and the rest nitrogen. They are fed to a high-temperature heat exchanger 10, which is used to preheat a flue gas (RDG) flow from about 20 ° C to about 670 ° C, and the 18 flue gases discharged from the afterburner are cooled to about 700 °. S.

След преминаването на димните газове през високотемпературния топлообменник 10 чрез тръба 41 се подават към втори топлообменник 21, където нагряват топлинен агент, свързан с контур 22 на Органичен цикъл на Ранкин (ОЦР) за производство на електрическа и топлинна енергия, известен на специалиста в областта. ОЦР включва турбина, генератор, набор от топлообменници и изпарител (непоказани на фигурата). ОЦР контурът 22 е снабден с контур за охлаждаща вода 23, който от своя страна генерира значително количество топлинна енергия, която може да се използва за различни цели, например за квартално отопление, отопление на парници и други подобни.After the flue gases pass through the high temperature heat exchanger 10 through a pipe 41, they are fed to a second heat exchanger 21, where a heat agent connected to a Rankin Organic Cycle (OCR) circuit 22 is heated to produce electricity and heat known to the person skilled in the art. The OCR includes a turbine, a generator, a set of heat exchangers and an evaporator (not shown in the figure). The OCR circuit 22 is provided with a cooling water circuit 23, which in turn generates a significant amount of heat energy that can be used for various purposes, for example for district heating, greenhouse heating and the like.

Цикълът за производство на електрическа и топлинна енергия може да е от друг конвенционален вид, например парен цикъл.The cycle for the production of electricity and heat may be of another conventional type, for example a steam cycle.

След втория топлообменник 21 потокът от димни газове с температура около 110°С - 150°С, но не по-висока от посочената горна граница, преминава по тръбопровод 42, на който са монтирани ръкавни филтри 25 и вентилатор 30, след което се разделя на два потока: единият поток чрез тръба 44 се подава към кондензатор 26, с помощта на който се отделя влагата, а другият поток чрез тръба 43 се подава към подгревател 24 и се изпраща към сушилния барабан 3. Кондензаторът 26 се захранва с вода с помощта на водна помпа 29. Изсушеният газов поток, представляващ споменатият поток от РДГ, се подлага на предварително нагряване във високотемпературния топлообменник 10, разположен след камерата за доизгаряне 18, след което по тръбопровод 46 се изпраща в ротационната камера 8 в близост до горелката 9.After the second heat exchanger 21, the flue gas flow with a temperature of about 110 ° C - 150 ° C, but not higher than the specified upper limit, passes through a pipe 42, on which are mounted bag filters 25 and a fan 30, then divided into two streams: one stream through pipe 44 is fed to a condenser 26, by means of which moisture is separated, and the other stream through pipe 43 is fed to a heater 24 and sent to the drying drum 3. The condenser 26 is supplied with water by means of water pump 29. The dried gas stream, representing said RDG stream, is subjected to preheating in the high temperature heat exchanger 10 located after the afterburner 18, after which it is sent via line 46 to the rotary chamber 8 near the burner 9.

На тръбопровода 44, свързващ кондензатора 26 и високотемпературния топлообменник 10, е монтиран смукателен вентилатор за принудителна тяга 27, който поддържа подналягане в системата от ротационната камера 8 до изхода на ръкавните филтри 25.On the pipeline 44 connecting the condenser 26 and the high-temperature heat exchanger 10, a suction fan for forced draft 27 is mounted, which maintains a vacuum in the system from the rotary chamber 8 to the outlet of the bag filters 25.

Claims (10)

1. Метод за получаване на електрическа и топлинна енергия от биомаса чрез непрекъснат процес, характеризиращ се с това, че включва следните етапи:1. A method for producing electricity and heat from biomass by a continuous process, characterized in that it comprises the following steps: Описания на издадени патенти за изобретения № 08.2/31.08.2018 раздробеният и частично изсушен материал от биомасата се подава в окислително-редукционна камера, снабдена с горелка, където се нагрява от директен контакт на биомасата с димните газове, генерирани от горелката, в условия на окислителна среда в горната зона на горивната камера и редукционна - в останалата част на камерата, като при температура в камерата между 150 и 400°С протича частична пиролиза на биомасата и съдържащите се в нея влага, летливи вещества и газообразни продукти, получени в резултат на частичната пиролиза, се отделят и преминават в димните газове, а полученият овъглен твърд материал представлява отпадъчен продукт във вид на биовъглища от типа на дървените въглища с калоричност, близка до тази на кафявите въглища;Descriptions of issued patents for inventions № 08.2 / 31.08.2018 the crushed and partially dried material from the biomass is fed into an oxidation-reduction chamber equipped with a burner, where it is heated by direct contact of the biomass with the flue gases generated by the burner, in conditions of oxidizing medium in the upper zone of the combustion chamber and reduction - in the rest of the chamber, as at a temperature in the chamber between 150 and 400 ° С partial pyrolysis of the biomass and the moisture, volatile substances and gaseous products obtained as a result of partial pyrolysis, are separated and passed into the flue gases, and the obtained charred solid material is a waste product in the form of biochar of the type of charcoal with a calorific value close to that of brown coal; отпадъчният продукт във вид на биовъглища се разтоварва от окислително-редукционната камера; димните газове, съдържащи отделените от биомасата влага, летливи вещества и газообразни продукти от частичната пиролиза, се отвеждат от окислително-редукционната камера и се подават в камера за доизгаряне, снабдена с горелки, където протича пълно изгаряне на газовете и съдържащите се в тях въглеводороди за получаване на допълнително количество топлинна енергия;the waste product in the form of biochar is unloaded from the redox chamber; flue gases containing moisture released from the biomass, volatile substances and gaseous products from the partial pyrolysis are removed from the redox chamber and fed to a combustion chamber equipped with burners, where the complete combustion of the gases and the hydrocarbons contained therein takes place. obtaining additional heat; след отвеждане от камерата за доизгаряне димните газове се подават към високотемпературен топлообменник, където нагряват поток от рециркулационни димни газове, подавани обратно в окислително-редукционната камера;after removal from the afterburner, the flue gases are fed to a high-temperature heat exchanger, where they heat a stream of recirculated flue gases fed back to the redox chamber; от високотемпературния топлообменник димните газове преминават през втори топлообменник, свързан с цикъл за получаване на електрическа и топлинна енергия, където потокът от димни газове нагрява агент, използван в цикъла;from the high temperature heat exchanger, the flue gases pass through a second heat exchanger connected to a cycle for producing electrical and thermal energy, where the flow of flue gases heats an agent used in the cycle; потокът от димни газове, напускащ втория топлообменник, се разделя на два потока, като единият от тях представлява споменатият поток от рециркулационни димни газове, който, след отделяне на съдържащата се в него влага, се подава към високотемпературния топлообменник за предварително нагряване, след което се подава обратно в окислително-редукционната камера;the flue gas stream leaving the second heat exchanger is divided into two streams, one of which is said recirculated flue gas stream, which, after separating the moisture contained therein, is fed to the high-temperature heat exchanger for preheating, after which feeds back into the redox chamber; другият поток от димни газове се използва за частично изсушаване на изходния раздробен материал от биомаса преди подаването му в окислително-редукционната камера.the other flue gas stream is used to partially dry the crushed biomass starting material before feeding it into the redox chamber. 2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че окислителната атмосфера в горната част на окислително-редукционната камера, в която се извършва частична пиролиза на биомасата, е с излишък на кислород до 10 %.Process according to Claim 1, characterized in that the oxidizing atmosphere in the upper part of the redox chamber in which the partial pyrolysis of the biomass takes place has an excess of oxygen of up to 10%. 3. Метод съгласно претенции 1 и 2, характеризиращ се с това, че окислително-редукционната камера работи в условия на подналягане в границите от 80 до 100 kPa (abs).Method according to claims 1 and 2, characterized in that the redox chamber operates under vacuum conditions in the range from 80 to 100 kPa (abs). 4. Метод съгласно претенции 1, 2 и 3, характеризиращ се с това, че окислително-редукционната камера е цилиндрична ротационна камера, в която материалът от биомаса се движи в противоток на димните газове, като скоростта на газовия поток е по-ниска от скоростта на биомасата.Method according to claims 1, 2 and 3, characterized in that the redox chamber is a cylindrical rotary chamber in which the biomass material moves in countercurrent flue gases, the gas flow rate being lower than the velocity of biomass. 5. Метод съгласно претенции от 1 до 4, характеризиращ се с това, че времето на престой на биомасата в окислително-редукционната камера е между 0,5 и 2,5 h в зависимост от вида на биомасата и нейните свойства.Process according to Claims 1 to 4, characterized in that the residence time of the biomass in the redox chamber is between 0.5 and 2.5 hours, depending on the type of biomass and its properties. 6. Метод съгласно претенции от 1 до 5, характеризиращ се с това, че след разтоварване от окислително-редукционната камера полученият отпадъчен продукт във вид на биовъглища се брикетира.Method according to claims 1 to 5, characterized in that after unloading from the redox chamber, the obtained waste product in the form of biochar is briquetted. 7. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че отведените от окислително-редукционната камера димни газове се подлагат на очистване от увлечени с газа прахови частици, преди да постъпят в камерата за доизгаряне.Method according to claim 1, characterized in that the flue gases discharged from the redox chamber are subjected to purification from gas entrained dust particles before entering the afterburning chamber. 8. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че минималното време на престой на димните газове в камерата за доизгаряне е 2 s.Method according to claim 1, characterized in that the minimum residence time of the flue gases in the afterburner is 2 s. 9. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че цикълът за получаване на електрическа и топлинна енергия е Органичен цикъл на Ранкин.Method according to claim 1, characterized in that the cycle for obtaining electric and thermal energy is an Rankine Organic cycle. 10. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че цикълът за получаване на електрическа и топлинна енергия е парен цикъл.Method according to claim 1, characterized in that the cycle for obtaining electric and thermal energy is a steam cycle.
BG111209A 2012-05-21 2012-05-21 Method for producing electrical and thermal energy from biomass BG66706B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG111209A BG66706B1 (en) 2012-05-21 2012-05-21 Method for producing electrical and thermal energy from biomass

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG111209A BG66706B1 (en) 2012-05-21 2012-05-21 Method for producing electrical and thermal energy from biomass

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BG111209A BG111209A (en) 2013-11-29
BG66706B1 true BG66706B1 (en) 2018-07-31

Family

ID=50114030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG111209A BG66706B1 (en) 2012-05-21 2012-05-21 Method for producing electrical and thermal energy from biomass

Country Status (1)

Country Link
BG (1) BG66706B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
BG111209A (en) 2013-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2515307C1 (en) Method and device for biomass pyrolysis and gasification using two intercommunicated kilns
RU2134713C1 (en) Method and installation for gasification of powder-like solid carbon fuel and integrated power generation method
US3852048A (en) Process for producing industrial fuel from waste woody materials
CN101787291B (en) High-efficiency and quick lignite pyrolysis method
AU2008215182B2 (en) Drying and gasification process
RU2505588C2 (en) Fuel, method and apparatus for producing heat energy from biomass
US9663719B1 (en) Systems, apparatus and methods for optimizing the rapid pyrolysis of biomass
CN104804775B (en) The method and system of domestic garbage pyrolysis gasification production combustible gas
JP2002543268A (en) Method for producing activated carbon by carbonizing wood residue
RU2749040C2 (en) Method and device for biomass gasification
CN103740389A (en) Polygeneration technology for gradient utilization of low-rank coal
CN101113344A (en) Kerosene shale comprehensive utilization process
CN101012384A (en) Method and device for preparing combustion gas by gasifying biomass
CN102732274A (en) Brown coal dry-distillation method using coal hot air furnace to supply heat
US9719020B1 (en) Systems, apparatus and methods for optimizing the pyrolysis of biomass using thermal expansion
US9217110B1 (en) Systems, apparatus and methods for optimizing the production of energy products from biomass
WO2009025569A1 (en) Method for producing synthesis gas and semi-coke from organic biomass and device for carrying out said method
CN204607940U (en) The system of combustible gas is produced in domestic garbage pyrolysis gasification
US20150315474A1 (en) Method for performing pyrolysis and a pyrolysis apparatus
CN103450914A (en) Method for producing liquid fuel by performing fast pyrolysis on solid organic matters
RU2408820C1 (en) Installation for multi-phase pyrolysis of organic raw material
CN102732275A (en) Lignite dry distillation device using fire coal hot air furnace as heat supply
RU104672U1 (en) SOLID WASTE PROCESSING PLANT
WO2012133549A1 (en) Wet material supplying facility and gasification composite power generation system using wet material
CN210193786U (en) Agricultural and forestry waste low-temperature pyrolysis high-heat value granular fuel production equipment