Kogenerator o mocy Pe/Pc = 45/45kW zasilany Holzgazem

[Ankot]

Za sugestia Kol. Krzysztofa zakładam nowy wątek w tym temacie. Zagadnienie jest bardzo szerokie i wieloaspektowe poczynajac od samej technologii chemicnej procesu zgazowania aż po zagadnienia eksploatacyjne konkretnego urzadzenia. Informuje szanownych urzytkowników ze zamierzam zbudowac takie urządzenie od podstaw z zastosowaniem dostepnych powszechnie elementów, podzespołów i urzadzeń.
zaczynajac od definicji :
KOGENERACJA - jest to proces wytwarzania energii cieplnej i elektrycznej w jednym urzadzeniu zwanym kogeneratorem.
Kogenerator składa sie z:
- silnika cieplnego tłokowego lub turbiny gazowej
- generatora pradu elektrycznego - tj. maszyny synchronicznej bądź
asynchronicznej
- zespołów wymienników cieplnych
- układu sterowania i konytroli

W tym konkretnym wątku będę mówił o kogeneratorze zbudowanym na silniku benzynowym (samochodowym) o pojemnosci 3 - 4,5 l z typowym wyposazeniem elektrycznym jako elementami sterowania i kontroli. Jako generator prądu chcę wykorzystać silnik indukcyjny asynchroniczny 2p=4 o predkosci obrotowej 1480/min .
Jako źródło zasilania silnika chce zastosować zgazowarkę własnej konstrukcji . Tego typu urzadzenie nie jest jeszcze produkowane seryjnie . Brak jest również doswiadczeń eksploatacyjnych . Nie udało mi sie dowiedzieć czy gdzies podobne "ustrojstwo" jest eksploatowane w skali przynajmniej półtechnicznej. tak wiec zaczynamy od zera.........
( mówię Wam ....ale będzie jazda.......)

[Lis]

Czy to co chcesz zbudować ma być podobne do tego co udalo mi się znależć ??.
http://generation.ru/prod/ekod.php

Zgazowarki EKOD, a taka właśnie jest opisana tu na wskazanej przez Ciebie stronie, są znacznie większej mocy, bo rzędu 3 MW cieplnych. Są to zgazowarki pirolityczne, przeciwprądowe, a więc produkujące gaz o dużej zawartości substancji smolistych, z tego względu niezdatny do łatwego użycia w silniku spalinowym.

Jedno z takich urządzeń, produkowanych przez Zakład Mechaniczny ZAMER, miałem okazję oglądać. Przedmiotem mojej pracy dyplomowej jest właśnie analiza możliwości wykorzystania tego urządzenia do budowy układu kogeneracyjnego.

[Ankot]

Kolega Krzysztof wyjął mi z ust wypowiedź. Juz na wstepie moge powiedzieć ,że tego typu urzadzenia nie nadają sie do zasilania kogeneratorów z uwagi na kiepską jakość gazu. Jezeli juz porywac sie na urzadzenia o mocy liczonej w MW to miałoby to sens w instalacjach cisnieniowych zbudowanych podobnie do reformerów ,gdzie czynnikiem zgazowujacym jest przegrzana para wodna + tlen. Gaz z procesu cisnieniowego bedzie miał znacznie wiekszą WO ( z tytułu zwiekszenia zawartosci CH4) .
Z tej konkretnej instalacji uzyskuje sie nastepujace parametry gazu (z odpadów drewna) :
- CO ............... 17 %
- H2 ................. 8 %
- CH4 ................ 4 %
- wyzsze CH .....2 -3 %
- pozostałe : H2O, N2,CO2 - 68%
Juz z samej struktury tych gazów widać deficyt ciepła i znaczne jego straty w złożu. Powyzsze wyniki były by znacznie lepsze przy wstepnym podgrzaniu wsadu gazem ze złoża lub (oraz) ciepłem odpadowym z kotłów parowych.
Przy tego typu urządzeniach należy zwrócić szczególną uwagę na logistyke pozyskania wsadu - im wieksza instalacja tym trudniej zdobyc odpowiednią ilosć biomasy - koszty transportu wyższe.
A wogóle kogeneratory należy skalowac do poziomu minimalnego lecz ciagłego zapotrzebowania obiektu na ciepło ( a nie na prąd).

[Ankot]

No - mam pierwszy odzew z ZE - Warunki Techniczne "piszą się" - musiałem uściślic dlaczego podałem w mocy maksymalnej 45KW gdy chce podłaczyć 2 generatory o mocach 45 + 15kW........ Nie bardzo mogli zrozumiec ,ze tu chodzi nie o Ee tylko o ciepło...... jedna maszyna ma pracować w okresie jesienno zimowym a druga w okresie letnim.........
Dowiedziałem sie na wstepie ,ze musze zainwestować w licznik energii elektroniczny , dwukierunkowy, czterokwadrantowy (cokolwiek to znaczy) przekładnikowy ok. 100A............ coć czuję ,że tylko na nim 2000 zł "w plecy" ......... .

[Ankot]

dzieki : liczniki elektroniczne dwukierunkowe do 100A z pomiarem P i Q oraz "tg fi" - sa do nabycia w cenie 800 - 1500 PLN w zaleznosci od wersji i wyposazenia ( producent PAFAL Świdnica) - mam ich katalog i oferte cenową.

[Ankot]

PS dzisiaj udało mi sie zdobyć materiały na temat separacji tlenu z powietrza i sorbentów odpornych na wilgoc zawarta w gazach. jak podejzewałem instalacja banalnie prosta.

[ksiksiu]

Ankot podziel sie ta technologia

[Ankot]

Generalnie chodzi o to ,ze przez jedna rure wypełnioną złożem molekularnym przepuszcza sie powietrze pod cisnieniem 1 - 2 Atm. - w rurze tej adsorbuje sie Azot a tlen przelatuje dalej. Oczywiscie po jakims czasie złoze się napełni Azotem i trzeba go usunąć przez desorbcje pod obnizonym cisnieniem - po prostu zamyka się zawór powietrza na dolocie a otwiera na koncu rury tak aby cisnienie spadło do atmosferycznego - w tym czasie nastepuje wydalanie Azotu (desorbcja). Oczywiscie do naszych celów potrzebny jest Tlen cały czas (a nie cyklicznie) dlatego też trzeba miec takie rury ze 2 lub 3 do pracy naprzemiennej.
Sprawą wiadoma jest ,ze trzeba ustalić czasy cykli (adsorbcji/desorbcji) - pozostaje raczej metoda doswiadczalna. W moim posiadaniu jest referat z badań złoża 5A - wg. producenta ten rodzaj sita molekularnego jest mało selektywny i znacznie lepsze wyniki mozna otrzymac na 4AP - co bedzie czas pokaze - ale jestem dobrej myśli.

[Ankot]

No wreszcie otrzymałem WT z lokalnego Zakładu Energetycznego - poza wymogami dotyczacymi opomiarowania ( licznik czterokwadrantowy dwukierunkowy elektroniczny + kontrolne indukcyjne)... nie ma tam nic specjalnie kłopotliwego .
W zwiazku z powyzszym przystepuje do wykonania dokumentacji technicznej - oraz juz fizycznie samej zgazowarki.

[Ankot]

No zdecydowałem sie : moja zgazowarka wykonana bedzie jako ' współprądowa". Współpradowa bo kierunek gazu będzie zgodny z przemieszczaniem biomasy.
Materiał :
stal w gatunku 2H17 lub H13JS spawana w osłonie Argonu metodą Mig.
izolacja termiczna - włóknina krzemianowa w strefie goracej - pozostałe wełna mineralna
wkład zaroodpory : - tylko w strefie o najwyzszej temoperaturze wykonany z typowych dostepnych płyt szamotowych o wytrzymałości do 1400*C
Podajnik slimakowy : stary podajnik do cementu.....
Filtr wstepny gazu : 3 stopniowy cykloidalny ( wykonany własnymi ręcami na miarę )
Chłodnica gazu ; płaszczowa na podajniku
Filtr dokładny gazu - wkład papierowy "samochodowy" ( dwa filtry równoległe z zaworami odcinajacymi - do wymiany przy pracy agregatu)


Wbrew ogólnym informacjom jako wsad chce zastosowac odpady drewna iglastego - ma najwyższą wartość opałową ( wyzszą jak twarde drewno liściaste). A tak ogólnie - to ta maszyna powinna "zeźreć" wszystko........ wiec dla wiedzy bedziemy pakować co sie pod rękę nawinie.

Sam agregat oparty na :
- silnik ( generator) indukcyjny serii e lub f o P=45kW 1480obr (2p=4) - w załozeniu ma pracować z predkoscią nadsynchroniczną = 1520 obr/min ewentualnie +1-2 % -zobaczymy jak sie bedzie maszyna zachowywać.
- napęd : silnik rzedowy 5 - 6 cyl ~4,5 l mercedes/ bmw / GM - zobaczymy co bedzie dostepne.

[Lis]

Czy jakiś rysunek / schemat moglibyśmy zobaczyć?

[Ankot]

Sorki - ale jeszcze nie : dopiero mam we szkicach odrecznych bez wymiarowania - a zejdzie mi bo kiepsko rysuje na kompie.....

Się chciałem pochwalić ,ze juz mam projektanta od cześci elektroenergetycznej a 28.06 - jade obejżeć dokładnie działajacą MEW-kę. Aparatura elektroenergetyczna bedzie taka sama - spec mówi ,że jest to banalnie proste. "Holzgazownicę" musze zrobić sam "bo onych jeszcze nigdzie nie produkowują - mało tego nawet naukowcy nie wiedzą jak toto zrobić coby było dobre".

Jakoś mnie to nie przeraża - juz czuje ten "konstruktorski dreszczyk" po krzyżach........ Maszyneryja ma ruszyć najpóźniej w Październiku.
około 17 lipca wracam z urlopu i biore się za spawanie zgazowary i łoża agregatu.

[Lis]

Odręczny, zeskanowany rysunek, też będzie całkiem niezły, choćby po to, by się zorientować w tym, jak to ma z grubsza wyglądać.

[Ankot]

Z rysunkiem chwilowo kłopot bo nie mam go jak przerobic na formę elektroniczną . Do warunków przyszła równiez z ZE propozycja umowy przyłączeniowej. Myslałem że będzie jakaś nowa sensowna propozycja ale nic nie wymyslili poza standardową treścią. W sumie same warunki rodziły się ponad 2 miesiace.................. pozostawiam to bez komentaża....... a uzyskanie ich pochłonęło 5 listów poleconych ( 3 na koszt ZE) i 3 długie rozmowy telefoniczne ( 2 na koszt ZE). Ciekawe jak bedzie z URE...............................

[Ankot]

No - zakonczyłem urlopowanie biore sie za zgazowarkę .