Plynové generátory na výrobu elektriny na drevo

Ako zdroj energie sa používa nielen hotový zemný plyn. Vyrába sa nezávisle spaľovaním jedného alebo druhého druhu organického paliva, najmä palivového dreva. Generátor plynu môžete zostaviť vlastnými rukami, čo bude stáť oveľa lacnejšie ako hotová jednotka. V plynovom generátore sa tvoria horľavé plyny CO, CH4, H2 a ďalšie, ktoré sa potom používajú na rôzne účely.

Zariadenie a princíp činnosti plynového generátora na drevo

Za bežných podmienok as voľným prístupom kyslíka je proces spaľovania dreva sprevádzaný uvoľňovaním určitého množstva tepla. Ak však kyslík nestačí na aktívne spaľovanie, doutnajú palivové drevo na výrobu drevného plynu, ktorý zahŕňa horľavé plyny CO (oxid uhoľnatý), H2 (vodík), CH4 (metán) a nenasýtené uhľovodíky bez živíc. Na výstupe sa tiež vytvárajú nehorľavé látky: CO2, O2, N2, H2O, ktoré sú balastom, a nakoniec sa musí z nich vyčistiť plynná zmes.

Plynový generátor je usporiadaný takto:

• Puzdro je vyrobené z ocele najčastejšie valcovitého tvaru. Je tu plniaca komora, do ktorej je palivo naložené. Kamera je namontovaná vo vnútri krytu a je priskrutkovaná. Poklop nakladacej komory je vybavený tesnením.
• Spaľovacia komora je umiestnená v spodnej časti, vo vnútri je keramická. Palivo v ňom horí. V spodnej časti dochádza k prasknutiu živice - medzi hrdlom a telom je hrdlo vyrobené z chrómovej ocele s azbestovým kordom, ktoré zohráva úlohu tesniaceho tesnenia.
• Vzduch sa privádza do spaľovacej komory otvormi pripojenými k rozvodnej skrini vzduchu, takzvanými dúchadlami. Na výstupe z komory je nainštalovaný spätný ventil, aby sa zabránilo úniku horľavého plynu. Ventilátor nainštalovaný na vstupe umožňuje zvýšiť výkon motora alebo spáliť palivo s obsahom vlhkosti vyšším ako 50% v generátore drevného plynu.
  
• Rošt je umiestnený v spodnej časti plynového generátora a je navrhnutý tak, aby držal horúce uhlie. Poskytuje otvory, cez ktoré popol padá do nádoby na popol. Jeho stredná časť je pohyblivá, takže sa dá vyčistiť.
• Existuje niekoľko nakladacích prielezov: horná časť s tlmičom nárazov, ktorý zdvíha veko pri pretlaku, a dve bočné: jedna nad na pridanie paliva do regeneračnej zóny a druhá pod na odstránenie popola.
• Za krytom je umiestnený cyklónový vírový filter. Tu sa vykonáva hrubé čistenie plynu. Potom sa plynná zmes ochladí v chladiči a vstupuje do jemného filtra. Po filtri sa odošle do zmiešavača, kde je nasýtený vzduchom. Potom zmes plynu a vzduchu prúdi na miesto použitia.

Potrubie, cez ktoré sa prepravuje plyn na miesto priameho použitia, je najčastejšie spojené s potrubím inštalovaným v regeneračnej zóne. Pokiaľ je plyn na výstupe z plynového generátora horúci, môže sa použiť na ohrev vody, na vysušenie palivového dreva v nakladacej komore. Napríklad v poslednom prípade je potrubie vedené medzi telesom generátora plynu a plniacou násypkou.

Horľavý plyn v generátore plynu sa získava takto:

1. Teplota v hornej časti nakladacej komory je medzi 150 - 200 ° C. Vzhľadom na to, že je usporiadaný prstencovitý plynovod, cez ktorý horúci plyn práve opustil generátor plynu, je tu sušené palivové drevo.
2. Stredná časť násypky je suchá destilačná zóna. Pri tejto hladine je palivo karbonizované pri teplote 300 - 500 ° C bez prístupu vzduchu. Živica a kyselina sa uvoľňujú z paliva.
3. V spaľovacej zóne, ktorá sa nachádza pod spaľovacou komorou, sa teplota udržuje na 1100 - 1300 ° C. Karbonizované palivá, ako aj decht a kyseliny, ktoré sa z nich uvoľňujú, sa spaľujú prívodom vzduchu za vzniku plynov CO a CO2.
4. Regeneračná zóna sa nachádza nad spaľovacou zónou: medzi ňou a mriežkou. Plynný CO2, ktorý sa vytvoril v spaľovacej zóne stúpa, prekonáva horúce uhlie a interaguje s uhlíkom uhlia, čím sa regeneruje a vytvára oxid uhoľnatý. Okrem CO sa tvoria aj CO2 a H2.

Na výstupe z redukčnej zóny sa plynná zmes ochladí, potom sa vyčistí od kyseliny octovej a mravčej, častíc popola a zmieša sa so vzduchom.

Druhy plynových generátorov

Existujú plynové generátory priameho, reverzného a horizontálneho procesu. V plynových generátoroch s priamym typom výroby plynu je vzduch privádzaný zdola roštom a plyn je získavaný zhora. Takýto generátor plynu je optimálne vhodný na spaľovanie polokoksového uhlia a antracitu. Výkon generátora sa zvyšuje v dôsledku obohacovania plynu vodíkom z vody.

Generátor reverzného procesného plynu sa vyznačuje tým, že vzduch sa privádza do spaľovacej zóny do strednej časti a plyn sa odoberá z popolníka pod spaľovacou zónou. V takomto generátore plynu sa plyn obvykle používa na vykurovanie dreva. Zariadenie je ideálne vhodné na spaľovanie palív obsahujúcich živice: drevný odpad, palivové drevo, drevené uhlie.

V plynových generátoroch horizontálneho procesu sa vzduch dodáva zo strany, zospodu a na výstupe z komory na prívod vzduchu sa inštaluje ventilátor na čerpanie vzduchu. Aktívna zóna zaberá malé miesto - medzi otvorom pre prívod vzduchu a odvzdušňovačom. Takýto generátor sa rýchlo zahrieva a reaguje na meniace sa prevádzkové režimy.

Pyrolytický kotol má vylepšenú konštrukciu v porovnaní s jednoduchým generátorom plynu. Má dve spaľovacie komory: v prvej z nich horí palivo a vytvára sa horľavý plyn, v druhom plyne horí a teplo sa prenáša do chladiva. Na premenu plynového generátora na pyrolýzny kotol je potrebné pridať ďalšiu spaľovaciu komoru a výmenník tepla.

Akčná schéma generátora pyrolytického plynu je nasledovná:

1. Vzduch sa privádza do spaľovacej komory cez nastaviteľné okno primárnej komory na prívod vzduchu, kým palivové drevo nespáli.
2. Prívod kyslíka je znížený. Kotol prechádza do režimu výroby plynu, palivové drevo začne doutnať pomaly. To sa dosahuje pomocou automatického regulátora, ktorý znižuje prístup vzduchu do pece.
3. Výsledkom je, že sa začína uvoľňovať pyrolytický plyn. Vstúpi do spaľovacieho zariadenia.
4. Keď kotol prejde do režimu výroby plynu, privádza sa sekundárny vzduch potrebný na dohorenie. Kým vzduch dosiahne požadovanú komoru, zahrieva sa na teplotu, pri ktorej reaguje s pyrolytickým plynom.
5. V hornej komore sú rozdeľovače vzduchu s otvormi. Cez ne prichádza sekundárny vzduch, ktorý zapaľuje palivové plyny. Vďaka tomu sa pyrolytické plyny premieňajú na tepelnú energiu.

Emisie nebezpečných oxidov do atmosféry sú minimálne, teplota plynov z dreva opúšťajúceho generátor pyrolýzneho plynu nepresahuje 130 - 160 ° C. Nosič tepla prechádza zo spodnej do hornej časti kotla a odoberá tepelnú energiu zo všetkých povrchov.

Pripojenie a spustenie generátora plynu na drevo

Pri pripájaní k automobilu je potrebné vziať do úvahy vlastnosti použitia generátora plynu na drevo.Odborníci neodporúčajú úplne opustiť benzín, pretože je problematické naštartovať motor na drevo. Odporúča sa naštartovať motor prívodom benzínu a až potom prepnúť na plyn. Prechod na rôzne druhy paliva je možné zorganizovať pomocou mixéra vyrobeného podľa schémy I. Mezina

Existujú ďalšie obmedzenia:

• Veľkosť palivového dreva nie je väčšia ako 6 cm.
• Ako palivo sa používa iba sušené drevo, pretože pri procese odparovania vody sa vynakladá ďalšie teplo, v tomto prípade sa vytvára menej pyrolytických plynov.
• Motor na výrobu plynu spaľujúci drevo stráca 50% energie v porovnaní s benzínovým motorom.
• Zapaľovanie sa vykonáva s ventilátorom 20 minút pred odletom.

Pri práci na improvizovanom palive sa motor rýchlejšie opotrebuje.

Výhody a nevýhody plynu

Jednou z výhod plynového generátora sú široké možnosti použitia horľavého plynu:

• na varenie jedla;
• na vykurovanie domu;
• ako palivo pre spaľovacie motory.

V prvom prípade sa rúry z plynového generátora vedú do kachlí. V druhom prípade sa výsledný plyn spaľuje v pyrolýznom kotli a používa sa na vykurovanie obytných budov, skleníkov, ako aj priemyselných priestorov, dielní a podnikov. Plynové spaľovacie motory poháňajú elektrické generátory, čerpacie stanice a dokonca aj automobily.

Okrem toho vynikajú aj ďalšie pozitívne aspekty:

• Niektoré modely plynových generátorov na drevo sú autonómne. Môžu byť inštalované tam, kde nie je možné viesť elektrinu alebo kde je ťažké zásobovanie plynom vo fľašiach.
• V porovnaní s kotlom na tuhé palivo, ktorého účinnosť je asi 60%, pracuje plynový kotol s účinnosťou 80 až 95%.
• V bežnom kotli vyhorí palivové drevo do 3-5 hodín. V plynovom generátore jedna pálka vyhorí za asi 8 až 12 hodín a rýchlosť horenia závisí od typu paliva a zariadenia kotla. Ak je kotol horiaci, palivové drevo horí až 25 hodín a uhlie 5-8 dní.
• Drevné palivo úplne vyhorí, takže často nemusíte čistiť komín a popolník.
• Výkon generátora plynu je nastaviteľný od 30 do 100%.
• Plynový generátor prakticky nevypúšťa škodlivé látky do atmosféry.
• Zariadenia sú hospodárne v porovnaní s konvenčnými plynovými alebo kvapalnými kotlami.
• Niektoré plynové generátory sa vyrovnávajú s neúplne vysušeným drevom a dokonca aj čerstvo nasekaným drevom.
• Nie je potrebné sekať polená, palivové drevo je možné ukladať do plynu s dĺžkou do 1 metra.
• Je možné vložiť polymérne materiály do generátora gumového plynu na piliny a palivové drevo: guma, polyetylén, plast.
• Plynový generátor je v porovnaní s kotlom na tuhé palivo bezpečnejší.

nevýhody:

• Plynový generátor stojí približne 2-krát viac ako konvenčný kotol na tuhé palivo.
• Nie všetky modely môžu pracovať bez elektriny, niektoré zariadenia používajú ventilátor na pumpovanie vzduchu, čo vyžaduje elektrické pripojenie.
• Dôsledkom použitia pri neúplnej energii je nestabilné spaľovanie, ktoré vedie k tvorbe dechtu.
• Nízka teplota spiatočky (pod 60 ° C) spôsobuje kondenzáciu.
• Niektoré modely fungujú iba na dobre vysušenom dreve.

Vzhľadom na náklady na spotrebný materiál bude aj samotný generátor plynu na spaľovanie dreva dosť drahý.

Výroba generátora plynu pre kutilov

Môžete si vytvoriť diagram plynového generátora sami, po preštudovaní princípu jeho činnosti, alebo použiť ako základ pre nákres hotového kotla a zostaviť jeho analóg. Samotní remeselníci dokonca zbierajú plynové generátory určené na výrobu elektriny na dreve.

Na výrobu plynového generátora na dreve pre motocykel vlastnými rukami budete potrebovať:

• 100 litrový kovový valec;
• rúrka s priemerom 160 mm;
• Filtre na jemné a hrubé čistenie;
• nerezová kanvica;
• žací mechanizmus;
• hexagon;
• batéria s nízkou teplotou;
• komínová rúra;
• hasiaci prístroj;
• kovové plechovky;
• prijímač.

Do potrubia sú vyvŕtané diery na inštaláciu dúchadiel. Na kotúči sa vytvorí rotačná kosačka s otvorom pre priemer rúrky. Disk a rúra sú spolu zvarené. Na vrchu sú privarené plechovky, ako aj dýzy na prívod vzduchu a odvádzaného plynu.

Na vytvorenie odstredivého čističa je potrebný hasiaci prístroj. K nej sú privarené dve dýzy zhora a zboku a samotný hasiaci prístroj k hlavni, ktorá nemá veko a spodok. V hlavni je v dolnej časti vyrezaný otvor na zachytávanie popola a uzavretý zátkou so závitom.

Zváraná konštrukcia rúrky a plechovky je inštalovaná v hlavni. Predtým sú podpery privarené k disku a na reťaziach, zdola je zavesený popolník vyrobený z čajníka. Na plechovku je namontovaný valcový kryt s predrezaným otvorom.

Chladič je skonštruovaný z nízkoteplotnej batérie a pripojený k hotovej konštrukcii pomocou prírub. Nezabudnite vytvoriť otvor na vypustenie kondenzátu.

Filter je vyrobený z dvoch kovových vedier farby. Sú umiestnené na seba a privarené. Otvory sa vyrábajú v spodnej časti. Vrchná časť je naplnená minerálnou vlnou a spodná časť je z expandovanej hliny.

Ventilátor zapaľovania môže byť vyrobený z rúry traktora. Je namontovaný v prednej časti kočíka pre motocykle s pomocným rámom a pripojený k systému pomocou polymérnych potrubí. Dva guľové ventily sú namontované ako regulátory prívodu plynu: jeden na ventilátor zapaľovania, druhý na zmiešavač. Miešačka je umiestnená pred karburátorom a pripojená k rozvádzaču. Pod karburátorom je vybudovaný zberač oceľových rúr.

Zásobník na pevné palivo je upevnený vo vnútri puzdra alebo je časť puzdra generátora plynu na tento účel odklonená jeho oddelením kovovými plechmi.

Na dno hlavne je privariť nohy, čo zaistí stabilitu konštrukcie.

Je potrebné starostlivo utesniť samostatne zostavený plyn, pretože nedostatok nekontrolovaného prístupu kyslíka je hlavnou podmienkou správnej činnosti zariadenia.

Tipy na používanie

Plynové generátory, ako aj vykurovacie kotly, ktoré fungujú na princípe plynového generátora, sú inštalované vo vnútri obytných budov, v osobitne určených priestoroch - pivniciach a suterénoch. Okrem toho môžu byť umiestnené na ulici. Miesto je vybrané v závislosti od typu kotla a vlastností jeho zariadenia. Kotly na pyrolýzu sú často inštalované vo vnútri domu, pretože keď sú servisované, veľa odpadu sa netvorí. Okrem toho je palivo celkom ľahké a s jeho pohybom neexistujú žiadne zvláštne problémy.

Plynové generátory, ktoré pracujú s drevom, uhlím a špeciálne určené na spaľovanie dlhých guľatín, sa najlepšie inštalujú mimo domu: bude jednoduchšie vyčistiť zariadenie od popola a naložiť palivové drevo. Okrem toho je plyn zabudovaný na ulici odolnejší voči ohňu.

Ak je kotol umiestnený mimo domu, je potrebné vykonať hromadnú izoláciu tak, aby okolitá teplota žiadnym spôsobom neovplyvňovala činnosť generátora plynu. Odporúča sa chrániť riadiaci systém krytom s krytom tak, aby sa zrážky nedostali dovnútra. Ak sa plynový generátor používa ako vykurovací kotol, sú do zeme položené potrubia na odvod plynu, aby sa zabránilo výraznému ochladeniu zmesi plynov.

Odporúča sa spojiť komín v opačnom poradí so smerom pohybu dymu, potom sa na ňom bude hromadiť menej častíc dymu a dechtu.

Priestor okolo kotla musí zostať voľný, pretože je veľmi horúci.