Como funciona uma planta de biomassa CHP
Um fornecimento de combustível, duas saídas úteis. Siga a biomassa sólida através de uma caldeira a gás e turbina a vapor de contrapressão: um gerador exporta eletricidade enquanto a exaustão da turbina aquece um circuito de água de distrito separado. CHP significa calor e energia combinados - não um tipo de combustível.
Em 60 segundos: como funciona
Uma planta de biomassa queima madeira ou outros resíduos orgânicos para fazer vapor. O vapor faz com que a eletricidade e seu calor restante também possam aquecer edifícios.
- As cavacos de madeira ou outro combustível de biomassa sólida são queimados em uma grelha dentro de uma caldeira.
- O calor transforma a água na caldeira em vapor.
- O vapor gira uma turbina conectada a um gerador, o que produz eletricidade.
- O vapor que deixa a turbina ainda está quente, por isso aquece a água para uma rede de aquecimento urbano através de um permutador de calor.
- A fumaça é limpa antes de sair da chaminé e a cinza é removida.
- Um transformador aumenta a tensão para que a eletricidade possa viajar para a rede.
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Por Centrais elétricas em todo o mundo Leitura relacionada atualizada · mbito de preparação e revisão. Ilustrações educacionais; nenhuma revisão independente de engenharia por pares é reivindicada.
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Caldeira de tambor a gás de biomassa sólida e turbina CHP de pressão traseira conduzida pelo calor. Guindaste original, caldeira, turbina, gerador e trocador de calor cutaways. Nominal 5 m / unidade, interna ampliada e espaçamento de equipamentos compactados são ilustrativas, não dimensões de construção. Um cálculo de demanda de calor de estado fixo limitado não é uma carga de peça calibrada ou design de combustão / transiente. O movimento é retardado para inspeção. As sobreposições coloridas revelam o fluxo através do equipamento fechado; pulsos de ouro mostram a transferência elétrica líquida da energia, não elétrons individuais.
Como funciona
- Energia em biomassa
- Fuel preparation
- Calor de combustão
- Steam-turbine shaft
- Electricity + useful heat
A bioenergia começa com material orgânico: resíduos de madeira, subprodutos agrícolas, resíduos alimentares ou outras matérias-primas biológicas. Não há uma única máquina que se adapte a todos eles. Os combustíveis sólidos secos podem fornecer uma caldeira, enquanto os resíduos orgânicos úmidos podem ser digeridos para produzir um gás combustível. No modelo, uma caldeira a gás produz vapor para um gerador de turbina. O gerador converte a energia do eixo em eletricidade; não é o próprio combustível que flui a rede elétrica.
A turbina de contrapressão ilustrada também fornece calor útil. A vapor que deixa a turbina transfere calor para um circuito de água de distrito separado, em seguida, seu condensado retorna ao sistema de água de alimentação. Isso vincula a operação a um cliente de calor, bem como a demanda de eletricidade. A combustão ainda libera dióxido de carbono e poluentes do ar, e o gerenciamento de necessidades de cinzas. Chamar um combustível renovável não significa que seu escape seja livre de emissões. O lixo municipal misto também contém material derivado de fósseis, portanto, uma estação de bioenergia não deve ser rotulada automaticamente.
Sigam a energia, mantenham o calor.
Explicação simples. A biomassa queima em uma grade móvel. O calor produz vapor na caldeira e a expansão do vapor transforma uma turbina e um gerador. Em vez de expandir todo o caminho para um condensador de calor de resíduos a vácuo, o escape da turbina permanece quente o suficiente para atender um cliente de calor. [B1] [B6]
Dois loops separados. O vapor condensa fora dos tubos do permutador, em seguida, retorna à caldeira. A água do distrito flui dentro dos tubos, aquece, fornece o cliente e retorna. Uma parede de metal transfere o calor sem misturar os fluidos. [B3]
Sem procura, sem pia escondida. Este exemplo de calor-liderado reduz o combustível e o vapor quando a procura de calor cai. A procura zero isola a planta. Outros arranjos CHP podem usar a extração, o armazenamento ou um dissipador de calor alternativo explicitamente projetado; não são adicionados silenciosamente aqui. [B1] [B6]
Selecionado: Visão geral da planta. Os contornos do diagrama e o destaque 3D compartilham a mesma seleção.
Olhe para dentro: combustível, vapor e máquinas
A garra se fecha em torno de combustível, levanta sua carga longe da tremonha, viaja, diminui e libera antes de retornar. As cordas de elevação seguem o carrinho e pegam. O carneiro e as faixas de grade fixas / móveis alternadas explicam a alimentação. Ao longo da cama, a secagem precede a liberação volátil e o burnout do char, deixando cinzas; essas zonas se sobrepõem na combustão real. O ar primário vem através da cama e o ar secundário suporta um burnout de gás. A sequência é conceitual através da capacidade de tempo de burnout de combustível. [B7]
O economizador pré-aquece a água de alimentação. Os risers de parede de água aquecida carregam uma mistura de volta ao tambor; os abaixadores não aquecidos fornecem retorno líquido. Os internos do tambor separam o vapor antes que o superaquecedor aumente sua temperatura. O rotor da turbina e o rotor do gerador se juntam; diafragmas, caixas, estator e rolamentos permanecem fixos. Os recortes ampliam os internos; o nível do tambor visível não é a qualidade do vapor. A escala nominal é 5 metros por unidade de tensão, o motor. [B2]
Detalhes da engenharia: um modelo de estado estacionário conduzido pelo calor
Entalpia específica h inclui trabalho de fluxo, em joules por quilograma (J/kg). Entropia específica s está em J/(kgK), com K significando kelvin. significa fluxo de massa em kg/s; Q significa taxa de transferência de calor em watts (W); P significa poder em W aqui. Lowercase p denota pressão absoluta em pascals (Pa). denota uma eficiência sem dimensão. Subscrições f/g líquido/vapor saturado médio; em/fora média de entrada/exaustão da turbina; um extra s denota uma referência de entropia constante ideal. [B3] [B5]
Qualidade do vapor x é fração de massa de vapor. T temperatura; cp é a capacidade de calor específica; v é um volume líquido específico. significa uma mudança, e UCHP means combined energy utilisation. MPa = megapascal (one million Pa); kJ = kilojoule (one thousand J); MJ = megajoule (one million J).
xfora, s = (sem − sf)/(sg − sf); hfora, s = hf + xfora, s(hg − hf)
hfora = hem − ηt(hem − hfora, s); Peixo = ṁvapor(hem − hfora)
Qualidade do vapor x is vapour mass fraction, not a volume fraction. Main steam: 4 MPa absolute / 400 °C, h = 3214.5 kJ/kg, s = 6.7714 kJ/(kg·K). Exhaust: 0.20 MPa, condensing at 120.210 °C; hf = 504.70 and hg = 2706.2 kJ/kg. Turbine efficiency ηt = 0.80 is illustrative. Actual exhaust is slightly wet (x ≈ 0.99536); it is not a fabricated superheated state. Lost ideal work stays in exhaust enthalpy and is not deducted again. A real turbine requires its own moisture limits and performance data. [B3] [B5]
Qútil = ṁvapor(hfora − hf) = ṁwater cp(Tsupply − Tvoltar)
T denota temperatura; cp é a capacidade de calor específica, constante assumida em 4180 J/(kgK) para a água líquida do distrito. A fonte/retorno é 90/60 °C em um laço separado em uma pressão absoluta ilustrativa de 0,30 MPa, não em um perfil calculado da pressão. A constante-cp fórmula descreve o aquecimento sensível da água líquida apenas. A condensação do vapor usa diferenças de entalpia, não essa fórmula. A temperatura do vapor excede a temperatura de fornecimento; os perfis da área do trocador e da temperatura não são dimensionados. Nenhuma perda de calor da distribuição, vazamento ou cabeça hidráulica do distrito é resolvida. [B3]
Δhbomba ≈ v Δp / ηbomba; halimentação = hf + Δhbomba; Q̇caldeira = ṁvapor(hem − halimentação)
v é o volume líquido específico, 0,00106052 m3/kg na linha de escape selecionada; p é o aumento de pressão de 3,8 MPa. A aproximação de alimentação-bomba de volume constante usabomba = 0.75. Fluid work is retained in feedwater; electrical pump consumption is fluid work divided by illustrative motor efficiency 0.95. Only motor heat is unrecovered separately. Pressure drop and kinetic/potential changes elsewhere are neglected. [B3] [B5]
Pcombustível = ṁcombustível LHV = Q̇caldeira/ηcaldeira; ηelectric = Plíquido/Pcombustível; UCHP = (Plíquido + Q̇útil)/Pcombustível
A energia líquida é a exportação da rede após auxiliares e transformação; UCHP é a utilização de energia, não eficiência elétrica ou de exergia. Exergia significa potencial de trabalho em relação a um ambiente: calor e eletricidade de baixa temperatura não têm potencial de trabalho igual. Eficiência da caldeira 0,85, eficiência do gerador 0,98 e eficiência do transformador 0,995 são pressupostos de exemplo inventados. Outros auxiliares usam 6% da eletricidade bruta, incluindo circulação distrital, ventiladores e manuseio de combustível. Sua energia é acumulada como não recuperada fora do limite de calor útil, não adicionada à equação térmica.
Caminho elétrico: exportação direta de CA trifásica
ns é velocidade síncrona em rotações por minuto; f é frequência em hertz (Hz); Npólos é o total de pólos, não pares de pólos. é torque em newton-metros (Nm), e é velocidade angular em radianos por segundo.
ns = 120 f / Npólos = 120 × 50 / 2 = 3000 rpm; τ = Peixo/ω
ω = 2π ns/60. A demanda positiva muda o torque e a potência, não a velocidade síncrona. A animação do eixo é retardada 100:1 antes do controle de velocidade do visualizador. O estator fixo fornece CA trifásica através de um disjuntor e transformador, não um conversor obrigatório AC / DC / AC. Nenhuma corrente de grade, tensão, energia reativa, excitação ou configurações de proteção são calculadas. [B4]
Saldo operacional actual
| Limite de medição | Potência |
|---|---|
| Entrada de combustível LHV como recebido | 29.039 MW |
| Calor da caldeira no fluido de trabalho | 24.683 MWth |
| Caldeira / pilha / outras perdas térmicas (apalpadas) | 4.356 MW |
| Potência do eixo da turbina | 4.732 MW |
| Eletricidade bruta do gerador | 4.638 MWe |
| Calor útil no district exchanger | 20.000 MWth |
| Trabalho de bomba de alimentação em líquido | 0.049 MW |
| Consumo de energia elétrica de alimentação | 0.052 MWe |
| Outros auxiliares eléctricos | 0.278 MWe |
| Calor/perda do gerador | 0.095 MW |
| Calor/perda do motor da alimentação-bomba | 0.003 MW |
| Calor/perda do transformador | 0.022 MW |
| Total de perdas não recuperadas | 4.753 MW |
| Exportação líquida da rede | 4.286 MWe |
Fuel input = useful heat + net export + boiler loss + generator heat + pump-motor heat + other auxiliary heat + transformer heat. Calculated residual: 1.86e-9 W antes do arredondamento da exposição. O trabalho de fluido da bomba retida não é uma segunda perda de calor.
Eficiência elétrica líquida: 14.761%. Utilização de energia CHP: 83.633%. Steam 9.127047 kg/s = condensate 9.127047 kg/s; independent district supply = return 159.489633 kg/s.
| Ponto | MPa Absoluto | h kJ/kg | Temperature · °C | Phase / quality |
|---|---|---|---|---|
| Condensado de casca HX receptor fechado | 0.200 | 504.700 | 120.210 | saturado-líquido · x=0.00000 |
| Bomba de alimentação economizador | 4.000 | 510.073 | Not solved | comprimido-líquido |
| Economiser outlet / limite de líquido saturado de tambor ideal | 4.000 | 1087.500 | 250.354 | saturado-líquido · x=0.00000 |
| Vapor saturado separado por tambor superaquecimento | 4.000 | 2800.800 | 250.354 | saturado-vapor · x=1.00000 |
| Vapor superaquecido principal turbina | 4.000 | 3214.500 | 400.000 | vapor superaquecido |
| Esgotamento por contrapressão úmida HX shell | 0.200 | 2695.989 | 120.210 | wet-steam · x=0.99536 |
Subdivisões de calor da caldeira: Economiser: aquecimento líquido para o limite ideal de líquido saturado 5.270 MWth; Paredes de água: evaporação / vapor de tambor separado 15.637 MWth; Superaquecimento: vapor saturado vapor principal 3.776 MWth. Sua soma é a entrada de calor de uma caldeira, não fontes extras de energia.
Exemplo verificado: calor útil de 20 MWth
Using the documented states and invented efficiencies: exhaust h = 2695.989326 kJ/kg; ṁvapor = 20,000,000/(2,695,989.326 − 504,700) = 9.127047 kg/s. District water = 20,000,000/[4180 × (90 − 60)] = 159.489633 kg/s. Fuel = 29.039 MW LHV / 12 MJ/kg = 2.419944 kg/s. O mesmo cálculo dá 4.638 MWe bruto e 4.286 MWe net. [B3] [B5]
29.039 MW fuel = 20.000 MWth useful heat + 4.286 MWe net electricity + 4.753 Perdas não recuperadas de MW. Testado independentemente antes do arredondamento; as somas exibidas podem diferir pelo dígito final. Este é um ponto de operação ilustrativo, não uma especificação de instalação real.
Base de combustível, cinzas e emissões
O exemplo de combustível tem 30% umidade da base úmida: 0,30 kg de água por quilograma como recebido. Seu LHV ilustrativo como-recebido é 12 MJ/kg, e a cinza mineral é 2% dessa mesma massa recebida. A umidade é um descritor de combustível, não outro cálculo ajustável. A secagem consome calor no forno, mas o LHV selecionado como-recebido já corrige a base de energia: não subtrair a evaporação da umidade novamente. Uma análise de combustível real deve estabelecer a cinza compatível. [B7]
Na configuração atual: umidade do combustível 0.7260 kg/s; material combustível seco 1.6456 kg/s; cinzas minerais 0.0484 kg/s. A divisão 80/20 inventada dá 0.0387 Cinzas de fundo kg/s e 0.0097 Este é um sub-equilíbrio de cinzas minerais, não a massa total de gases de combustão ou resíduos: ar, química volátil, carbono não queimado e sorvente adicionado não são quantificados.
Our selected dry alkaline dosing targets acid gases such as hydrogen chloride (HCl) and sulphur dioxide (SO₂). Dirty gas then moves outside-to-inside through fabric bags; dust remains outside, while the clean plenum feeds the ID fan and stack. Top pulses dislodge solids into the filter hopper. Bottom ash leaves the grate separately; filter residue can contain fly ash and spent sorbent. Gas treatment is not a cooling circuit or CO₂ capture. No removal percentage, emission concentration, reagent demand, permit compliance or residue hazard category is inferred. [B8]
A combustão ainda libera dióxido de carbono (CO2) e outros poluentes. Se o uso de biomassa reduz o impacto climático do ciclo de vida depende do fornecimento, mudança no uso do solo, transporte, processamento, rebrota e comparação. A contabilização separada para o CO2 biogênico não significa zero emissões de pilha ou neutralidade automática de carbono. Nenhuma economia de carbono do ciclo de vida é calculada aqui. [B7]
Curta pergunta: siga os limites
A água do distrito entra no tambor de vapor?
Não. Permanece dentro dos tubos do permutador de calor e seu próprio cliente/loop da bomba. O vapor condensa fora dos tubos; esse condensado retorna através da bomba de alimentação.
Pode este exemplo exportar eletricidade com demanda de calor zero?
Não. Seu escape de contrapressão precisa do dissipador de calor declarado. A demanda zero está desligada. A geração contínua exigiria um equipamento de arranjo, armazenamento ou rejeição de calor alternativo explicitamente diferente, com seu próprio equilíbrio.
A utilização de CHP 83,6% significa 83,6% de eficiência elétrica?
Não. A eficiência elétrica líquida padrão é 14.761%A utilização de CHP adiciona calor útil e eletricidade líquida em uma base energética, não em uma base de igual esforço ou valor financeiro.
O filtro e a pilha do saco tornam a biomassa neutra em carbono?
Não. Um filtro de tecido coleta partículas; dosagem de gás ácido é um mecanismo diferente. Nem o processo de captura de CO2 está ausente deste modelo.
Comparar sem misturar arquiteturas
Solid biomass: caminho CHP selecionado a vapor. Biogas: O gás digestor geralmente alimenta um motor com diferentes equipamentos de recuperação de calor. Municipal waste: o material combustível misto pode incluir plásticos derivados de fósseis; não é totalmente biomassa. technology variations para essas alternativas.
CHP pode fazer melhor uso de combustível quando um cliente próximo precisa de calor, mas adiciona uma rede de calor, acoplamento sazonal, manutenção e combustão / tarefas de gerenciamento de cinzas. Os sistemas de condensação de extração podem alterar sua divisão de calor / energia; este caso de pressão traseira mais simples não tem essa liberdade. Nenhuma relação universal calor / energia, limiar de distância ou benefício de carbono é reivindicado. [B6] [B7]
Limites de bibliografia e leitura verificados
- [B1] Sjaak van Loo e Jaap Koppejan (eds.), O Manual de Combustão de Biomassa e Co-incineração, Earthscan, 2008. ISBN 9781844072491; DOI 10.4324/9781849773041. Actual lawful preview, §6.3.2 “Rankine cycle”, p.179 O catálogo digital do Google também lista 2012; outros capítulos de combustível/grata foram leitura adicional apenas de conteúdo, não passagens verificadas.
- [B2] Babcock & Wilcox, Steam: sua geração e uso, 42nd ed., Gregory L. Tomei (ed.), 2015. ISBN 9780963457028. Actual publisher sample, Chapter 1, pp.1–1 to 1–4 verificado para ferver, separação e circulação do tambor. Os capítulos da biomassa/aglomerador não estão nesta amostra e permanecem leitura mais adicional.
- [B3] US DOE, Manual de Fundamentos: Termodinâmica, Transferência de Calor e Fluxo Fluido, Vol.1, DOE-HDBK-1012/1-92, Junho de 1992. Atual handbook p.21 and pp.79–84: calor sensível líquido, turbina / bomba / motor e balanços do trocador. Seu “calor latente” que diz ao lado do líquido cp a equação não é adotada; a condensação é calculada a partir da entalpia do vapor.
- [B4] H. H. Woodson e J. R. Melcher, Dinâmica Eletromecânica, Parte I, Wiley, 1968. Actual MIT-hosted Chapter 4, §4.1.8, equation (4.1.95), pares de pólos verificados e velocidade síncrona. Nossa seleção de 50 Hz / dois pólos é ilustrativa.
- [B5] A. H. Harvey, Propriedades termodinâmicas da água: tabulação da formulação IAPWS 1995, NISTIR 5078, 1998. Atual Table 2, pp.12–13 e Table 3, p.47 verificado para linhas exatas de 0,20/4 MPa e vapor principal de 4 MPa / 400 °C. Dados de água pura, não especificações de combustível ou planta.
- [B6] US EPA, Catálogo de Tecnologias CHP, Março 2015, real Section 4, §4.3.2.4, pp.4–7 to 4–8; §4.4, p.4–9. Arquitetura de contrapressão e eficiência da turbina versus limites de combustível para eletricidade verificados. As classificações / eficiências de exemplo histórico não são adotadas.
- [B7] IEA Bioenergy Task32: real combustion stages e grate/air principles; US EPA Biomass CHP Catalog v1.1, 2007, §5.1, apenas leitura de mecanismo; EPA dos EUA Stationary Combustion GHG Inventory Guidance, March 2016, §1.2 p.2, compensação de carbono real verificada. Nenhuma reivindicação de regra contábil ou ciclo de vida numérico atual é feita.
- [B8] US EPA Fabric Filter—Pulse-Jet Cleaned Type, EPA-452/F-03-025, 2003, pp.3–4 e 2021 Reference Case, Chapter 5, Dry Sorbent Injection p.5–19: mecanismos reais de limpeza de sacos/pulsos e de absorção a seco verificados. Os custos de retrofit de carvão/trona e os pressupostos de remoção não são transferidos para este exemplo de biomassa educacional.
As passagens identificadas verificadas em 3 de outubro de 2026. Explicações, diagrama e geometria são originais. Revisões de software/geometria/educacionais são registradas separadamente; nenhuma revisão independente de engenharia por pares, aprovação de construção, simulação validada de domínio de tempo, permissão de emissões ou instruções de operação seguras são reivindicadas.
Baixe a cena original editável do Blender. Reprodução, pressupostos de cálculo e testes reais estão documentados nos relatórios de engenharia / referência do projeto Biomass CHP.
Dentro da engenharia
Siga a maquinaria, os fluidos de trabalho e a conexão elétrica.
Mecânica
Uma pega articulada levanta antes de atravessar e libera em um funil / ram. Mover o combustível de transporte de faixas enquanto as faixas fixas permanecem paradas. A separação do cilindro, a circulação da água e os tubos do superheater / economizador explicam a geração de vapor. Eixos de turbina / gerador coaxiais giram dentro de invólucros fixos, estatores e rolamentos. A exaustão condensa fora dos tubos de água do distrito; a bomba de água receptor e de alimentação fecha um circuito de condensado separado.
Térmico & químico
A umidade do combustível consome calor durante a secagem. A combustão libera CO2 e poluentes; cinzas e tratamento de gases de combustão permanecem necessários. O impacto climático do ciclo de vida depende da matéria-prima, do uso da terra e da cadeia de suprimentos, portanto, a biomassa não é automaticamente neutra em carbono.
Elétrica
Um gerador síncrono ilustrativo de dois pólos/50 Hz funciona a 3000 rpm quando ativo, exibido 100:1 mais lento. Aparelhagem trifásica e uma eletricidade líquida de exportação do transformador após bombas, outros auxiliares e perdas. Os balanços úteis de calor e MMe/MWth compartilham o mesmo modelo de estado fixo; nenhuma demanda de calor significa isolada sem um despejo de calor não modelado. As eficiências fixas dão uma relação de poder de ensino-a-calor, não uma relação universal de CHP.
Principais tipos e variações
O modelo mostra combustão direta com uma turbina a vapor de contrapressão e um cliente de calor. Outras plantas usam diferentes matérias-primas e equipamentos de conversão. O CHP é uma maneira de usar o calor e pode acompanhar várias dessas rotas; não é um tipo separado de combustível de biomassa.
Combustão de biomassa direta
A biomassa sólida preparada queima em um forno, transferindo calor para uma caldeira e depois para uma turbina a vapor. Grates e leitos fluidizados são possíveis arranjos de combustão. A condição do combustível é importante: a umidade absorve o calor à medida que evapora, enquanto o material mineral permanece como cinzas ou depósitos em superfícies de aquecimento.
O que muda na prática
Pode usar resíduos sólidos adequados para eletricidade e calor. Preparação de combustível, armazenamento, remoção de cinzas e controle de emissões fazem parte da planta, não acessórios opcionais.
Digestão anaeróbica e biogás
Os microrganismos quebram a matéria orgânica em um digestor selado sem oxigênio livre. Os produtos são biogás, contendo metano e dióxido de carbono, e um material restante chamado digerir. O biogás condicionado pode alimentar um gerador de motores; um tratamento mais extensivo pode atualizá-lo para usos que exigem gás natural renovável.
O que muda na prática
Isso se adequa a matérias-primas orgânicas úmidas que são difíceis de queimar diretamente. O manuseio de gás e o gerenciamento de digestão são partes centrais do processo, juntamente com a geração de eletricidade.
Gasificação de biomassa
Calor e quantidades controladas de oxigênio ou vapor convertem biomassa sólida em gás de síntese em vez de queimá-lo totalmente em um forno. Após a limpeza adequada, o gás pode fornecer um motor ou turbina. Este é um processo de conversão térmica, distinto da produção biológica de biogás digestor.
O que muda na prática
A qualidade do gás deve corresponder à máquina a jusante. Preparar matéria-prima e controlar partículas, alcatrões e outros contaminantes são importantes para o funcionamento confiável de um sistema de energia completo.
Biomassa combinada calor e potência
Uma planta fornece calor útil, bem como eletricidade. Um sistema de vapor pode enviar exaustão da turbina ou extrair vapor para um usuário de calor; um motor de biogás pode recuperar o calor de exaustão e resfriamento. Em ambos os casos, um trocador de calor pode manter a água do cliente separada do fluido de trabalho da central geradora.
O que muda na prática
Usar o calor que seria descartado aumenta a recuperação de energia útil total. O benefício depende de um cliente próximo realmente precisar desse calor quando estiver disponível.
Recuperação de energia de resíduos mistos
Um forno de resíduos para energia queima a porção combustível de resíduos municipais, muitas vezes aumentando o vapor para eletricidade e aquecimento urbano. Os resíduos de papel e alimentos são biogênicos; os plásticos à base de petróleo não são. Metais e vidro não fornecem energia de combustão e a planta deve gerenciar cinzas e resíduos de gases de combustão.
O que muda na prática
A sua electricidade pode conter contribuições renováveis e não renováveis. A composição dos resíduos é importante, pelo que o rótulo do combustível, por si só, não pode estabelecer um total de geração totalmente renovável.
Eletricidade de gás de aterro
Os resíduos orgânicos enterrados decompõem-se e liberam um gás contendo metano e dióxido de carbono. Uma rede de poços e tubos o coleta. A umidade e os contaminantes são removidos conforme necessário antes que um motor, turbina ou outro gerador compatível use o gás para produzir eletricidade e calor potencialmente útil.
O que muda na prática
Isso recupera o combustível de um local de resíduos existente. O fornecimento de gás muda ao longo da vida útil do aterro, portanto, o desempenho da coleta e a mudança na geração de restrições de qualidade do gás.
Vale a pena saber
- A combustão de biomassa libera CO2; o benefício climático do ciclo de vida depende de matéria-prima, uso da terra, transporte e tempos de crescimento. Renovável não significa automaticamente neutro em carbono.
- Este exemplo de contrapressão conduzida por calor não é uma central de condensação por extração: a demanda de calor zero interrompe a geração. A utilização combinada de energia não é elétrica ou eficiência de exergia.
- Algumas centrais de resíduos para energia usam equipamentos semelhantes, mas os resíduos urbanos mistos incluem material não renovável; apenas sua fração biogênica é a biomassa.
- As centrais de biogás geralmente queimam gás nos motores em vez de usar uma turbina a vapor.
Veja exemplos reais
O atlas inclui 1.931 registos de biomassa em todo o mundo.
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Referências de livros didáticos
Antecedentes técnicos sugeridos para este tópico. Estes livros são leitura adicional, não prova de que todas as explicações foram verificadas em relação a cada edição. Veja o Bibliografia completa e âmbito de revisão.
- Biomass Gasification, Pyrolysis and Torrefaction: Practical Design and TheoryCombustão de biomassa, gaseificação e preparação de combustível.
- Steam: Its Generation and UseCaldeiras a biomassa e calor e potência combinados.
Fontes
- EIA: Biomass explained ↗
- US EPA: Steam turbines and combined heat and power ↗
- Biomass handbook: lawful preview, back-pressure Rankine cycle ↗
- Babcock & Wilcox: Steam 42, Chapter 1 sample ↗
- EIA: How electricity is generated ↗
Os recortes revelam equipamentos fechados. Layouts, dimensões, materiais e velocidades de animação são ilustrativos; este é um modelo educacional, não um projeto de planta. Seu equilíbrio CHP de estado fixo conduzido pelo calor não é uma parte-carga validada, combustão/emissões, pressão-vazão, guindaste, simulação transitória ou de segurança.