به تارنمای سازمان انرژی های تجدیدپذیر و بهره وری انرژی برق خوش آمدید.


فرآیند گازی سازی یا گازیفیکاسیون (gasification)

 فرآیند گازی سازی که شامل تبدیل ترموشیمیایی به گاز می باشد ، گزینه ای است که در دهه های اخیر توجه ویژه ای را از سوی کشورهای جهان به خود معطوف داشته وتوسعه و کاربرد چشمگیری داشته است. . گاز سنتز بدست آمده از زیست توده در این فناوری  میتواند هم برای تولید انرژی گرمائی و هم برای تولید برق بکار رود و دستگاههای بسیار متنوعی قابلیت استفاده از این گاز را دارند.  .  بازدهی انرژی مفید در رآکتورهای گازساز که بر مبنای انرژی موجود در گاز تعریف میشود ، در صورت استفاده از گاز خنک و پالایش شده بین 60 تا 70%  خواهد بود و در صورتیکه از انرژی گرمایی گازهای تولید شده و گاز احتراق نیز استفاده شود ، بازدهی کلی این فن آوری تا 90% نیز قابل افزایش خواهد بود. در صورت کاربرد فن آوری گازی سازی در در تولید برق  و استفاده  از موتور احتراق داخلی و ژنراتور ، بازده الکتریکی سیستم بین 10 تا 22 درصد بوده و در صورت استفاده از توربین گازی 20 تا 27 % و در صورت استفاده از چرخه ترکیبی 30 تا 35% خواهد بود. بهای تمام شده انرژی در این فنآوری از بهای واقعی انرژیهای فسیلی ارزانتر است و با احتساب هزینه های زیست محیطی انتشار آلاینده ها از سوختهای فسیلی ، اختلاف بهای انرژی زیست توده باز هم بیشتر خواهد بود.

gasification
  


تئوری گازی سازی:

یک سوخت جامد عموماً از عناصر هیدروژن و کربن تشکیل شده است که الیته میتواند شامل نیتروژن و گوگرد هم باشد ولی از آنجا که این عناصر در مقادیر بسیار کم موجودند شامل بحث  و بررسی قرار نمیگیرند. تولید گاز مولد که گازی سازی نامیده میشود که ناشی از احتراق جزئی سوخت بیومس جامد بوده و در دماهای حدوداً 1000 C اتفاق می افتد. راکتور مخصوص گازیفایر نامیده میشود. گاز سنتز حاصل   عمدتا ترکیبی ازمونوکسید کربن ، متان ، دی اکسید کربن و هیدروژن است . با آنکه ارزش حرارتی این گاز کمتر از ارزش حرارتی گاز طبیعی است اما قابلیت احتراق دران وجود دارد.بسته به نوع سیال بکار رفته برای تولید که عامل گاز ساز نامیده میشود ، ارزش حرارتی گاز تولید شده متغیر خواهد بود

 

سوخت گازیفایر :

براساس پارامترهای زیر ، خوراک ورودی گازیفایر میتواند در دو دسته بندی خوب یا بد قرار گیرد

1.     محتوی انرژی سوخت

2.     دانسیته حجمی

3.     محتوی رطوبت

4.     محتوی عبار

5.     میزان قطران

6.     ویژگیهای تولید خاکستر

انواع گازیفایر ها :

راکتورهای گاز ساز انواع مختلفی دارند که دسته بندی انها براساس ورود خوراک بصورت ذیل می باشد
 
الف)راکتورهای بستر ثابت
    
رآکتور جریان متقابل

راکتور جریان هم جهت

راکتور جریان متقاطع

ب)راکتورهای بستر سیال
    
در رآکتور های بستر ثایت عامل گاز ساز که معمولاً هواست از زیر یا بالای راکتور به ارامی وارد میشود.

در رآکتور های بستر سیال آشفتگی در درون رآکتور به قدری است که مواد جامد به حالت شناور در فضای راکتور در می آیند وبرای ایجاد این آشفتگی ، عامل گاز ساز با سرعت نسبتاً زیاد (بین 1-4m/s  )وارد رآکتور میشود و مواد درون ان را به حالت غلیان در می آورد.

عامل گاز ساز میتواند هوا، اکسیژن ، بخار  یامخلوطی از این گازها باشد . در صورت استفاده از هوا HHV گاز تولیدی که در بویلرها ، توربینهای گاز یا موتورهای IC  استفاده میشود کمتر از 7MJ/m3  خواهدبود و کیفیت پایینی دارد اما در صورت استفاده از اکسیژن ، این گاز کیفیت بهتری خواهد داشت. (10 – 18 MJ/m3)

 

gasifier  


تولید کار مکانیکی یا برق در کاربردهای ایستگاهی:
گازیفایرهای متصل به موتورهای ایستگاهی امکان استفاده از بیومس را برای تولید کار مکانیکی یا برق در رنج kw تا چند مگاوات ارائه میدهند.
برای استفاده از گاز مولد نیاز به کیفیت ارزش حرارتی به اندازه کافی بالای آن می باشد.(بالای  4200k J/m3 ) ، که می بایست عاری از قطران یا گردوغبار باشد تا استهلاک موتور به حداقل برسد.و در صورت امکان باید بمنظور ماکزیمم شدن خروجی برق گاز حاصل خنک گردد.

a)      کاربردهای مقیاس بزرگ( بالای 500KW )
دراین محدوده کاربرد تاسیسات بستر ثابت یا بستر سیال ویژه حاکم است. این تجهیزات بطور سفارشی ساخته میشوند. طراحی و ساخت آنها باید توسط مهندسان متخصص و شرکتهای سازنده دارای تخصص صورت گیرد .
 
b     ) کاربردهای مقیاس متوسط (300-500kW)
تجهیزات بستر ثابت با سوخت زائدات چوبی، زغال چوب و انواع زائدات کشاورزی توسط شماری از سازندگان اروپائی و آمریکایی  عرضه میگردند.
c     ) کاربردهای مقیاس کوچک (7-30kW)
این سایز برای کاربردهای روستائی و در کشورهای در حال توسعه مناسب است واین تجهیزات به دلیل مقیاس کوچکتر هزینه هایی کمتر از 150 US$/kW دارندکه نیاز به مهارتهای بهره برداری یا تعمیر و نگهداری خاصی ندارند.
d    ) کاربردهای میکرو مقیاس (1-7kW)

این رنج توسط کشاورزان در مقیاسهای کوچک یا متوسط در کشورهای در حال توسعه برای تامین برق سیستمهای آبیاری مورد استفاده قرار میگیرد.

gasification process  



تاریخ بروزرسانی : ۲۹ اردیبهشت ۱۳۹۳ ۱۴:۱۱