Generátor na dřevoplyn.

A Generátor na dřevoplyn Jedná se o zplyňovací jednotku, která zpracovává dřevo nebo dřevěné uhlí na dřevoplyn, syntetický plyn sestávající z atmosférického dusíku, oxidu uhelnatého, vodíku, stop metanu a dalších plynů, které lze po ochlazení a přefiltrování využít k pohonu spalovacího motoru nebo k jiným účelům. Historicky byly generátory na dřevoplyn často instalovány do vozidel, ale současný výzkum a vývoj se soustředil především na stacionární instalace.

design

Existuje velké množství literatury o plynoinstalacích, svítiplynu, zplyňování, dřevoplynu a generátorovém plynu, který je nyní kvůli svému stáří ve veřejném vlastnictví.
Nejúspěšnější generátory na dřevoplyn používané v Evropě a Spojených státech jsou nějakou variantou dřívějšího návrhu Imberta často používají dřevo. Jako palivo lze ale použít i dřevěné uhlí. Je hustší a produkuje čistší plyn bez pryskyřičných těkavých látek a nadměrného obsahu vody ve dřevě.

Jak ceny ropy rostly, obnovil se zájem o generátory na dřevoplyn FEMA (Federal Emergency Management Agency) vydala v březnu 1989 knihu popisující, jak postavit plynový generátor v případě nouze, když nebyla ropa. Popisuje konstrukci nazývanou „spádový stratifikovaný zplyňovač“, který řeší několik nedostatků dřívějších typů.
Stáhněte si FEMA Wood Gas Generator ve formátu PDF

FEMA Wood Gas Generator (jak je definováno směrnicemi FEMA) je nouzový generátor plynu. Je navržen pro rychlou montáž v současné palivové krizi Tento zjednodušený design má jasné výhody oproti dřívějším evropským jednotkám, jako je snadnější plnění a konstrukce, ale je méně populární než dřívější Imbertův design kvůli významným novým problémům, mezi které patří nedostatek pevné oxidační zóny a umožnění rozšíření oxidační zóny na větší plochu, což způsobuje pokles teploty. Nižší provozní teplota má za následek produkci dehtu a neexistuje žádná skutečná zóna regenerace, což dále zvyšuje tendenci této konstrukce produkovat dehet v proudu dřevoplynu, který je považován za špinavý plyn a dehet rychle ucpe motor, což může vést k přilepení ventilu a kroužku.

Nový design, známý jako Keith Gasifier, vylepšuje jednotku FEMA, zahrnuje rozsáhlou rekuperaci tepla a odstraňuje problém s dehtem. Testování na Auburn University ukázalo, že je o 37 % účinnější než benzín.
Stáhněte si Keithovy testy účinnosti surovin ve formátu PDF

Výhody

Generátory na dřevoplyn mají oproti olejovému palivu řadu výhod:

• Mohou být použity k provozu spalovacích motorů (nebo plynových turbín, pro maximální účinnost) využívajících dřevo, obnovitelný zdroj, a v nepřítomnosti ropy nebo zemního plynu, například při nedostatku paliva.
• Mají uzavřený uhlíkový cyklus, méně přispívají ke globálnímu oteplování a jsou svou povahou udržitelné.
• Jsou poměrně snadno vyrobitelné v době krize z dostupných materiálů.
• Hoří mnohem čistěji než palivové dříví nebo dřevo. Benzínový motor (bez regulace emisí) produkuje málo sazí, pokud vůbec nějaké.
• Při použití ve stacionárním provedení dosáhnou svého skutečného potenciálu, protože mohou být použity v malých scénářích kombinované výroby tepla a elektřiny (s rekuperací tepla od výrobce dřevoplynu a možná motorem/generátorem pro ohřev vody pro ohřev teplé vody, například), a to i v průmyslových zemích, a to i v ekonomicky dobrých časech, za předpokladu dostatečné dodávky dřeva. Větší instalace mohou poskytnout ještě větší účinnost a jsou užitečné i pro dálkové vytápění.

Omezení

Nevýhody generátorů na dřevoplyn zahrnují:

• velká specifická velikost
• relativně nízká počáteční rychlost; doba potřebná k zahřátí původně studené várky dřeva na požadovanou teplotní úroveň může trvat mnoho minut a ve větších instalacích i hodiny, než se dosáhne projektované kapacity.
• operace skupinového spalování, kterou mají některé konstrukce a která pravidelně přerušuje proces výroby plynu.
• operace odstavení z důvodu vysokého zatížení je obtížná (např. zastavení motoru s plynem): zbytkové teplo stále produkuje plyn, který po určitou dobu opouští zplynovač buď bez kontroly, nebo se musí použít v hořáku
• Primárním hořlavým palivovým plynem produkovaným zplyňováním je oxid uhelnatý: toto je zamýšlený palivový produkt a následně se spaluje, aby se v motoru (nebo jiné aplikaci) šetřil oxid uhličitý spolu s jinými hořlavými plyny; Chronická expozice oxidu uhelnatému však může být pro člověka smrtelná i v nízkých až středních koncentracích.
• ve vlhkosti dřeva (obvykle 15 až 20 %) a vodní pára vytvořená atomy O a H nejsuššího dřeva (asi 0.4 litru vody s organickou hmotou na kg suchého dřeva) kondenzuje během procesu chlazení a filtrace plynu a vytváří kapalinu (viz také pryskyřice dřeva), která vyžaduje zvláštní péči o odpadní vody. Tato úprava vyžaduje asi 25 až 35 % vyrobené energie dřevoplynu.

Bezpečnostní aspekty

Pokud není pečlivě navržen a používán, existuje značné riziko zranění nebo smrti dřevoplynem obsahujícím vysoké procento toxických látek. plynný oxid uhelnatý (CO). Zplyňovače dřeva osvědčené konstrukce a důkladně testované konstrukce jsou považovány za bezpečné pro použití venku nebo v částečně uzavřeném prostoru, například pod přístřeškem otevřeným do vzduchu z obou stran; Lze je také považovat za relativně bezpečné pro použití ve velmi dobře větraných prostorách. (např. podtlak) vnitřní prostor nepropojený s žádným vnitřním prostorem používaným ke spaní, vybavený zálohou (více než 1), plně nezávislý, nabitá baterie, pravidelně testován na detektory oxidu uhelnatého. Obezřetnost by však měla diktovat, že jakýkoli experimentální návrh zplyňovače na dřevo nebo nová konstrukce by měla být důkladně testována venku a pouze venku, vždy s „kamarádem“ a s neustálou ostražitostí, zda se neobjeví jakékoli známky bolesti hlavy, ospalosti nebo nevolnosti, protože to jsou první příznaky otravy oxidem uhelnatým.

Kromě toho je třeba se vyvarovat směsi přebytečného vzduchu a plynu, protože to může vést k deflagraci (výbuchu) příslušného plynu, pokud je přítomen zdroj vznícení. Dlouhodobé skladování dřevoplynu, s výjimkou použití vytěsňovacího zařízení typu plynojemu, by se nemělo pokoušet kvůli přítomnosti těkavých prvků v plynu, které, pokud se nechají nadměrně usadit, budou kondenzovat ve skladovací nádrži. Za žádných okolností by neměl být dřevoplyn stlačován na více než 1 bar (15 psi) nad okolní tlak, protože to může způsobit kondenzaci těkavých látek a možnost vážného zranění nebo smrti oxidem uhelnatým nebo vznícení, pokud nádoba netěsní nebo selže.