Pyrowatt fagáz
A több fázisú fixágyas gázgenerátorunk lényege, hogy egymástól független reakcióterek segítségével választjuk szét az összetett átalakítási termo-kémiai folyamatot részfolyamataira (szárítás, pirolízis, oxidáció, redukció), így téve sokkal szabályozhatóvá az egyes részfolyamatokat. A részfolyamatok szétválasztásának köszönhetően a rendszer jó minőségű generátorgázt képes előállítani, mivel kiküszöböli a nem egyértelműen elhatárolt reakciózónákkal járó, a generátorgáz minőségére hátrányos hatásokat, amelyek a fixágyas felfelé és a lefelé áramoltató elgázosítási eljárásoknál elkerülhetetlenül jelen vannak.
Az első lépésben a tüzelőanyag szárítása történik meg. A következő lépés a tüzelőanyag szenesítése, mely során a tüzelőanyag illó pirolízis gázi elkülönülnek a pirolízis során keletkezett szilárd (faszén) anyagoktól. A nagy mennyiségű kátrányt tartalmazó pirolízis gáz oxidációja részben a szilárd anyagoktól mentes égéstérben végbemegy, hogy annak kátránytartalma az ott lezajló kémiai reakciók útján csökkenjen. Az oxidáció során keletkezett forró gázok átvezetődnek az izzó faszénen, ahol a gázok már részt vesznek a redukciós folyamatban. Az oxidáció során felszabadított energia arra szolgál, hogy fenntartsa a faszénen lejátszódó endoterm redukciós folyamatot, mely ezt a faszenet generátorgázzá redukálja, a részleges oxidációból származó gáznemű égéstermékek segítségével.
A keletkezett generátorgáz összetétele:
- 22-26% H2,
- 17-19% CO,
- 0,7-1,5 CH4,
- 10-12% CO2,
- 42-51N2
- a fűtőértéke 4,5-5,2 MJ/Nm3.
A gázgenerátor elvi sémája
A kísérleti PYROWATT berendezés kiviteli példája
A fagáz gázmotor (40 kWe – prototípus) kiviteli példája
A felhasználható tüzelőanyagok:
- kemény és puha fa aprítékok, fűrészüzemi hulladékok, erdőművelési növedékek
- energetikai ültetvények: energiafűz, energianád, energianyár
- mezőgazdasági melléktermékek: kukoricaszár, repceszalma, napraforgószár, gyümölcsfa nyesedék, szőlő venyige, szárított baromfitrágya
A rendszer tervezett tüzelőanyag fogyasztása: 11 MJ/kg fűtőértékű, 30%-os nedvességtartalmú aprítékból 1,1kg/kWhe.
A keletkezett generátorgáz kémiai energiája magas hatásfokú motorokban történik hő és villamos energia átalakításra (1. táblázat). A rendszer nagyobb, mint 11 MJ/kg fűtőértékű biomasszából tervezett elektromos hatásfoka 30% és tervezett termikus hatásfoka 45%.
Tervezett gyártási mértek paraméterei
Fagázgenrátoros kiserőmű mérete |
50kWe |
100kWe |
200kWe |
500kWe |
Villamos teljesítmény (kW) |
50 |
100 |
200 |
500 |
Hő teljesítmény (kW) |
100 |
200 |
400 |
1000 |
Éves üzemidő (h) |
7000 |
7000 |
7000 |
7000 |
Éves tüzelőanyag szükséglet (t) (30%-os nedvességtartalmú |
385 |
770 |
1540 |
3080 |
Éves CO2 kibocsátás (t) |
294 |
588 |
1176 |
2940 |
Éves elektromos áram termelés (MWh) |
350 |
700 |
1400 |
3500 |
Éves hőtermelés 3000h értékesítés (fűtés) esetében (GJ) |
1075 |
2150 |
4300 |
10750 |
Éves hőtermelés 7000h értékesítés (GJ) (fürdők, ipari |
2500 |
5000 |
10000 |
25000 |
Létrehozott munkahelyek száma (közvetlen+közvetett): |
1+1 |
1+1 |
1+2 |
2+3 |