Автоматическое управление всей установкой позволяет значительно сократить число рабочего персонала, и более того, делает работу не вредной, приятной, простой и легкой.

Реализуемые объемы потенциальной энергии способны не только удовлетворить собственные нужды производителя в электрической и тепловой энергии, но и осуществлять поставки энергии внешнему потребителю, а также гарантирует экологическую безопасность и безотходность.

ВВЕДЕНИЕ В МЕТОД ПИРОЛИЗА LAMBIOTTE

Отличительная особенность технологии LAMBIOTTE состоит в том, что все тепло, необходимое для пиролиза древесины, генерируется внутри самой реторты за счет частичного выгорания парогазовых продуктов пиролиза во взаимодействии с кислородом воздуха. Воздух из окружающей среды подается в реакционную зону в объемах, гарантирующих отсутствие свободного кислорода в продуктах неполного сгорания, гетерогенные реакции при этом исключаются. Как следствие, парогазовая фаза во внутрикамерных процессах технологии LAMBIOTTE эффективно используется в качестве теплоносителя для прогрева зоны карбонизации и досушки вновь загружаемой древесины, а после прохождения газожидкостного скруббера – для охлаждения части древесного угля перед его выгрузкой.

Температурный режим в реторте SIFIC/CISR непрерывно контролируется в шести наиболее значимых зонах с помощью Ni-Cr термопар. Определяющей является температура в зоне карбонизации, а задающей – температура в реакционной зоне, где осуществляется управляемый процесс смешения с воздухом и выгорания части парообразных и газообразных продуктов пиролиза. Уровень задающей температуры определяется количеством поступающего в зону реакции воздуха, что автоматически регулируется встроенными в систему воздушных форсунок клапанами, оснащенными сервоприводами. Парообразные и газообразные продукты пиролиза доставляются в зону реакции циркуляционным вентилятором. Последним формируется и внутрикамерный поток, прогревающий всю зону карбонизации до требуемого уровня температур.

Степень завершенности процесса карбонизации древесины определяется в реторте автоматически. Гамма-лучевой детектор регистрирует уровень усадки твердой фазы внутри реторты. Когда усадка достигает контрольного уровня, формируется сигнал на загрузку в реторту очередной порции древесины. Доступ сырья в реторту обеспечивается автоматическим открытием затвора в оголовке реторты. Количество вновь поступающей древесины дозируется весовой загрузкой скипового подъемника.

Последовательное перемещение твердой фазы внутри реторты, вплоть до выгрузки, программно задается и оперативно реализуется с помощью подвижной решетки, горизонтальной, в донной части дозатора, а также задвижки и оконечного разгрузочного шибера. Все вышеперечисленные исполнительные элементы приводятся в действие гидроприводами, замкнутыми на единую гидравлическую систему. Горизонтальная задвижка и шибер, помимо прочего, выполняют функцию затворов, препятствующих проникновению воздуха во внутреннюю полость реторты.

Уравновешивание состояния парогазовой фазы внутри реторты с параметрами окружающей среды реализуется в прототипе с помощью заслонки, устанавливаемой в сбросной трубе и приводимой в действие сервоприводом. Управляющий сигнал формируется на основе показаний датчика давления. Отклонение давления внутри реторты в ту или иную сторону от равновесного значения влечет за собой изменение положения заслонки и, в конечном счете, возврат системы в исходное равновесное состояние.

Вода для охлаждения холодных газов перерабатывается, а излишки подсмольных паров сжигаются в горелке, что благотворно влияет на окружающую среду. Эти пары могут также подаваться в печь.

Автоматическое управление всей установкой позволяет значительно сократить число рабочего персонала и, более того, делает работу не вредной, приятной, простой и легкой.

При использовании данного метода, древесный уголь охлаждается в донной части реторты “холодными” газами и выгружается при температуре воздуха окружающей среды. Этот уголь исключительного качества, совершенно чист и однороден, с очень высоким процентным содержания углерода.

Метод LAMBIOTTE характеризуется тем, что в процессе карбонизации сгорают лишь подсмольные пары, а не уголь и дерево, что увеличивает производительную мощность до 2-х раз.

ОПИСАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА

А: ПОДГОТОВКА ДРЕВЕСИНЫ
1. Подвоз древесины – цепной конвейер и гидравлический зажим.
2. Резка дерева – гидравлическая гильотина.
3. Колка дерева – гидравлическая пила.
4. Складирование дерева – подъемная тележка.

Б: АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ПРОЦЕСС КАРБОНИЗАЦИИ
5. Подача нарезанных дров – ленточный конвейер и скип.
6. Обугливание древесины – реторта типа CISR.
7. Защита атмосферы – сжигание парогаза в камере сгорания.
8. Водная защита – переработка и цикл охлаждения.

В: КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ДРЕВЕСНОГО УГЛЯ
9. Обеспыливание древесного угля – циклон с мелким углем.
10. Складирование древесного угля – элеватор.
11. Просеивание древесного угля – дробилка.
12. Упаковка древесного угля – взвешивание, устройство для заполнения мешков.
13. Штабелирование мешков.
14. Складирование мешков – тележка с захватами.
15. Отправка древесного угля – грузовики.

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСТВА

На базе реторты CISR 2000 компания «Balt Carbon» разработала техническое решение идеи одновременного производства электричества.

Суть процесса состоит в том, что с целью исключения интенсивного конденсатообразования и последующего неизбежного закоксовывания транспортных магистралей, низкотемпературный парогаз отводится из реторт (Р) и доставляется в камеру сгорания (КС) по газоводам (ГВ), оснащенным вспомогательными горелками (ВГ). Таким образом осуществляется двухступенчатая схема сжигания парогаза, которая решает проблемы транспортировки и исключает необходимость оснащения котла–утилизатора (КА) предкамерой. На вход (КА) поступают высокотемпературные продукты сгорания, теплосодержания которых, при одновременном задейстовании двух реторт, вполне достаточно, чтобы вести речь о промышленных масштабах его утилизации.

Принципиальная схема биоэнергетического комплекса:

В таблице сведены данные о расходах V, низших теплотах сгорания Q и энергетических потенциалах q единичной реторты в зависимости от исходной влажности древесины W.

Отсюда следует, что в случае одновременного использования двух реторт речь может идти об энергетическом потенциале вплоть до Σq = 2.4 МВт. Учет энергетического вклада от вспомогательных горелок доводит значение рассматриваемой величины до Σq = 2.6 МВт. Стабильность параметров достигается автоматическим согласованием циклов карбонизации древесины в обеих ретортах. Комплектация биоэнергетического комплекса по традиционной, с использованием турбогенератора, схеме гарантирует при вышеприведенном значении Σq возможность одновременного производства электрической и тепловой энергии в объемах 0.5 МВт. час и 1.75 МВт. в час соответственно.

Диаграмма имеющихся энергетических потоков:

Технология LAMBIOTTE, по сравнению с другими процессами производства древесного угля, имеет ряд важных преимуществ:

• Непрерывное, полностью автоматизированное производство;
• Высокая эффективность рабочей силы;
• Максимальный выход продукции;
• Однородная структура и регулируемое качество;
• Возможность использования дополнительной энергии или субпродуктов древесины.

Печи SIFIC/CISR производят от 2 000 тонн древесного угля в год, в зависимости от своих размеров. Они просты в эксплуатации. Могут перерабатывать древесину любого качества и вида. Использование энергии избыточных пиролизных паров имеет значительный энергетический потенциал.

Технология LAMBIOTTE полностью лишена основных недостатков традиционных методов и позволяет получать качественные угольные продукты с минимальным ущербом для окружающей среды.