Generatory gazu do wytwarzania energii elektrycznej na drewnie

Jako źródło energii wykorzystywany jest nie tylko gotowy gaz ziemny. Jest wytwarzany niezależnie przez spalanie jednego lub drugiego rodzaju paliwa organicznego, w szczególności drewna opałowego. Możesz złożyć generator gazu własnymi rękami, co będzie kosztować znacznie tańsze niż gotowa jednostka. Gazy palne CO, CH4, H2 i inne powstają w generatorze gazu, które są następnie wykorzystywane do różnych celów.

Urządzenie i zasada działania generatora gazu na drewnie

Palny gaz można uzyskać, spalając drewno w generatorze gazu

W zwykłych warunkach, przy swobodnym dostępie tlenu, procesowi spalania drewna towarzyszy wydzielanie pewnej ilości ciepła. Ale kiedy tlen nie wystarcza do aktywnego spalania, tlący drewno opałowe wytwarza gaz drzewny, który obejmuje palne gazy CO (tlenek węgla), H2 (wodór), CH4 (metan) i nienasycone węglowodory bez żywic. Na wylocie powstają również niepalne substancje: CO2, O2, N2, H2O, które są balastem i ostatecznie mieszanina gazów musi zostać z nich oczyszczona.

Generator gazu jest ustawiony następująco:

• Obudowa wykonana jest ze stali najczęściej o kształcie cylindrycznym. Jest komora napełniania, do której ładowane jest paliwo. Kamera jest zamontowana wewnątrz obudowy i przykręcona. Klapa komory ładunkowej jest wyposażona w uszczelkę.
• Komora spalania jest zainstalowana w dolnej części, wewnątrz jest ceramiczna. Pali się w nim paliwo. W dolnej części występuje pękanie żywicy - szyjka wykonana ze stali chromowej z linką azbestową, która pełni rolę uszczelki między nią a korpusem.
• Powietrze jest doprowadzane do komory spalania przez otwory podłączone do skrzynki rozdzielczej powietrza, tak zwane dysze. Zawór zwrotny jest zainstalowany na wylocie komory, aby zapobiec ulatnianiu się palnego gazu. Wentylator zainstalowany na wlocie pozwala zwiększyć moc silnika lub spalić paliwo o wilgotności powyżej 50% w generatorze gazu drzewnego.
  
• Ruszt znajduje się na dole generatora gazu i jest przeznaczony do utrzymywania gorących węgli. Zapewnia otwory, przez które popiół wpada do popielnika. Jego środkowa część jest ruchoma, dzięki czemu można ją wyczyścić.
• Istnieje kilka luków załadunkowych: górna z amortyzatorem, która podnosi pokrywę przy nadciśnieniu, i dwie boczne: jedna powyżej, aby dodać paliwo do strefy odzyskiwania, a druga poniżej, aby usunąć popiół.
• Cyklonowy filtr wirowy znajduje się za obudową. Tutaj odbywa się czyszczenie zgrubne gazu. Następnie mieszanina gazów jest chłodzona w chłodnicy, wchodzi do filtra dokładnego. Po filtrze jest przesyłany do miksera, gdzie jest nasycony powietrzem. Następnie mieszanina gazowo-powietrzna przepływa do miejsca użytkowania.

Rurociąg, przez który gaz jest transportowany do miejsca bezpośredniego użycia, najczęściej jest podłączony do rury zainstalowanej w strefie odzyskiwania. Podczas gdy gaz jest gorący na wylocie generatora gazu, można go użyć do podgrzania wody, do wysuszenia drewna opałowego w komorze załadunkowej. Na przykład, w tym drugim przypadku, rura przechodzi przez korpus generatora gazu i lejek napełniający.

Domowy generator gazu

Gaz palny w generatorze gazu otrzymuje się w następujący sposób:

1. W górnej części komory ładunkowej temperatura wynosi między 150-200 ° C. Z uwagi na fakt, że zorganizowano pierścieniowy rurociąg, przez który gorący gaz właśnie opuścił generator gazu, drewno opałowe jest tutaj suszone.
2. Środkowa część leja to strefa suchej destylacji. Na tym poziomie paliwo ulega karbonizacji w temperaturze 300–500 ° C bez dostępu powietrza. Żywica i kwas są uwalniane z paliwa.
3. W strefie spalania, która znajduje się poniżej komory spalania, temperatura jest utrzymywana na poziomie 1100–1300 ° C. Paliwa zwęglone, a także uwalniana z nich smoła i kwasy, są spalane przez dopływ powietrza do produkcji gazów CO i CO2.
4. Strefa odzyskiwania znajduje się powyżej strefy spalania: między nią a rusztem. Gaz CO2, który powstaje w strefie spalania, podnosi się, pokonuje gorący węgiel i oddziałuje z węglem węgla, odzyskując w ten sposób, tworząc tlenek węgla. Oprócz CO powstają również CO2 i H2.

Na wyjściu ze strefy redukcji mieszaninę gazową schładza się, a następnie oczyszcza z kwasu octowego i mrówkowego, cząstek popiołu i miesza z powietrzem.

Rodzaje generatorów gazu

Generator gazu procesowego do tyłu

Istnieją generatory gazu do procesu bezpośredniego, wstecznego i poziomego. W generatorach gazu z bezpośrednim rodzajem wytwarzania gazu powietrze jest dostarczane z dołu przez ruszt, a gaz jest pobierany z góry. Taki generator gazu jest optymalnie przystosowany do spalania węgla półkoksowego i antracytu. Moc generatora wzrasta ze względu na wzbogacenie gazu wodorem z wody.

Generator gazu w procesie odwrotnym charakteryzuje się tym, że powietrze jest dostarczane do strefy spalania, do środkowej części, a gaz jest pobierany z popielnika, poniżej strefy spalania. W takim generatorze gazu zwykle wykorzystuje się gaz do ogrzewania drewna. Urządzenie idealnie nadaje się do spalania paliw zawierających żywice: odpady drzewne, drewno opałowe, węgiel drzewny.

W generatorach gazu w procesie poziomym powietrze jest dostarczane z boku, od dołu, a wentylator jest zainstalowany na wylocie z komory wlotowej powietrza, aby pompować powietrze. Strefa aktywna zajmuje małe miejsce - między otworem na lancę a wylotem gazu. Taki generator szybko się rozgrzewa i reaguje na zmieniające się tryby pracy.

Kocioł pirolityczny ma ulepszoną konstrukcję w porównaniu z prostym generatorem gazu. Ma dwie komory spalania: w pierwszej z nich pali się paliwo i powstaje gaz palny, w drugim gazie pali się, a ciepło jest przekazywane do chłodziwa. Aby przekształcić generator gazu w kocioł pirolityczny, musisz dodać kolejną komorę spalania i wymiennik ciepła.

Generatory pirolizy całkowicie spalają drewno, dzięki czemu są bardziej ekonomiczne i przyjazne dla środowiska

Schemat działania generatora gazu pirolitycznego jest następujący:

1. Powietrze jest dostarczane do komory spalania przez regulowane okno głównej komory wlotowej powietrza, aż drewno opałowe zostanie spalone.
2. Zapas tlenu jest zmniejszony. Kocioł przechodzi w tryb wytwarzania gazu, drewno opałowe zaczyna się powoli tlić. Uzyskuje się to za pomocą automatycznego regulatora, który ogranicza dostęp powietrza do pieca.
3. W rezultacie gaz pirolityczny zaczyna się uwalniać. Wchodzi do dopalacza.
4. Kiedy kocioł przechodzi w tryb wytwarzania gazu, dostarczane jest powietrze wtórne niezbędne do dopalania. Gdy powietrze osiąga pożądaną komorę, ogrzewa się do temperatury, w której reaguje z gazem pirolitycznym.
5. W górnej komorze znajdują się rozdzielacze powietrza z otworami. Przez nich przepływa powietrze wtórne, zapalając gazy paliwowe. Z tego powodu gazy pirolityczne przekształcane są w energię cieplną.

Emisje niebezpiecznych tlenków do atmosfery są minimalne, temperatura gazów z drewna opuszczającego generator gazu pirolitycznego nie przekracza 130-160 ° C. Nośnik ciepła przechodzi od dolnej do górnej części kotła, pobierając energię cieplną ze wszystkich powierzchni.

Podłączanie i uruchamianie generatora gazu na drewnie

Podczas instalowania generatora gazu w samochodzie trudniej będzie uruchomić samochód - lepiej zrobić to na benzynie

Podczas podłączania do samochodu należy wziąć pod uwagę cechy używania generatora gazu na drewnie.Eksperci nie zalecają całkowitego porzucenia benzyny, ponieważ uruchomienie silnika na drewnie jest problematyczne. Zaleca się uruchomienie silnika przez dostarczenie benzyny, a dopiero potem przełączenie na gaz. Przełączanie na różne rodzaje paliwa można zorganizować za pomocą miksera wykonanego zgodnie ze schematem I. Mezina.

Istnieją inne ograniczenia:

• Rozmiar drewna opałowego nie przekracza 6 cm.
• Jako paliwo wykorzystywane jest tylko suszone drewno, ponieważ w procesie odparowywania wody zużywane jest dodatkowe ciepło, w tym przypadku powstaje mniej gazów pirolitycznych.
• Opalany drewnem silnik wytwarzający gaz traci 50% mocy w porównaniu z silnikiem benzynowym.
• Zapłon odbywa się za pomocą wentylatora na 20 minut przed odlotem.

Pracując na improwizowanym paliwie, silnik zużywa się szybciej.

Zalety i wady gazu

Generatory gazu mogą być używane w autonomicznym systemie zgazowania w domu

Jedną z zalet generatora gazu są szerokie możliwości zastosowania gazu palnego:

• do gotowania żywności;
• do ogrzewania domu;
• jako paliwo do silników spalinowych.

W pierwszym przypadku rury z generatora gazu są prowadzone do pieca. W drugim powstały gaz jest spalany w kotle pirolitycznym i jest wykorzystywany do ogrzewania budynków mieszkalnych, szklarni, a także pomieszczeń przemysłowych, warsztatów i przedsiębiorstw. Opalane gazem silniki spalinowe napędzają generatory elektryczne, przepompownie, a nawet samochody.

Ponadto wyróżniają się inne pozytywne aspekty:

• Niektóre modele generatorów gazu na drewno są autonomiczne. Mogą być instalowane tam, gdzie nie można przewodzić prądu lub gdzie trudno jest dostarczyć gaz do butli.
• W porównaniu z kotłem na paliwo stałe, którego sprawność wynosi około 60%, kocioł gazowy pracuje z wydajnością 80–95%.
• W zwykłym kotle drewno opałowe wypala się w ciągu 3-5 godzin. W generatorze gazu jedna zakładka wypala się w ciągu około 8-12 godzin, a szybkość spalania zależy od rodzaju paliwa i urządzenia kotła. Jeśli kocioł jest spalany od góry, drewno opałowe pali się do 25 godzin, a węgiel 5-8 dni.
• Paliwo drzewne wypala się całkowicie, więc nie trzeba często czyścić kanału dymowego i popielnika.
• Moc generatora gazu można regulować w zakresie od 30 do 100%.
• Generator gazu praktycznie nie emituje szkodliwych substancji do atmosfery.
• Instalacje są ekonomiczne w porównaniu do konwencjonalnych kotłów gazowych lub na paliwo ciekłe.
• Niektóre generatory gazu radzą sobie z niecałkowicie wysuszonym drewnem, a nawet świeżo posiekanym drewnem.
• Nie jest konieczne rąbanie kłód; można złożyć drewno opałowe o długości do 1 metra w gazie.
• Możliwe jest ładowanie materiałów polimerowych do generatora gazu gumowego na trociny i drewno opałowe: guma, polietylen, tworzywo sztuczne.
• Generator gazu jest bezpieczniejszy w porównaniu z kotłem na paliwo stałe.

Generator gazu po koszcie wyższym niż cena kotła na paliwo stałe

Niedogodności:

• Generator gazu kosztuje około 2 razy więcej niż konwencjonalny kocioł na paliwo stałe.
• Nie wszystkie modele mogą działać bez prądu, niektóre urządzenia wykorzystują wentylator do pompowania powietrza, co wymaga podłączenia elektrycznego.
• Konsekwencją użycia przy niepełnej mocy jest niestabilne spalanie, które prowadzi do powstawania smoły.
• Niska temperatura powrotu (poniżej 60 ° C) powoduje kondensację.
• Niektóre modele działają tylko na dobrze wysuszonym drewnie.

Biorąc pod uwagę koszt materiałów eksploatacyjnych, nawet samodzielnie wykonany generator gazu opalanego drewnem będzie dość drogi.

Produkcja generatora gazu DIY

Możesz sam zrobić schemat generatora gazu, po przestudiowaniu zasady jego działania, lub użyć jako podstawy rysunku gotowego kotła i zmontować jego analog. Sami rzemieślnicy zbierają nawet generatory gazu zaprojektowane do wytwarzania energii elektrycznej na drewnie.

Aby zrobić generator gazu na drewno dla motocykla własnymi rękami, potrzebujesz:

• 100-litrowa metalowa beczka;
• grubościenna rura o średnicy 160 mm;
• filtry do dokładnego i zgrubnego czyszczenia;
• czajnik ze stali nierdzewnej;
• napęd kosiarki;
• sześciokąt;
• bateria o niskiej temperaturze;
• rura kominowa;
• gaśnica;
• metalowa puszka;
• odbiorca.

Schemat generatora gazu dla majsterkowiczów

W rurze wierci się otwory do instalowania dysz. Z tarczy obrotowej kosiarki wykonuje się otwór na średnicę rury. Tarcza i rura są zespawane ze sobą. Puszka jest przyspawana na górze, a także dysze do dostarczania powietrza i gazu odpowietrzającego.

Do wykonania odśrodkowego środka czyszczącego potrzebna jest gaśnica. Przyspawane są do niego dwie dysze - od góry i z boku oraz sama gaśnica - do lufy, która nie ma pokrywy i dna. W beczce, w dolnej części, wycina się otwór do zbierania popiołu i zamyka gwintowaną zaślepką.

Spawana konstrukcja rury i puszki jest instalowana w beczce. Wcześniej podpory były przyspawane do dysku, a na łańcuchach, od dołu zawieszona jest popielniczka wykonana z czajnika. Na puszce zamontowana jest pokrywa beczki z wstępnie wyciętym otworem.

Chłodnica jest zbudowana z akumulatora o niskiej temperaturze i połączona z gotową konstrukcją za pomocą kołnierzy. Pamiętaj, aby zrobić otwór, aby spuścić kondensat.

Filtr składa się z dwóch metalowych wiader z farbą. Są one nakładane jeden na drugi i spawane. Otwory są wykonane na dole. Wierzch jest wypełniony wełną mineralną, a spód ekspandowaną gliną.

Wentylator zapłonowy może być wykonany z pieca ciągnika. Jest on zainstalowany w przedniej części wózka motocyklowego z ramą pomocniczą i połączony z systemem za pomocą rur polimerowych. Dwa zawory kulowe są zamontowane jako regulatory zasilania gazem: jeden do wentylatora zapłonu, a drugi do mieszacza. Mikser jest umieszczony przed gaźnikiem i podłączony do dystrybutora. Pod gaźnikiem budowany jest kolektor rur stalowych.

Lejek na paliwo stałe jest przymocowany wewnątrz obudowy lub część obudowy generatora gazu jest w tym celu przekierowana przez oddzielenie go metalowymi blachami.

Do dna beczki należy przyspawać nogi, co zapewni stabilność konstrukcji.

Konieczne jest staranne uszczelnienie samoorganizującego się gazu, ponieważ brak niekontrolowanego dostępu tlenu jest głównym warunkiem prawidłowego działania urządzenia.

Wskazówki dotyczące obsługi

Generator gazu lepiej jest zainstalować w specjalnym izolowanym pomieszczeniu

Generatory gazu, a także kotły grzewcze działające na zasadzie generatora gazu, są instalowane wewnątrz budynków mieszkalnych, w specjalnie wyznaczonych pomieszczeniach - piwnicach i piwnicach. Ponadto można je umieścić na ulicy. Miejsce wybiera się w zależności od rodzaju kotła i funkcji jego urządzenia. Kotły pirolityczne są często instalowane w domu, ponieważ podczas ich serwisowania nie powstaje dużo śmieci. Ponadto paliwo jest dość lekkie i nie ma żadnych specjalnych problemów z jego ruchem.

Generatory gazu działające na drewno, węgiel i specjalnie zaprojektowane do spalania długich kłód najlepiej instalować na zewnątrz domu: łatwiej będzie oczyścić urządzenie z popiołu i załadować drewno opałowe. Ponadto zainstalowany na ulicy gasgen jest bardziej ognioodporny.

Jeśli kocioł znajduje się na zewnątrz domu, konieczne jest wykonanie izolacji zbiorczej, aby temperatura otoczenia nie wpływała w żaden sposób na działanie generatora gazu. Zaleca się ochronę układu sterowania pokrywą z pokrywą, aby opady nie dostały się do środka. Jeśli generator gazu jest używany jako kocioł grzewczy, rury wydechowe gazu są układane w ziemi, aby uniknąć znacznego chłodzenia mieszaniny gazowej.

Zaleca się podłączenie komina w odwrotnej kolejności do kierunku ruchu dymu, aby na nim zgromadziło się mniej cząstek dymu i smoły.

Przestrzeń wokół kotła musi pozostać wolna, ponieważ jest bardzo gorąca.