Biomass Gasification — Commercialization and Development: The Combined Heat and Power (CHP) Option

Abstract

World-wide, biomass is the most used nonfossil fuel and is expanding from its traditional thermal applications to more usage for liquid fuels and electricity. More than 9 gigawatts of biomass electrical generation capacity have been installed in the United States, primarily by forest products industries, since the Public Utilities Regulatory Policy Act (PURPA) was passed. Combined heat and power (CHP) technologies promise to improve power-to-heat efficiencies to strengthen the economic viability of these electrical generating methods. These technologies, which are now being tested and demonstrated, employ industrial and aeroderivative gas turbines; use a variety of feedstocks including agricultural wastes, residues, and dedicated energy crops; and range in size from 8 MW to 75 MW. Specific demonstrations with the U.S. Department of Energy Biomass Power Program and partners in Vermont and Hawaii are discussed.

Αξιολόγηση Νέων Ενεργειακών Και Βιομηχανικών Φυτών Σε Μεσογειακά Οικοσυστήματα

“…Το κυριότερο πρόβλημα της χρησιμοποίησης βιομάζας σε συστήματα αεριοστροβίλου οφείλεται στο γεγονός ότι τα καυσαέρια δεν πρέπει να περιέχουν διαβρωτικά συστατικά τα οποία προκαλούν φθορά στον αεριοστρόβιλο. Για την επίλυση των προβλημάτων αυτών αναπτύσσεται σήμερα σημαντική έρευνα και εκτελούνται πιλοτικά έργα τόσο για την ανάπτυξη της αεριοποίησης της βιομάζας όσο και για το σωστό καθαρισμό των καυσαερίων που προκύπτουν από την αεριοποίηση της προκειμένου η βιομάζα να χρησιμοποιηθεί σε μεγάλη κλίμακα σε συστήματα αεριστροβίλων (DEA, 1993, Bain et al, 1998.…”

Βελτίωση Θερμοχημικών Μεθόδων Μετατροπής Βιόμαζας Μέσω Κατάλληλων Φυσικοχημικών Προκατεργασιών Της Πρώτης Ύλης

“…Παρόλα αυτά το μεγαλύτερο μέρος της μένει ανεκμετάλλευτο, αφού χρησιμοποιείται μόνο κατά το 1/7 στην παγκόσμια κατανάλωση ενέργειας, κυρίως σε αναπτυσσόμενες χώρες. [13] Σχήμα 1: Μορφές και κατηγορίες βιομάζας [13] 1.1.1 Σχηματισμός της Βιομάζας Η αντίδραση που περιγράφει το σχηματισμό της βιομάζας είναι η φωτοσύνθεση:…”

“…Το φυτό πραγματοποιεί και την αντίστροφη αντίδραση της 1, κατά τη φάση της αναπνοής, όπου παράγεται θερμότητα, απαραίτητη για τη ζωή του. [13,197] /. 1.2 Σύσταση της Βιομάζας Η φυτική βιομάζα αποτελείται κυρίως από τα ακόλουθα συστατικά: • Κυτταρίνη: πρόκειται για ένα γραμμικό πολυμερές με βασική μονάδα δόμησης την άνυδρη D-γλυκόζη (ομοπολυσακχαρίτης βλ.…”

“…Το κάλιο φαίνεται να είναι το κυρίαρχο συστατικό σε όλες τις περιπτώσεις ενώ η συγκέντρωση του δείχνει να ελαττώνεται κατά την φορά από το χονδρόκοκκο κλάσμα στο αρχικό ακατέργαστο δείγμα που παρουσιάζει και τα μικρότερα σημάδια συσσωμάτωσης. [13][14][15] απεικονίζουν τα αποτελέσματα από την θερμική ανάλυση της τέφρας των δειγμάτων των απορριμμάτων βαμβακιού με την μέθοδο της συνδιασμένης θερμικής ανάλυσης DTA/TGA. Η τέφρα τόσο του αρχικού δείγματος όσο και των δύο κλασμάτων παρουσιάζεται να εμφανίζει σημάδια συσσωμάτωσης πάνω από τους 800C, γεγονός που επιβεβαιώνεται και μακροσκοπικά μετά το τέλος της διεργασίας θέρμανσης αν και η συσσωμάτωση του υλικού δείχνει να είναι πολύ ασθενέστερη από ότι στην περίπτωση του άχυρου και του πυρηνόξυλου.…”

“…Η πρόσθετη επαναθέρμανση αυξάνει όχι μόνο την συνολική παραγωγή της αεριοτουρμπίνας αλλά επίσης και την αποδοτικότητα γιατί με την επαναθέρμανση αυξάνεται η μέση θερμοκρασία με την οποία η θερμότητα προστίθεται στον κύκλο διαμέσου της καύσης του καυσίμου. Η επαναθέρμανση είναι εφικτή γιατί η υψηλή αναλογία αέρα/καυσίμου στις σημερινές τουρμπίνες αφήνει αρκετή ποσότητα Ο2 στα καυσαέρια της 1ης καύσης για να πραγματοποιηθεί η επαναθέρμανση [7,13,45,140,169,170,174,198] Τα ανόργανα συστατικά που περιέχονται στα διάφορα είδη βιομάζας αποτελούν έναν ιδιαίτερα σημαντικό παράγοντα τόσο για την ανάπτυξη των διαφόρων ειδών βιομάζας στην οποία διαδραματίζουν ουσιαστικό ρόλο, όσο και στα στάδια της θερμοχημικής μετατροπής της σε ενέργεια όπου η συμμετοχή τους σε ένα μεγάλο αριθμό αντιδράσεων καθορίζει τόσο την τελική μετατροπή της αντίδρασης, όσο και την ευκολία και την δυνατότητα να χρησιμοποιηθούν τα διάφορα είδη βιομάζας για την θερμοχημική παραγωγή ενέργειας.Ο όρος ανόργανα συστατικά περιγράφει με τον καλύτερο δυνατό τρόπο όλα τα γενεσιουργά συστατικά της τέφρας.…”