Презентация 19.

ООО «Инжиниринговая компания ГРАНТЕК»
ТЕНДЕНЦИИ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА БРИКЕТОВ И ПЕЛЛЕТ
ДЛЯ КОГЕНЕРАЦИИ ТЕПЛО- и ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
МЯСОЕДОВА ВЕРА ВАСИЛЬЕВНА,
профессор, доктор химических наук
МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «ЭФФЕКТИВНАЯ ГЕНЕРАЦИЯ ЭНЕРГИИ»
Москва, 19-20 сентября 2011 г.
COGEN Европы: опубликован Первый
прогноз рынка промышленной когенерации
на 2050
 В прогнозе подчеркивается роль Фонда когенерации
в энергетической политике ЕС: Использование
процессов горения любого вида топлива должно
быть как можно более эффективным.
Возможность экономии энергии за счет
когенерации тепло- и электроэнергии является
весьма значительным фактором.
Безусловно, в настоящее время существует целый
ряд препятствий для привлечения технологий,
лежащих в основе развития когенерации,
обеспечивающей повышение энергоэффективности
как на рынке тепла, так и на рынке электроэнергии.
Наиболее важными задачами являются:

Проведение сравнительного анализа самых современных технологий и
технических решений, наиучшего оборудования, методов и их
реализуемости, опираясь на успешные прецеденты применения
технологии.

Выполнение всестороннего исследования технических и нетехнических
движущих сил для развития биоэнергетики в России: определить
возможные совместные действия и возможности научного и
технологического сотрудничества, способные преодолеть преграды,
препятствующие реализации проекта.

- Улучшение конкурентоспособности российской энергетики, основываясь
на более глубоком внедрении топлива на основе возобновляемого сырья
и биоэнергетики. Оценка правовых рамок и существующих схем поддержки,
доступ к инвестиционной поддержке инновационных технологий и выпуска
топливных пеллет и брикетов.
- Выпуск пеллет и брикетов - новой продукции российского
производства для международного рынка когенерации тепло- и
электроэнергии
- Подготовить прогнозы сценариев развития отрасли
на 2020-2030 г.г. а также выяснить, являются ли поставленные
задачи реальными, заниженными или недостижимыми:
-
Сформулировать всестороннюю стратегию
распространения и продвижения технологий, нацеленных
на передачу лучших практических результатов и
всестороннего сотрудничества профессионалов,
руководящих работников и менеджеров схемы поддержки.
-
Создать пилотные проекты и производство топливных
пеллет, брикетов, формованных изделий.
-
Тиражировать проект и производство топливных пеллет и
брикетов, а также других формованных изделий
-
Продолжать работы НИР (НИОКР) по совершенствованию
топлив на основе возобновляемого сырья для
когенерации теполо- и электроэнергии
Мировое производство энергии, ЭксаДж/год
Мировые тенденции
производства энергоносителей
Энергетическая
эффективность
ПРОИЗВОДСТВО ЭНЕРГИИ
Геотермальная
Солнечная
Ветряная
Солнечная энергия
Биомасса
Гидро
Атомная
Газ
БИОЭНЕРГЕТИКА
Уголь
Нефть
Доля биоэнергетики будет возрастать !
Энергоэффективность
 Открытые источники огня - около 5%;
 Традиционные дровяные печи –
до 36%;
 Системы на древесном угле –
44 – 80%;
 Системы на древесных гранулах –
80% и выше
FAO Forestry Paper 154, 2008
Новые поколения топлива на основе
возобновляемого сырья
Непрерывно расширяющееся использование пеллет
на основе возобновляемого сырья обусловлено их
высоким энергосодержанием (в 3-5 раз выше, чем у
древесной щепы).
Для производства 1 ГВЧ энергии необходимо 385
кубометров пеллет или 1200-1800 кубометров щепы.
Производство и применение пеллет базируется на
ряде научных принципов, обеспечивающих очень
высокую эффективность (КПД до 95-97%) при
совместном использовании генерации тепло- и
электроэнергии.
Общая установленная мощность ТЭЦ
(ГВт)
Рост эффективности сжигания
древесины для бытовых нужд
Европейский стандарт по пеллетам
EN14961-1 (2010 г.)
 За последние годы Европейский комитет по
стандартизации провел серьезную
подготовительную работу, предварительно
опубликовав 27 спецификаций. Две наиболее
важные и содержательные спецификации были
положены в основу ныне вступившего в силу
нового Европейского стандарта по пеллетам
EN14961-1 (Alakangas Eija, VVT)
Классификация сырья для производства пеллет
в соответствии с EN14961-1 (2010 г .)
EN14961-1 (2010 г.).
Таблица 1.
Классификация древесной биомассы для производств
топливных пеллет:
1.1. Леса, с/х растения и другие виды неиспользованной древесины
1.1.1. Целая древесина без корней
1.1.2. Целая древесина с корнями
1.1.3. Ствол и стебли древесины
1.1.4. Остатки от лесозаготовки
1.1.5. Дробленые корни
1.1.6.Древесная кора после
деревообработки (включая древесноволокнистый корд из коры, например,
лыко)
1.1.7.Разобранная по видам древесина
из садов, парков,
фруктовых насаждений
1.1.8. Смеси
Листья, хвоя,
короткие подрост.
лесосеки, кустарники,
их смеси
Листья, хвоя
Свежие зеленые
листья, хвоя ( с
иголками) их смеси, а
также
складированные
листья и хвоя
их смеси
Классификация древесной биомассы
(продолжение таблицы 1)
2. Отходы лесо- и деревопереработки
Не обработанные химически отходы древесины:

Без коры, листья

Без коры, хвоя

Листья вместе с корой

Хвоя месте с корой
Химически обработанные отходы древесины, волокнистые и др.
составляющие древесины:

Без корья, листья

Без коры, хвоя

Листья вместе с корой

Хвоя месте с корой

Кора от лесопромышленных операций и древесно-волокнистые
отходы

Смеси
Классификация древесной биомассы
1.3. Использованная древесина
(продолжение таблицы 1)
Не обработанная химически древесина:



Без коры
С корой
Кора
Обработанная химически древесина:



Кора
Без коры
С корой

Смеси
The present invention relates to fields of fuel
industry and utilization of waste from
woodworking, paper and pulp, coal and peat
mining industries. It represents composition for
manufacture of fuel briquettes comprising
crushed secondary carbon-containing feed
stock: petroleum pitch, coal pitch, coal dust,
crushed coal product, crushed peat, wood
shavings or their mixes with new binder based
on renewable raw materials.
FUEL BRIQUETTES BASED ON SECONDARY CARBONCONTAINING FEED STOCK AND NEW BINDING AGENTS
MODIFIED BY BINDER (< 2% mass.)
EU Patent 1090095, NO Patent nr 320094 by Vera Myasoedova et al.
Adavantages of the new composition
for solid fuel manufacture







(EP1090095 and NO Patent nr 320094)
binders and thickening agents with hot water and vapor
content replaced for the new plasticizer based on
cellulose fibril’s powder and their mixtures with lignin and
its derivatives.
renewable energy and technology developing the new
binding agents for fuel briquettes are good to begin with
for several reasons:
raw materials are readily available and cheap
composition not included hot water and vapor
plasticizers and serve for hydrophobic prfoperty and
increasing of heat and durability of combustion
low cost machinery can be used
a fuel pellets / briquettes plant can conserve our area
resources in RF by utilizing wastes
development of innovation material and goods for
export markets.
Использование биомассы
для выработки тепло- и электроэнергии
Пар, горячая
вода
Тепло
ORC
Паровая турбина
Сжигание
Стирлинг-мотор
Газовая турбина
БИОМАССА
тепло- и
электроэнергия
Газ-Отто мотор
Газификация
Топливные
элементы
Синтез ФишераТропша
Синтетическое
топливо
19
Функциональная схема электростанции на биомассе
с паровой турбиной
Функциональная схема электростанции на биомассе
с паровой турбиной
Выработка электроэнергии из биомассы
(опыт европейских стран)
Электроэнергия из биомассы вырабатывается в Германии классическими
паротурбинными установками, когенерационными станциями с ORC модулем,
на газогенераторных станциях и в частном секторе на блочных мини станциях
с двигателем Стирлинга.
В настоящее время в Германии 5% электроэнергии и более 6% тепловой
энергии получают путем сжигания на тепло- и электростанциях биомассы.
К 2020 году доля такой электроэнергии В Европейских странах согласно
Закону о ВИЭ будет составлять 20%.
Прогноз развития когенерации
на основе биомассы
до 2020 г.
/ Немецкий научно-исследовательский центр биомассы Deutsches
Biomasse Forschungs Zentrum (DBFZ) /
3500
3300
Уст. мощность МВт (эл)
3000
2500
1950
2000
Уст. Мощность МВт (эл)
1500
884
1000
1011
1094
1179
1268
1355
1445
526
500
377
0
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2015 2020
Год
Основные преимущества
использования топливных брикетов:
 • используются в котлах, печах, каминах,
банях, при приготовлении шашлыков и гриля
• высокая продолжительность горения до
1 часа и тление до 1.5 часов
• теплотворность 18-20 МДж./кг (что в
2 раза выше сухих дров)
• горят с минимальным количеством дыма,
экологически чистые.
• не искрят, малы отходы –
в связи с низким содержанием золы .
Годовая потребность в топливе на основе биомассы
( на примере Германии)
При инвестициях в подобный проект в восточных землях Германии(бывшая ГДР) от
государства можно получить субвенцию в размере до 50% от стоимости оборудования самой
станции( 20 млн.евро).10-11 млн.евро-стоимость земли и инфраструктуры.
При продажах электроэнергии,получим в год 15Мвт/час х 24ч. Х 340 дней = 122400 Мвт/час
122400 х 100 = 12240000 евро
Годовая потребность в твердом биотопливе 90000 тонн отходов древесины в виде топливной
древесины,щепы .При расположении ТЭС на побережье Балтийского моря можно
использовать гранулы из РФ,Канады или США (до 45000 тонн в год) стоимость CIF порт
Германии до, максимально, 125 евро.
БЛАГОДАРЮ ВАС
ЗА ВНИМАНИЕ !
E-mail:grantek.vera@mail.ru
http://ktovobrnauke.ru/people/vera-myasoedova.html