Обзор современных технологий газификации биомассы
Выполнен анализ современных технологий газификации биомассы. Собраны данные по существующим в мире демонстрационным и коммерческим газификаторам, вырабатывающим тепловую энергию. Показано, что газификация биомассы с получением теплоты уже достигла коммерческого уровня и является конкурентоспособной...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Промышленная теплотехника |
|---|---|
| Дата: | 2006 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут технічної теплофізики НАН України
2006
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61392 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Обзор современных технологий газификации биомассы / Т.А. Железная, Г.Г. Гелетуха // Промышленная теплотехника. — 2006. — Т. 28, № 2. — С. 61-75. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860268310991470592 |
|---|---|
| author | Железная, Т.А. Гелетуха, Г.Г. |
| author_facet | Железная, Т.А. Гелетуха, Г.Г. |
| citation_txt | Обзор современных технологий газификации биомассы / Т.А. Железная, Г.Г. Гелетуха // Промышленная теплотехника. — 2006. — Т. 28, № 2. — С. 61-75. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Промышленная теплотехника |
| description | Выполнен анализ современных технологий газификации биомассы. Собраны данные по существующим в мире демонстрационным и коммерческим газификаторам, вырабатывающим тепловую энергию. Показано, что газификация биомассы с получением теплоты уже достигла коммерческого уровня и является конкурентоспособной с другими технологиями. Представлен обзор современных научно-исследовательских работ, проводимых в данной области.
Виконано аналіз сучасних технологій газифікації біомаси. Зібрано дані по існуючим у світі демонстраційним і комерційним газифікаторам, що виробляють теплову енергію. Показано, що газифікація біомаси з отриманням теплоти вже досягла комерційного рівня і є конкурентоспроможною з іншими технологіями. Представлено огляд сучасних науково-дослідних робіт, що проводяться у даній галузі.
Modern technologies for biomass gasification are analyzed. Data on existing in the world demonstration and commercial units for biomass gasification for heat production are collected. It is shown that biomass gasification for heat production has already reached commercial level and is competitive with other technologies. Review of research and development work in this area is presented.
|
| first_indexed | 2025-12-07T19:03:17Z |
| format | Article |
| fulltext |
ЛИТЕРАТУРА
1. Накорчевский А.И., Басок Б.И., Беляева Т.Г.
Проблемы грунтового аккумулирования теплоты
и методы их решения// Пром. теплотехника. –
2003. – Т. 25 – № 3 – С. 42–50.
2. Накорчевский А.И. Динамика грунтового
аккумулирования теплоты и выбор рациональ;
ных решений // ИФЖ. – 2004.–Т. 77. – № 4. –
С. 10–19.
3. Накорчевский А.И., Басок Б.И., Беляева
Т.Г. Моделирование аккумулирования–разряже;
ния теплоты в неограниченном грунтовом мас;
сиве // Труды V Минского международного фо;
рума по тепломассообмену – 2004. – Т. 3 –
доклад 21, С. 3–21.
4. Недбайло А.Н. Экспериментальная уста;
новка по исследованию грунтового аккумулиро;
вания теплоты// Пром. теплотехника. – 2004. –
Т. 26 – № 6 – С. 182–183.
5. Недбайло А.Н., Коломейко Д.А. Автомати;
зированное измерение тепловых параметров раз;
личных энергетических объектов при помощи ап;
паратно;программного комплекса// Тезисы IV
Международной конференции “Проблемы про;
мышленной теплотехники”. – 2005. – С. 357–358.
6. Теоретические основы теплотехники. Теп;
лотехнический эксперимент: Справочник/ Под
общ. ред. А.В. Клименко, В.М. Зорина – 3;е изд. –
М.: МЭИ, 2001 – 564 с.
Получено 12.01.2006 г.
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2006, т. 28, № 2 61
НЕТРАДИЦИОННАЯ ЭНЕРГЕТИКА
Виконано аналіз сучасних технологій
газифікації біомаси. Зібрано дані по існу�
ючим у світі демонстраційним і ко�
мерційним газифікаторам, що виробля�
ють теплову енергію. Показано, що
газифікація біомаси з отриманням теп�
лоти вже досягла комерційного рівня і є
конкурентоспроможною з іншими техно�
логіями. Представлено огляд сучасних
науково�дослідних робіт, що проводять�
ся у даній галузі. Ці роботи спрямовано
як на розробку нових технологій га�
зифікації біомаси, так і на вдосконалення
і модернізацію відомих старих конст�
рукцій газифікаторов. Розглянуто еко�
номічні аспекти роботи газифікаційних
установок.
Выполнен анализ современных тех�
нологий газификации биомассы. Собра�
ны данные по существующим в мире де�
монстрационным и коммерческим
газификаторам, вырабатывающим теп�
ловую энергию. Показано, что газифика�
ция биомассы с получением теплоты уже
достигла коммерческого уровня и явля�
ется конкурентоспособной с другими
технологиями. Представлен обзор со�
временных научно�исследовательских
работ, проводимых в данной области,
которые направлены как на разработку
новых технологий газификации биомас�
сы, так и на совершенствование и мо�
дернизацию известных старых конструк�
ций газификаторов. Рассмотрены
экономические аспекты работы газифи�
кационных установок.
Modern technologies for biomass gasi�
fication are analyzed. Data on existing in the
world demonstration and commercial units
for biomass gasification for heat production
are collected. It is shown that biomass gasi�
fication for heat production has already
reached commercial level and is competi�
tive with other technologies. Review of
research and development work in this area
is presented. The work is directed at the
development of new biomass gasification
technologies as well as at improving and
modernizing well known old constructions
of gasifiers. Economic aspects of gasifica�
tion units are considered.
УДК 662.76
ЖЕЛЕЗНАЯ Т.А., ГЕЛЕТУХА Г.Г.
Институт технической теплофизики НАН Украины
ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ГАЗИФИКАЦИИ БИОМАССЫ
БМ – биомасса;
ВДГ – восходящее движение газа;
ГГ – генераторный газ;
ДВС – двигатель внутреннего сгорания;
КПД – коэффициент полезного действия;
КС – кипящий слой;
Термохимическая газификация представляет
собой процесс частичного окисления углеродсо;
держащего сырья, такого, как биомасса, торф
или уголь с получением газообразного энергоно;
сителя – генераторного газа. Полученный газ со;
стоит из моноксида углерода, водорода, метана,
диоксида углерода, небольшого количества угле;
водородных соединений более высокого поряд;
ка, таких как метан и этан, содержит пары воды,
азот (при воздушном дутье) и различные приме;
си, такие как смолы, частицы углистого вещества
и золы. В качестве окислителя при газификации
могут использоваться воздух, кислород, пар или
смеси этих веществ. Максимальная температура
процесса составляет 800...1300 oС.
При воздушной газификации производится ге;
нераторный газ с высшей теплотворной способ;
ностью 4...6 МДж/м3 (низкокалорийный газ).
Этот газ можно сжигать в котлах, после очистки –
в газовых двигателях или турбинах, но он не при;
годен для транспортировки по трубопроводу
ввиду низкой энергетической плотности. Гази;
фикация с использованием кислорода дает сред;
некалорийный газ (10...12 МДж/м3), пригодный
для ограниченной транспортировки по трубо;
проводу и для использования в качестве синтез;
газа с целью получения метанола и газолина.
Среднекалорийный газ (15...20 МДж/м3) может
быть получен также путем паровой (пиролитиче;
ской) газификации. Это двухстадийный процесс,
реализуемый в двух реакторах кипящего слоя.
Наиболее широко в настоящее время применяет;
ся воздушная газификация. При этом исключа;
ются все затраты и трудности, связанные, во;
первых, с производством и использованием
кислорода, во;вторых, с необходимостью двух
реакторов при паровой газификации [1].
По типу слоя сырья и способу подвода окис;
лителя основные технологии могут быть разделе;
ны на газификацию в плотном (неподвижном)
слое с восходящим/ нисходящим/ поперечным
движением газа, газификацию в кипящем слое
(стационарный КС, ЦКС, два реактора КС) и га;
зификацию в потоке. Детальная характеристика
этих технологий приведена в [2].
Характерной чертой реактора с НДГ является
движение газа вниз через опускающийся плот;
ный слой сырья. Такая технология обеспечивает
получение относительно чистого генераторного
газа с содержанием смол 50...500 мг/нм3. ГГ мо;
жет использоваться в газодизельных электро;
станциях небольшой мощности. В газификато;
рах плотного слоя с ВДГ биомасса, поступающая
сверху вниз, сначала просушивается ГГ, который
движется вверх. Затем твердое сырье пиролизи;
руется с образованием углистого вещества, кото;
рое продолжает двигаться вниз и проходит ста;
дию газификации. Парообразные продукты
пиролиза уносятся вверх горячим ГГ. Смолы, со;
держащиеся в этих продуктах, конденсируются
на холодном опускающемся сырье или уносятся
из реактора произведенным газом. Таким обра;
зом, концентрация смол в генераторном газе уве;
личивается и может достигать 10...100 г/нм3. Вви;
ду значительного содержания смол, без
дополнительной очистки газ может только сжи;
гаться в котле, расположенном в непосредствен;
ной близости от установки. Газификаторы с ПДГ
в работе во многом сходны с газификаторами с
НДГ. Воздух или смесь воздуха с паром подводят;
ся в реактор через боковую стенку в нижней час;
ти корпуса реактора. ГГ отводится из реактора с
противоположной стороны. Широкого распро;
странения газификаторы данной конструкции не
получили.
Отличительными особенностями газификато;
ров с КС по сравнению с реакторами плотного
слоя являются высокие скорости тепло; и массо;
переноса и хорошее перемешивание твердой фа;
зы, что обеспечивает высокие скорости реакции
и близкую к постоянной температуру слоя. Час;
тицы сырья должны быть более мелкими, чем
при газификации в плотном слое, то есть необхо;
димо дополнительное измельчение. Реакторы с
62 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2006, т. 28, № 2
НЕТРАДИЦИОННАЯ ЭНЕРГЕТИКА
НДГ – нисходящее движение газа;
ПГТУ ВГ – парогазотурбинная установка с внут;
рицикловой газификацией биомассы;
ПДГ – поперечное движение газа;
ТБО – твердые бытовые отходы;
ТЭЦ – теплоэлектроцентраль;
ЦКС – циркулирующий кипящий слой.
Индексы
т – тепловой;
э – электрический.
КС – единственный вид газификаторов, работа;
ющих с изотермическим слоем сырья. Произво;
дится ГГ с содержанием смол 5...10 г/нм3, что яв;
ляется средним показателем между газификацией
с ВДГ и НДГ. При газификации в ЦКС частицы,
унесенные из реактора потоком газа, отделяются
от ГГ в циклоне и возвращаются обратно в слой
для увеличения степени конверсии углерода.
Произведенный ГГ в большинстве коммерческих
приложений используется для сжигания в кот;
лах. Технология газификации биомассы в КС и
ЦКС может быть реализована как при атмосфер;
ном, так и при высоком давлении. Установка, ра;
ботающая под давлением, является существенно
более сложной и дорогостоящей по сравнению с
атмосферной газификацией. Преимущества этой
технологии проявляются при использовании в
крупных парогазотурбинных установках с внут;
рицикловой газификацией БМ. В этом случае не
требуется дополнительного сжатия ГГ перед по;
дачей в камеру сгорания газовой турбины.
Установка с двумя реакторами КС позволяет
получить ГГ с более высокой теплотворной спо;
собностью, чем в случае одного КС с воздушным
дутьем. Первый реактор по своей функции близок
к пиролизеру. Теплота привносится в него горячим
песком, циркулирующим между двумя реактора;
ми. Смесь генераторного газа, углистого вещества,
золы и песка из газификатора поступает в циклон,
где твердая фракция отделяется и попадает во вто;
рой реактор с КС (камеру сгорания). Углистое ве;
щество сгорает, а нагретый песок возвращается в
первый реактор. Произведенный генераторный
газ имеет высокую теплотворную способность, од;
нако содержит много смол, поскольку процесс
конверсии сырья близок к пиролитическому.
При газификации в потоке частицы сырья за;
хватываются потоком окислителя (обычно кис;
лорода или пара). Образующаяся суспензия про;
ходит по всей длине реактора, где и происходит
процесс газификации. При газификации в пото;
ке генераторный газ содержит мало смол. До на;
стоящего времени имеется небольшой опыт ра;
боты с БМ в таких установках.
Среди других видов реакторов можно выде;
лить [1]:
– Реактор с движущимся слоем (горизон;
тальный слой, наклонный слой, многокамерная
печь, печь со шнеком): механическое перемеще;
ние слоя сырья. Газификация в таком реакторе
обычно является низкотемпературной.
– Вращающуюся печь: в основном исполь;
зуются для переработки отходов ввиду хорошего
контакта газа и твердых частиц и хорошего пере;
мешивания сырья. Необходима тщательно про;
думанная конструкция для избежания уноса
твердых частиц.
– Циклонные и вихревые реакторы: высо;
кие скорости движения частиц обеспечивают вы;
сокие скорости протекания реакций. Циклонные
газификаторы отличаются простотой конструк;
ции. Однако они лишь недавно стали применять;
ся для конверсии биомассы, и технология еще не
до конца отработана.
Обзор коммерческих и
демонстрационных установок
газификации БМ с целью выработки
теплоты в Европейских странах и США
Газификация БМ с целью получения тепловой
энергии достигла коммерческого уровня. Это оз;
начает, что производители соответствующего
оборудования дают гарантию на свою продук;
цию, а сама технология является конкурентоспо;
собной с другими технологиями производства
теплоты. Наиболее известными сегодня являют;
ся газификаторы с ВДГ Bioneer компании
Bioneer Oy (теперь Foster Wheeler Energia Oy,
Финляндия) и реакторы PRM Energy Systems,
Inc. (США), газификаторы с ЦКС Pyroflow ком;
пании A. Ahlstrom Oy (теперь Foster Wheeler
Energia Oy) а также компаний Lurgi Energie und
Umwelt (Германия) и TPS Termiska Processer AB
(Швеция). Foster Wheeler Energia Oy входит в со;
став Foster Wheeler Corporation с главным офи;
сом в США [3]. Кроме упомянутых выше, в мире
имеется около 25 производителей газификаторов
с НДГ и более 10 производителей газификаторов
с КС и ЦКС; ряд компаний выпускает реакторы
с ВДГ и другие виды. Производители газифика;
торов с НДГ – это в основном мелкие компании,
выпускающие газификационные системы не;
большой мощности (реактор + двигатель внут;
реннего сгорания) и уже соорудившие 1;2 де;
монстрационные установки. Среди крупных
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2006, т. 28, № 2 63
НЕТРАДИЦИОННАЯ ЭНЕРГЕТИКА
производителей газификаторов можно выделить
PRIMENERGY Inc. (США, ВДГ), Babcock &
Wilcox Volund ApS (Дания, ВДГ), KARA Energy
Systems BV (Нидерланды, НДГ, КС), Kvaerner
Pulping AB Power Division (Швеция, ЦКС), Future
Energy GmbH (Германия, НДГ, газификация в
потоке). В табл. 1 собраны данные о действую;
щих в Европе, США и других странах коммерче;
ских и демонстрационных установках для гази;
фикации БМ с целью выработки теплоты (и
электроэнергии). На установках, производящих
только тепловую энергию, генераторный газ в
основном сжигается в котлах или используется в
печах для обжига извести.
Газификатор Bioneer с восходящим движением
газа.
Газификатор Bioneer с ВДГ был разработан в
Финляндии компанией VTT в сотрудничестве с
SME Company. Bioneer производит низкокало;
рийный генераторный газ с большим содержани;
ем смол. Генераторный газ может применяться
на тепловых станциях 1...15 МВтт и мини;ТЕЦ
1...3 МВтэ, на дизельных электростанциях после
каталитической очистки, а также в сушильных и
технологических печах. В 1982;1986 гг. были пост;
роены девять газификаторов Bioneer (4...5 МВтт)
и введены в эксплуатацию на коммерческом
уровне в Финляндии и Швеции. Практически
все они до сих пор работают: восемь – на тепло;
вых станциях малой мощности, один – в паре с
сушильной печью. Производитель газификато;
ров – компания Bioneer Oy – была выкуплена
корпорацией A. Ahlstrom Oy, затем Foster Wheeler
Energia Oy приобрела A. Ahlstrom Oy, после чего в
1996 г. была построена десятая тепловая станция
с газификатором Bioneer в Ilomantsi (Финлян;
дия). Позднее газификаторы Bioneer в эксплуата;
цию не вводились, хотя сейчас компания
Condens Oy (Финляндия) представляет на рынке
современную модификацию этого газификатора.
Газификаторы Bioneer полностью автоматизиро;
ваны и достаточно терпимы к характеристикам
используемого сырья (фракционный состав,
влажность). Поскольку эти газификаторы рабо;
тают только с целью получения теплоты, боль;
шое содержание смол и пыли в генераторном га;
зе не вызывает проблем. В настоящее время
технология газификации, подобная Bioneer,
предлагается также компанией Carbona Oy (Фин;
ляндия) [4].
На тепловой станции Kauhajoki (Финляндия)
мощностью 5 МВтт газификатор Bioneer работает
в паре с котлом. Газификатор состоит из питате;
ля, шахтного реактора, футерованого огнеупор;
ным материалом и вращающейся конусной ре;
шетки. Сырье подается в газификатор сверху и,
перемещаясь вниз, проходит последовательно
зоны сушки, пиролиза, газификации и горения.
Зола, оставшаяся после горения, удаляется через
решетку в нижней части газификатора. Темпера;
тура в зоне горения регулируется путем измене;
ния влажности воздушного дутья. Воздух и пар
подаются в газификатор снизу через вращающу;
юся решетку. Генераторный газ по короткой теп;
лоизолированной трубе поступает в горелку,
сконструированную специально для сжигания
низкокалорийного газа. На тепловой станции
Kauhajoki, как и на всех других тепловых станциях
с газификатором Bioneer, генераторный газ сжига;
ется в котле с целью выработки горячей воды, ко;
торая подается потребителям. Вследствие высоко;
го уровня содержания смол, газ, произведенный
Bioneer, не может транспортироваться на большие
расстояния или непосредственно использоваться
в двигателях внутреннего сгорания [4, 5].
В середине 1980;х гг. VTT и Bioneer Oy прове;
ли широкомасштабные исследования по газифи;
кации различных видов сырья, таких как древес;
ная щепа, лесные отходы, торф, солома, гранулы
из горючей части ТБО, смесь угля с древесной
щепой, смесь горючей части ТБО с древесной ще;
пой. Исследования были выполнены на пилот;
ном газификаторе Bioneer мощностью 1,5 МВтт.
Содержание пара в воздушном дутье поддержи;
валось в пределах 0,15...0,19 кг Н2О/кг сухого
воздуха. Мощность газификатора при проведе;
нии исследований составляла 50...100 % от номи;
нальной мощности. Типичный состав генератор;
ного газа при работе на древесной щепе
влажностью 41 %: СО 30 %, Н2 11 %, СН4 3 %, N2
49 %; высшая теплота сгорания 6,2 МДж/нм3.
Концентрация смол в сухом генераторном газе
находилась в диапазоне 50...100 г/нм3.
Сырье, перерабатываемое газификаторами
Bioneer, должно удовлетворять следующим тре;
бованиям (спецификация производителя): мак;
64 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2006, т. 28, № 2
НЕТРАДИЦИОННАЯ ЭНЕРГЕТИКА
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2006, т. 28, № 2 65
НЕТРАДИЦИОННАЯ ЭНЕРГЕТИКА
Та б л . 1 . Коммерческие и демонстрационные газификационные установки, вырабатывающие
теплоту [3, 4, 7, 10, 16]
66 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2006, т. 28, № 2
НЕТРАДИЦИОННАЯ ЭНЕРГЕТИКА
П р о д о л ж е н и е Та б л . 1 .
симальное содержание мелких частиц 30...50 %
масс., влажность не более 50 %, температура
плавления золы не ниже 1190 С (DIN 51730), теп;
лотворная способность 0,65...1,7 МВт·ч/м3. В
1998 г. VTT собрала и проанализировала данные
по эксплуатации газификатора Bioneer на тепло;
вых станциях. Оказалось, что на практике для га;
зификаторов данного типа используют сырье
влажностью не более 45 % в обычном режиме ра;
боты и не более 40 % – в случае работы газифи;
катора при максимальной нагрузке в течение
длительного периода. При несоблюдении этого
условия горение генераторного газа с большим
содержанием аэрозолей смол и паров воды ста;
новится нестабильным [4].
В целом газификация в плотном слое с ВДГ
проявила себя как надежная и экономически
жизнеспособная технология для использования
на тепловых станциях небольшой мощности.
Требования к качеству сырья соответствуют спо;
собу применения генераторного газа – сжигание
в котле. Наиболее подходящим топливом является
древесная щепа, тогда как газификация измель;
ченной коры, опилок и измельченной строитель;
ной древесины вызывает определенные проблемы.
Кроме того, смолы, содержащиеся в генераторном
газе, вызывают засорение каналов, соединяющих
газификатор с котлом. Это приводит к необходи;
мости частой прочистки каналов. Так, например,
на тепловых станциях Финляндии, оборудован;
ных газификатором Bioneer, прочистка каналов,
по которым проходит генераторный газ, выполня;
ется каждые 2;6 недель в зависимости от свойств
сырья и мощности газификатора.
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2006, т. 28, № 2 67
НЕТРАДИЦИОННАЯ ЭНЕРГЕТИКА
О к о н ч а н и е Та б л . 1 .
* демонстрационная установка
** в настоящее время заменяется газификатором Carbona Inc. (Финляндия)
*** газификатор эксплуатировался в 1998;2002 гг. В настоящее время не работает, поскольку закрыта
электростанция, на которой он установлен.
Газификатор Pyroflow с циркулирующим кипя#
щим слоем
Газификатор Pyroflow с ЦКС был разработан
компанией A. Ahlstrom Oy. Первый коммерчес;
кий газификатор мощностью 35 МВтт был уста;
новлен в 1983 г. для обжиговой печи компании
Wisaforest Oy (Финляндия). После этого еще три
газификатора мощностью 15...35 МВтт были ус;
тановлены для коммерческого использования
полученного газа в обжиговых печах в Швеции и
Португалии. Несмотря на многочисленные тех;
нические проблемы в начале эксплуатации (засо;
рение систем сушки и загрузки сырья, износ дро;
билок, коррозия и эрозия труб), все газификаторы
до сих пор работают. Попытки коммерциализации
газификаторов Pyroflow, соединенных с газоди;
зельным двигателем, окончились неудачей вслед;
ствие высокого уровня содержания смол в генера;
торном газе.
В 1998 г. Foster Wheeler Energia Oy ввела в экс;
плуатацию новый газификатор Pyroflow стоимо;
стью около 15 млн долл. на ТЭЦ Kymijarvi (Lahti,
Финляндия). Газификатор был подсоединен к су;
ществующему угольному котлу (рис. 1). Произ;
водительность газификатора по топливу (древес;
ная биомасса и горючая часть отходов)
составляет около 300 ГВт·ч/год. С технологичес;
кой точки зрения основное отличие от газифика;
торов Pyroflow, установленных в 1980;х гг. для об;
жиговых печей, состоит в том, что газификатор в
Lahti перерабатывает сырье без сушки. Влаж;
ность топлива может доходить до 60 %. Мощ;
ность газификатора колеблется в диапазоне
40...70 МВтт в зависимости от влажности и тепло;
творной способности сырья. Процесс проходит
при атмосферном давлении и температуре около
850 оС. Производится низкокалорийный генера;
торный газ (2,0...2,5 МДж/нм3) следующего со;
става: CO2 12,9 %, CO 4,6 %, H2 5,9 %, N2 40,2 %,
H2O 33 %, CxHy 3,4 %. Газ очищается в циклоне,
немного охлаждается в воздухоподогревателе
(подготовка дутья для газификатора) и поступает
в котел. В котле имеются две газовые горелки,
расположенные ниже угольных. Генераторный
газ замещает около 15 % угля, потребляемого
котлом [4].
Простая технология газификации, реализован;
ная на ТЭЦ Kymijarvi, подходит только для древес;
ной биомассы и чистой горючей части отходов.
При такой технологии много золы вместе с генера;
торным газом попадает в угольный котел. Исполь;
зование ряда других потенциальных видов биомас;
68 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2006, т. 28, № 2
НЕТРАДИЦИОННАЯ ЭНЕРГЕТИКА
Рис. 1. Схема ТЭЦ Kymijarvi (Lahti, Финляндия).
1 – газификатор, 2 – воздухоподогреватель, 3 – циклон, 4 – бункер для хранения и перемешивания топ�
лива, 5 – шаровой затвор.
сы (солома, энергетические культуры) и отходов
(промышленные, ТБО) практически невозможно,
поскольку они содержат большое количество хло;
ра, щелочных металлов и алюминия, которые вы;
зывают коррозию и засорение трактов котла.
Газификатор Lurgi с циркулирующим кипящим
слоем
Немецкая компания Lurgi Energie und Umwelt
является известным разработчиком и производи;
телем газификаторов с циркулирующим кипя;
щим слоем. С 1983 г. в исследовательском центре
Lurgi действует экспериментальный газификатор
мощностью 1,7 МВтт, который наработал более
8000 часов. Первый коммерческий газификатор
мощностью 27 МВтт был установлен в 1987 г. на
крупной бумажной фабрике в P ls (Австрия) и
работал на древесной коре. Процесс газифика;
ции протекал при давлении около 1 бара, произ;
веденный ГГ частично охлаждался и сжигался в
печи для обжига извести. В процессе эксплуата;
ции газификатора оказалось, что высокое содер;
жание частиц золы в ГГ приводит к нежелатель;
ному загрязнению извести. Поэтому в настоящее
время газификатор работает лишь периодически
в экспериментальных и исследовательских це;
лях. С 1996 г. реактор Lurgi 100 МВтт эксплуати;
руется на цементном заводе в R dersdorf (Герма;
ния). Степень конверсии углерода в этом
газификаторе оказалась существенно ниже, чем
ожидалось (всего 84 %) вследствие высокого уно;
са частиц сырья в циклон. Генераторный газ ис;
пользуется в кальцинаторе цементной печи,
обеспечивая 30...40 % необходимой тепловой
энергии. Зола применяется для производства це;
мента. Газификатор работает только на достаточ;
но чистой биомассе (древесных отходах), по;
скольку в противном случае это отрицательно
сказывается на качестве цемента. Lurgi имеет
также установки на электростанциях в Нидер;
ландах и Италии (однако в Италии газификатор
Lurgi сейчас заменяется реактором компании
Carbona Inc.).
Газификатор PRM Energy Systems с восходящим
движением газа
PRM Energy Systems (США) уже более 20 лет
специализируется на коммерческих газификато;
рах ВДГ и имеет 19 установок, работающих на пя;
ти континентах мира. Ежегодно на этих установ;
ках перерабатывается около 500 тыс. т биомассы,
в основном рисовой шелухи. Как правило, произ;
веденная тепловая энергия используется в про;
мышленных сушильных аппаратах или в промы;
шленных технологических процессах в виде
насыщенного пара низкого давления. Ряд уста;
новок также вырабатывает электроэнергию. На
своем экспериментальном газификаторе PRM
Energy Systems в 1984;1988 гг. успешно отработа;
ла получение чистого ГГ из различных видов би;
омассы: рисовая шелуха, солома риса, куриный
помет, древесные опилки, щепа и кора, торф, со;
лома пшеницы, початки и стебли кукурузы и
многие другие. Первые два коммерческих гази;
фикатора были внедрены на крупной фабрике по
переработке риса в 1982 г. в США. Произведен;
ный ГГ сжигается в котле, замещая потребление
природного газа, а пар используется в сушильных
аппаратах. С 1985 г. газификаторы этой компа;
нии работают в Австралии, с 1987 г. – в Малай;
зии, с 1995 г. – в Коста;Рике.
Одна из последних установок PRM Energy
Systems (4 МВтэ) построена в 2003 г. в Rossano
(Италия). Она состоит из газификатора PRMES
KC;18, системы охлаждения, очистки и контроля
качества генераторного газа, а также шести газо;
вых двигателей Guascor S.A. (Испания). Газифи;
катор работает на жмыхе маслин (потребление
4500 кг/час) без какой;либо предварительной
подготовки сырья. Газификационная система
включает систему подачи и дозирования сырья,
газификатор, выложенный изнутри огнеупор;
ным материалом, автоматическую водоохлажда;
емую систему беспрерывной выгрузки золы,
многозонную систему подачи дутья и систему ав;
томатики. Генераторный газ охлаждается водой в
теплообменнике и поступает в скруббер, где про;
исходит дальнейшее охлаждение и очистка от
твердых частиц и смол. Смолы поступают обрат;
но в газификатор, ГГ немного сжимается и пода;
ется в двигатели. Установка в Rossano – первая в
мире газификационная установка, работающая
на жмыхе маслин с целью производства электро;
энергии [6].
Другие газификаторы
Организация Wamsler Umwelttechnik GmbH
(теперь Hugo Petersen Umweltengineering, Герма;
ния) имеет успешный опыт работ по созданию
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2006, т. 28, № 2 69
НЕТРАДИЦИОННАЯ ЭНЕРГЕТИКА
70 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2006, т. 28, № 2
НЕТРАДИЦИОННАЯ ЭНЕРГЕТИКА
газификационных установок с нисходящим дви;
жением газа. В 1994 г. три такие установки тепло;
вой мощностью 0,6...1,5 MВт были запущены в
Германии, с 1998 г. работает демонстрационная
установка мощностью 0,6 МВт. Wamsler также
имеет опыт в очистке генераторного газа в скруб;
берах и эксплуатации газодизельного двигателя
мощностью 200 кВтэ, работающего на генератор;
ном газе.
Институт технологий газа (Institute of Gas
Technology, США) и фирма Enviropower Inc. (сов;
местное предприятие Tampella Power Systems,
Финляндия, и Vattenfall AB, Швеция), теперь
Carbona Inc. (Финляндия), провели работы по
доведению до коммерческого уровня технологии
газификации БМ под давлением с использовани;
ем парогазотурбинных установок. В рамках этой
программы в г. Тампере (Финляндия) была соору;
жена и в 1993 г. запущена пилотная установка с га;
зификатором Tampella ЦКС мощностью 15 МВтт.
Установка использовалась для отработки газифи;
кации под давлением и производства тепловой
энергии. Было наработано более 2000 часов и пе;
реработано более 5000 т сырья. Сырьем для гази;
фикации служит смесь кокса, биомассы и угля.
Биомасса представляет собой различные виды
древесных отходов, солому и стебли люцерны.
Сырье подвергается предварительному измель;
чению и просушке. Газификация протекает при
температуре 850 оС и давлении 20 бар. Генератор;
ный газ после выхода из газификатора проходит
очистку в двух циклонах, устройстве по удалению
серы и фильтре горячей очистки. После очистки
одна часть газа возвращается в газификатор для
создания дутья, другая – поступает в котел для
выработки теплоты. После котла продукты сго;
рания проходят через электростатический
фильтр и выбрасываются в дымовую трубу [7, 8].
Совместные работы Института технологий
газа и Carbona Inc. закончились созданием ком;
мерческого газификатора IGT RENUGASтм.
Газификация в этом реакторе проходит при тем;
пературе 840...950 оС. Дутьем является смесь воз;
духа и пара. Воздух подается из компрессорной
секции газовой турбины через бустер;компрес;
сор, пар подводится из паровой турбины. Гази;
фикатор работает с т.н. “фонтанирующим”
слоем, в котором происходит интенсивная цир;
куляция твердых частиц от верхней до нижней
части ректора, что обеспечивает высокую ско;
рость процесса газификации и максимальный
уровень крекинга смол. В настоящее время уста;
новка описанной конструкции мощностью 8 МВтэ
действует на сахарном заводе в Paia, Гавайи
(мощность по сухому сырью 50 т/день).
FERCO Enterprises, Inc. (США) в течение мно;
гих лет занимается разработкой и исследованием
технологии газификации биомассы в двух реак;
торах кипящего слоя. Технология SilvaGas® во;
площена на демонстрационной установке в г.
Берлингтон, США (60 МВтт). Установка работает
на БМ различного вида влажностью 10...50 % и
производит среднекалорийный генераторный газ
(17...19 МДж/нм3), который сжигается в котлах.
В настоящее время FERCO Enterprises работает
над проблемой использования ГГ в ПГТУ ВГ.
Demag Delaval Industrial Turbomachinery (Велико;
британия) продемонстрировала возможность
сжигания ГГ SilvaGas в газовой турбине с мини;
мальной модификацией ее конструкции. Разра;
батывается концепция электростанции мощнос;
тью 23 МВтэ [9].
Научно2исследовательские и
демонстрационные работы
Продолжаются научно;исследовательские и де;
монстрационные работы по дальнейшему разви;
тию и совершенствованию технологий газифика;
ции. Их можно разделить на две группы. В области
газификационных установок малой мощности ра;
боты в основном сосредоточены на газификаторах
НДГ, очистке газа в циклонах, скрубберах или
фильтрах и использовании генераторного газа в
двигателях внутреннего сгорания с целью получе;
ния теплоты и электроэнергии. Ряд организаций
продолжает серьезные работы в области газифи;
каторов ВДГ, хотя в общем интерес к этой тех;
нологии снизился. В области крупных газифика;
ционных систем научно;исследовательские и
демонстрационные работы сосредоточены на га;
зификаторах с КС и ЦКС, предназначенных для
использования в ПГТУ ВГ. Последние исследова;
ния показывают, что технологии КС экономичес;
ки целесообразнее использовать на установках
средней мощности (15...40 МВтт), тогда как гази;
фикаторы ЦКС больше подходят для крупных
установок 40...100 МВтт.
Одной из наиболее перспективных сегодня
считается новая технология газификации, разра;
ботанная Entimos Oy (Финляндия). Газификатор
Entimos представляет собой комбинацию НДГ и
ВДГ. Генераторный газ, выходящий из верхней
части газификатора (ГГ 1, рис. 2), сжигается в
котле с целью выработки тепловой энергии. Газ
из средней части газификатора (ГГ 2) поступает в
двигатель с турбонаддувом для производства эле;
ктроэнергии. Когенерационная демонстрацион;
ная установка мощностью 1,1 МВтт+450 кВтэ с
2001 г. работает в Tervola (Финляндия), обеспечи;
вая теплотой и электроэнергией местную общи;
ну. В качестве сырья используются отходы лесо;
пильного завода и остатки лесной древесины [4].
VTT и Condens Oy разработали газификатор
новой конструкции Novel, который является
комбинацией ВДГ и ПДГ. Целью работы было
использовать преимущества конструкции
Bioneer и достичь низкого содержания смол в ГГ,
свойственного газификаторам с НДГ. Газифика;
тор новой конструкции предназначен для пере;
работки древесной щепы, опилок, коры, торфа и
горючей части ТБО. Успешная апробация гази;
фикатора прошла в 1999;2001 г.г. на пилотной ус;
тановке VTT мощностью 500 кВтт. VTT и
Condens Oy разработали также систему очистки
ГГ. Газификатор может использоваться на тепло;
вых станциях мощностью до 10 МВт и на ТЭЦ
мощностью до 3 МВтэ. Первая демонстрацион;
ная установка 4,3 МВтт+1,8 МВтэ (газификатор
Novel и двигатели Jenbacher) стоимостью 4,5 млн
Евро запущена зимой 2004/2005 г.г. на тепловой
станции Kokemaki [4, 10].
Ekogastek Oy (Финляндия) в 1998 г. запустила
пилотную установку мощностью 4 МВтт с гази;
фикатором ВДГ. Инновационной чертой газифи;
кационной технологии является использование
керамических шариков, которые загружаются в
газификатор вместе с сырьем и затем удаляются
из золы. Пилотная установка работает на горю;
чей части ТБО.
Технология двухстадийной газификации био;
массы на основе реактора с НДГ разработана в
Техническом университете Дании (DTU). Основ;
ная идея состоит в оптимальном разделении зон
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2006, т. 28, № 2 71
НЕТРАДИЦИОННАЯ ЭНЕРГЕТИКА
Рис. 2. Демонстрационная газификационная установка компании Entimos Oy (Tervola, Финляндия).
1 – двигатель с турбонаддувом, 2 – генератор, 3 – система теплоснабжения, 4 � электрическая сеть,
ГГ 1, ГГ 2 – генераторный газ.
пиролиза, вторичного разложения пиролизных
смол и газификации углистого вещества. Сырье
поступает в шнековый питатель, подогреваемый
снаружи воздухом, где происходит его сушка и
пиролиз. После питателя сырье загружается в
верхнюю часть газификатора. Подогретый воздух
подается в среднюю зону реактора, где происхо;
дит частичное окисление биомассы. Из зоны ча;
стичного окисления биомасса опускается вниз в
зону газификации. Технология реализована на
демонстрационной установке “Viking” мощнос;
тью 80 кВтт [11, 12].
Немецкая компания VER GmbH разработала
новую конструкцию газификатора плотного слоя
с поперечным движением газа. Отличительной
чертой конструкции является горелка для ГГ,
встроенная непосредственно в газификатор. Со;
оружена пилотная установка мощностью 20 кг
сырья/час, работающая на древесных отходах всех ви;
дов с характерным размером частиц 1...6 см. Ожидает;
ся, что содержание смол в ГГ будет ниже, чем при
газификации с ВДГ, а выгорание углистого веще;
ства – лучше, чем при газификации с НДГ [13].
VTT с 1997 г. выполняет разработку и совер;
шенствование систем горячей очистки ГГ, полу;
ченного при газификации различных видов БМ в
газификаторе с ЦКС. Принцип горячей очистки
основан на фильтрации ГГ при температуре 400 оС
и использовании сорбентов для удаления хлора.
Перед поступлением газа в тканевые фильтры, в
него впрыскивается гидроокись кальция для свя;
зывания HCl. Разработанная технология горячей
очистки ГГ была проверена на эксперименталь;
ной установке VTT 300 кВтт с газификатором
ЦКС и на пилотной установке Foster Wheeler
3 МВтт с газификатором ЦКС. Эта технология
подходит также для газификаторов с КС, что бы;
ло продемонстрировано VTT при выполнении
совместного проекта с финскими компаниями
Pohjolan Voima Oy и Vapo Oy в 2001 г. Проект на;
правлен на оптимизацию технологии газифика;
ции промышленных и бытовых отходов в реакто;
ре КС и охватывает весь процесс от подготовки
сырья до выработки электроэнергии из ГГ.
В Институте технической теплофизики НАН
Украины сооружается пилотная газификацион;
ная установка с двумя реакторами кипящего слоя
мощностью 50 кВтт. На установке планируется
исследование процесса газификации твердых
бытовых отходов.
Экономические аспекты процесса
газификации БМ с целью получения
теплоты
Газификатор Bioneer продемонстрировал хоро;
шие технико;экономические показатели работы,
в том числе при частичной загрузке (85...90%). Для
обслуживания тепловой станции с газификатором
Bioneer необходим персонал в количестве 3;4 чел.
Эксплуатационная готовность газификатора
95...97%. Удельные капитальные затраты состав;
ляют 420 долл./кВт, эксплуатационные затраты –
около 20 долл./МВт·ч. Стоимость произведенной
тепловой энергии 24 долл./МВт·ч [13].
В работе [10] проведена оценка капитальных
затрат и срока окупаемости газификатора Novel.
Рассмотрено три варианта внедрения газифика;
тора: в условиях Финляндии для производства
тепловой и электрической энергии (3,9 МВтт+1,8
МВтэ); в условиях Италии для выработки только
электроэнергии (1,8 МВтэ) и для выработки теп;
лоты и электроэнергии (1,1 МВтт+0,6 МВтэ). Во
всех случаях электроэнергия производится путем
сжигания генераторного газа в двигателе внут;
реннего сгорания. В первом варианте (Финлян;
дия) капитальные затраты составляют 4,5 млн
Евро с учетом наличия 40 % государственной суб;
сидии на внедрение новой технологии. При та;
рифе на электроэнергию 28 Евро/МВт·ч, тарифе
на тепловую энергию 26 Евро/МВт·ч, стоимости
топлива (древесина) 6 Евро/МВт·ч и ставке дис;
конта 5 % срок окупаемости капиталовложений
составляет 13 лет. Для условий Финляндии это
нормальный показатель, поскольку там считает;
ся, что экономически целесообразный срок оку;
паемости инвестиций подобного типа лежит в
диапазоне 10;13 лет. Если же сырьем для газифи;
кации служит горючая часть отходов с отрица;
тельной стоимостью, срок окупаемости установ;
ки снижается до 5 лет. В Италии стоимость
электроэнергии существенно выше, чем в Фин;
ляндии (120 Евро/МВт·ч), поэтому срок окупае;
мости проекта намного ниже – 3;6 лет. Для вари;
анта производства только электроэнергии
капитальные затраты составляют 4,8 млн Евро
72 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2006, т. 28, № 2
НЕТРАДИЦИОННАЯ ЭНЕРГЕТИКА
(2,67 тыс. Евро/кВтэ), в случае производства теп;
лоты и электроэнергии – 2,8 млн Евро (1,22 тыс.
Евро/кВтт).
Авторы [14] методом компьютерного модели;
рования провели сравнение технико;экономиче;
ских показателей двухстадийного газификатора,
разработанного в Техническом университете Да;
нии, и разновидности газификатора с НДГ – ре;
актора с постоянным поперечным сечением (без
горловины), в который биомасса подается не;
посредственно через открытый верх. Рассмат;
ривался случай работы газификаторов в составе
мини;ТЭЦ. Мощность обоих газификаторов со;
ставляла 2 МВтт, капитальные затраты – 1 млн
Евро/МВтт. В расчетах была заложена средняя
стоимость электрической и тепловой энергии в
Дании – 38 Евро/МВт·чэ и 36 Евро/МВт·чт. По;
скольку в Дании существует государственная
субсидия на производство электроэнергии из би;
омассы, доход ТЭЦ от продажи электроэнергии
увеличивается до 74 Евро/МВт·чэ. Результаты ис;
следования показали, что система с двухстадий;
ным газификатором имеет больший КПД выра;
ботки электроэнергии (32,5 %), тогда как система
с реактором с НДГ – больший КПД производства
тепловой энергии (63,5 %). В целом работа мини;
ТЭЦ с двухстадийным газификатором является
чуть более экономичной – доход от продажи эле;
ктроэнергии больше на 10 тыс. Евро/год по срав;
нению со случаем газификатора с НДГ.
В работе [15] выполнено сравнение капиталь;
ных и эксплуатационных затрат двух газифика;
торов ЦКС – TPS (газификация при низком дав;
лении) и Tampella (газификация при высоком
давлении). Рассматривается вариант производст;
ва генераторного газа для использования в печах
для обжига извести. Результаты представлены в
табл. 2, из которой видно, что затраты на строи;
тельство и эксплуатацию обоих газификаторов
очень близки между собой. Удельные капиталь;
ные затраты составляют 498 долл./кВтт для TPS и
448 долл./кВтт для Tampella. Эксплуатационные
расходы (без учета стоимости сырья) составляют
4,6 % и 5,5 % от капитальных затрат для TPS и
Tampella соответственно.
Выводы
1. Газификация является одной из перспек;
тивных технологий получения энергии из био;
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2006, т. 28, № 2 73
НЕТРАДИЦИОННАЯ ЭНЕРГЕТИКА
Та б л . 2 . Капитальные и эксплуатационные затраты газификаторов TPS и Tampella [15].
массы. Газификация БМ с целью получения теп;
ловой энергии уже достигла коммерческого
уровня, хотя занимает довольно ограниченный
сегмент на энергетическом рынке, особенно в
развитых странах. Для расширения этого сегмен;
та необходимо преодолеть ряд экономических и
других нетехнических барьеров. С точки зрения
капитальных затрат, которые выше по сравнению
со станциями, работающими на ископаемом
топливе, экономически рентабельная работа га;
зификационной установки во многих случаях
возможна только при использовании очень де;
шевого сырья. Интерес к газификационным тех;
нологиям все более смещается от производства
только тепловой энергии к возможности комби;
нированной выработки тепловой и электричес;
кой энергии. Перспективными путями примене;
ния ГГ являются совместное сжигание с углем и
природным газом на существующих электро;
станциях и применение в ПГТУ ВГ. Наиболее
привлекательными и готовыми для коммерчес;
кого использования с целью выработки электро;
энергии являются сейчас технологии атмосфер;
ной газификации в ЦКС и КС.
2. В результате широкой научно;исследова;
тельской работы, проведенной за последнее де;
сятилетие, технологии газификации БМ от
предварительной подготовки сырья до очистки
газа достигли высокого уровня развития и во;
площения на лабораторном, пилотном и демон;
страционном уровне. Представляют интерес ра;
боты как по созданию новых технологий
(двухстадийная газификация Технического уни;
верситета Дании), так и по совершенствованию
и модернизации хорошо известных старых кон;
струкций газификаторов (газификатор Novel
компании Condens Oy, Финляндия). С другой
стороны, опыт долговременного использования
генераторного газа в двигателях или турбинах до
сих пор невелик. Несмотря на заметный про;
гресс, достигнутый в последние годы в области
очистки газа, система очистки является крити;
ческой составляющей любой газификационной
установки. Продолжаются поиски оптимальных
решений для достижения требуемых уровней
очистки при минимальных затратах. Наиболее
активными в этой области являются такие орга;
низации, как VTT (Финляндия), BTG (Нидер;
ланды), Мадридский университет Complutense,
TPS (Швеция).
Материалы статьи подготовлены в рамках ра#
боты над проектом УНТЦ № 3036.
ЛИТЕРАТУРА
1. A.V. Bridgwater. Thermal conversion of bio;
mass and waste: the status. Proc. of Conference
“Gasification: the Clean Choice for Carbon
Management”, 8–10 April 2002, Noordwijk, the
Netherlands, pp. 1–25.
2. Гелетуха Г.Г., Железная Т.А. Обзор техно;
логий газификации биомассы // Экотехнологии
и ресурсосбережение. – 1998. – N 2, с. 21–29.
3. Ir. H.A.M. Knoef. Gasification of biomass &
waste – practical experience. Proc. of III
International Slovak Biomass Forum, 3–4 February
2003, pp. 41–44.
4. Review of Finnish biomass gasification technolo;
gies. OPET Report 4. VTT, ESPOO 2002, pp. 1–19.
5. Kurkela E., Stahlberg P., Leppalahti J. Updraft
Gasification of Peat and Biomass // Biomass, N19,
1989, pp. 37–46.
6. R. Bailey, Sr. A 4 MWe biogas engine plant
fueled by the gasification of olive oil production
wastes (sansa). Proc. of 1st International Ukrainian
Conference on Biomass for Energy, 20–22
September, Kiev, Ukraine. CD;ROM.
7. Dinkelbach L., Kaltschmitt M. Gasification of
Biomass in Europe – State;of the Art and Prospects.
Proc. of the 9th European Bioenergy Conf.,
Copenhagen, Denmark 24–27 June, 1996.
Pergamon. Vol.2, pp. 1382–1387.
8. Spliethoff H. Status of biomass gasification for
power production // IFRF Combustion Journal,
November 2001, pp. 1–25.
9. Paisley M.A., Overend R.P., Welch M., Igoe B.M.
FERCO’s Silvagas biomass gasification process com;
mercialization opportunities for power, fuels, and
chemicals. Proc. of Second World Biomass
Conference, 10–14 May 2004, Rome, Italy, pp.
1675–1678.
10. Simell P., Kurkela E., Haavisto I. at al. Novel
small scale gasification process for CHP – green
power by lower cost and lower emissions. Proc. of
Second World Biomass Conference, 10–14 May
2004, Rome, Italy, рp. 1749–1752.
74 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2006, т. 28, № 2
НЕТРАДИЦИОННАЯ ЭНЕРГЕТИКА
11. E. Kurkela, M. Nieminen, P. Simell.
Development and commercialization of biomass and
waste gasification technologies from reliable and
robust co;firing plants towards synthesis gas produc;
tion and advanced power cycles. Proc. of Second
World Biomass Conference, 10–14 May 2004, Rome,
Italy, pр. 10–15.
12. B. Staiger, L. Wiese, R. Berger, K.R.G. Hein.
Investigation of existing gasifier and gas cleaning
technologies with an online tar measuring system.
Proc. of Second World Biomass Conference, 10–14
May 2004, Rome, Italy, pр. 789–792.
13. A.A.C.M. Beenackers, K. Maniatis.
Gasification technologies for heat and power bio;
mass. Proc. of EuroSun’96, September 16–19, 1996,
Freiburg, Germany, pр. 1311–1335.
14. F. Foch, K.P.B. Thomsen, N. Houbak, U. Henriksen.
The Pinch;method applied on a biomass gasifier sys;
tem. Proc. of ECOS 2000 Conference, 5–7 July 2000,
Enschede, The Netherlands.
15. P. Tam, E. Mazzi, K. Cheng, W. Edwards.
Assessment of gasification technologies and prospects
for their commercial application. Proc. of Forest
Sector Table. National Climate Change Process. 9
April 1999, Richmond, USA, No. 499–0101.
16. Beenackers A.A.C.M., Maniatis K.
Gasification Technologies for Heat and Power from
Biomass. Proc. of the 9th European Bioenergy Conf.,
Copenhagen, Denmark 24–27 June, 1996.
Pergamon. Vol.1, pp. 228–259.
Получено 13.09.2006 г.
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2006, т. 28, № 2 75
НЕТРАДИЦИОННАЯ ЭНЕРГЕТИКА
Проведено аналіз сучасних техно�
логій сумісного спалювання біомаси і
вугілля. Зібрано дані по існуючим у світі
електростанціям, що реалізують різні
технології сумісного спалювання. Розг�
лянуто нові, що знаходяться ще у стадії
дослідження технології, такі як сумісне
спалювання піропалива з біомаси і
вугілля або природного газу. Про�
аналізовано перспективи України щодо
впровадження технологій сумісного спа�
лювання біомаси та традиційних палив.
Зроблено висновок про те, що Україна
має всі необхідні передумови для посту�
пового впровадження таких технологій,
що дасть змогу знизити споживання до�
рогих викопних енергоносіїв і призведе
до покращення екологічних показників
роботи електростанцій.
Выполнен анализ современных техно�
логий совместного сжигания биомассы и
угля. Собраны данные по существующим
в мире электростанциям, реализующим
различные технологии совместного
сжигания. Рассмотрены новые, находя�
щиеся в стадии исследования техноло�
гии, такие как совместное сжигание пи�
ротоплива из биомассы с углем или
природным газом. Проанализированы
перспективы Украины по внедрению
технологий совместного сжигания био�
массы и традиционных топлив. Сделан
вывод о том, что Украина обладает все�
ми необходимыми предпосылками для
постепенного внедрения таких техноло�
гий, что позволит снизить потребление
дорогостоящих ископаемых энергоно�
сителей и приведет к улучшению эколо�
гических показателей работы электро�
станций.
Modern technologies for co�combus�
tion of biomass and coal are analyzed. Data
on existing in the world power plants which
realize different co�combustion technolo�
gies are collected. New co�combustion
technologies, which have been still under
investigation, are reviewed, for example,
co�combustion of bio�oils with coal or natu�
ral gas. Prospects for Ukraine as for the
introduction of co�combustion of biomass
and fossil fuels are considered. It is con�
cluded that Ukraine has all the necessary
prerequisites for gradual introduction of
these technologies. It will give an opportu�
nity to reduce consumption of expensive
fossil energy carriers and will improve envi�
ronmental performance of power plants.
УДК 662.638
ЖОВМИР Н.М., ГЕЛЕТУХА Г.Г.,
ЖЕЛЕЗНАЯ Т.А., СЛЕНКИН М.В.
Институт технической теплофизики НАН Украины
ОБЗОР ТЕХНОЛОГИЙ СОВМЕСТНОГО СЖИГАНИЯ
БИОМАССЫ И УГЛЯ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЯХ
ЗАРУБЕЖНЫХ СТРАН
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-61392 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0204-3602 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T19:03:17Z |
| publishDate | 2006 |
| publisher | Інститут технічної теплофізики НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Железная, Т.А. Гелетуха, Г.Г. 2014-05-04T20:22:07Z 2014-05-04T20:22:07Z 2006 Обзор современных технологий газификации биомассы / Т.А. Железная, Г.Г. Гелетуха // Промышленная теплотехника. — 2006. — Т. 28, № 2. — С. 61-75. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. 0204-3602 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61392 662.76 Выполнен анализ современных технологий газификации биомассы. Собраны данные по существующим в мире демонстрационным и коммерческим газификаторам, вырабатывающим тепловую энергию. Показано, что газификация биомассы с получением теплоты уже достигла коммерческого уровня и является конкурентоспособной с другими технологиями. Представлен обзор современных научно-исследовательских работ, проводимых в данной области. Виконано аналіз сучасних технологій газифікації біомаси. Зібрано дані по існуючим у світі демонстраційним і комерційним газифікаторам, що виробляють теплову енергію. Показано, що газифікація біомаси з отриманням теплоти вже досягла комерційного рівня і є конкурентоспроможною з іншими технологіями. Представлено огляд сучасних науково-дослідних робіт, що проводяться у даній галузі. Modern technologies for biomass gasification are analyzed. Data on existing in the world demonstration and commercial units for biomass gasification for heat production are collected. It is shown that biomass gasification for heat production has already reached commercial level and is competitive with other technologies. Review of research and development work in this area is presented. Материалы статьи подготовлены в рамках работы над проектом УНТЦ № 3036. ru Інститут технічної теплофізики НАН України Промышленная теплотехника Нетрадиционная энергетика Обзор современных технологий газификации биомассы Review of modern technologies for biomass gasification Article published earlier |
| spellingShingle | Обзор современных технологий газификации биомассы Железная, Т.А. Гелетуха, Г.Г. Нетрадиционная энергетика |
| title | Обзор современных технологий газификации биомассы |
| title_alt | Review of modern technologies for biomass gasification |
| title_full | Обзор современных технологий газификации биомассы |
| title_fullStr | Обзор современных технологий газификации биомассы |
| title_full_unstemmed | Обзор современных технологий газификации биомассы |
| title_short | Обзор современных технологий газификации биомассы |
| title_sort | обзор современных технологий газификации биомассы |
| topic | Нетрадиционная энергетика |
| topic_facet | Нетрадиционная энергетика |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61392 |
| work_keys_str_mv | AT železnaâta obzorsovremennyhtehnologiigazifikaciibiomassy AT geletuhagg obzorsovremennyhtehnologiigazifikaciibiomassy AT železnaâta reviewofmoderntechnologiesforbiomassgasification AT geletuhagg reviewofmoderntechnologiesforbiomassgasification |