Газогенераторы для выработки электроэнергии на дровах

Отопление дома: делаем газогенератор своими руками

Дата публикации: 4 ноября 2019

Интерес к возобновляемой энергии накаляется, владельцы частных домов вновь изучают старую технологию с проверенной репутацией — генераторы древесного газа. За последние 15 лет это экологически чистое, энергосберегающее решение приобрело популярность. Оно особенно эффективно в условиях с постоянной потребностью в отоплении в зимние месяцы. Собственники стремятся купить или сделать газогенератор на дровах своими руками.

Как работает

Сами устройства, если вспомнить историю, использовались давно и довольно часто. Они устанавливались на транспортных средствах, но сегодня их в основном применяют как стационарные установки. Агрегат представляет собой особый блок, напоминающий печь и преобразующий древесину или древесный уголь в газ. Принцип работы следующий: исходное сырье поступает в систему, которая готовит углеродсодержащий материал в среде с низким содержанием кислорода для производства синтез-газа.

Выбор исходного сырья определяет конструкцию газогенератора, наиболее распространены три варианта:

• Восходящий (прямой), когда древесина поступает в камеру газификации сверху, падает на решетку, образует топливную кучу. Воздух поступает из-под решетки, поднимается через топливную кучу. Сингаз выходит из верхней части камеры.
• Обратный и поперечный. Здесь воздух и синтез-газ могут входить/выходить в разных местах.

Система включает 5 компонентов:

1. Бункер для топлива. Решения видоизменяются в зависимости от выбранного топлива (щепа или древесные гранулы), местоположения, размера всей системы. Древесная стружка дешевле в приобретении, но поскольку расход её больше, для хранения требуются большие контейнеры. Древесные гранулы почти вдвое дороже, чем дрова, но они занимают треть объема, более плотно спрессованы и однородные, поэтому горят эффективнее.
2. Топливник. Топливо автоматически подается из контейнера для хранения в камеру перегонки.
3. Камера горения. Дрова (щепа или другое) дозируются по мере необходимости для достижения правильной скорости горения для удовлетворения тепловых нагрузок и газифицируются путем частичного сгорания в среде с ограниченным содержанием кислорода при температурах, превышающих 500 градусов по Цельсию.
4. Водный теплообменник.
5. Распределитель воздуха. Дымовые газы направляются в блок регенерации тепла и циклон, который вращает газовые потоки для отделения оставшихся твердых частиц.

Газогенератор для отопления дома своими руками

Суть всего процесса — неполное сгорание, когда тепло от горящего твердого топлива создает газы, которые не могут полностью сгореть из-за недостаточного количества кислорода из доступной подачи воздуха, затем происходит фильтрация (что по массе: 20% водорода, 20% окиси углерода, от 50 до 60% азота и немного метана). При этом можно сделать био газогенератор своими руками, а в качестве топлива использовать любой вид биомассы (органический материал), который будет гореть, включая дерево, бумагу, уголь и т.д.

Для создания такого агрегата потребуется обзавестись сваркой (или найти сварщика), угловой шлифовальной машиной, кислородно-ацетиленовой горелкой и дрелью, а также знанием того, как их использовать.

Теоретически газогенератор можно сделать любого размера. Но не стоит забывать, что любое топливо, которое будет использоваться, должно легко проходить через трубу подачи (она действует как сушилка и бункер). Топочная труба подает топливо в камеру горения, где оно сгорает. Затем газы забираются из блока газификации и вытягиваются через блоки фильтров. Нужно добавить конденсатор после циклонного фильтра, чтобы получить как можно больше влаги из газа.

1. Блок газификатора

Первое — прочная основа. Все должно быть герметичным. На фото использован отрезок трубы 120,6 мм, решётка сделана из тормозного ротора с вырезанным дном, к которой приварена арматура 6 мм. Отверстие для удаления золы выполнено из куска 152-миллиметровой трубы с крышкой из стальной пластины. Нередко как основу для изготовления блока используют ненужные бидоны, старые стальные бочки.

2. Циклонный фильтр

Фильтрующие блоки — самая легкая часть всей сборки самодельного газогенератора своими руками. Первое из двух фильтрующих устройств представляет собой циклонный фильтр, который действует с одной стороны как фильтр, а с другой — как конденсатор. Водяной пар, креозот, гудрон и некоторые частицы собираются на внутренней части. Все, что нужно сделать, — запустить трубу из блока газификации через боковую стенку бака под углом, чтобы запустить циклон.

Затем пропустите другую трубу через верхнюю часть резервуара, которая находится примерно в 50 мм от дна. Лучше добавить резиновую прокладку между фланцем и крышкой, чтобы обеспечить хорошую герметичность. Теперь просто прикрутите банку.

3. Тонкий очиститель

Сделан из металлической прочной коробки. Труба, проходящая через верх конструкции, идет прямо от верхней части циклонного фильтра. Далее идут элементы сантехники: сначала тройник, который разделяется между воздушным компрессором и выходом, клапаны предназначены для переключения между ними.

Вариантов изготовления устройства довольно много, ещё один пример газогенератора своими руками на видео:

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

Газогенератор на дровах для отопления дома: устройство и изготовление своими руками

Горючий газ, столь необходимый для отопления домов, приготовления пищи, в качестве топлива для автомобилей и прочих полезных устройств, добывают не только из под земли. Источником этого ценного продукта могут стать дрова, торф, отходы деревообработки, уголь и даже отдельные виды мусора, например, куски старого линолеума или снятого паркета, непригодный для дальнейшего использования пластик и т. п. Чтобы получать газ таким образом, понадобится приобрести специальное устройство или сделать газогенератор своими руками. Как его соорудить самостоятельно — мы об этом сейчас и поговорим.

Устройство и принцип работы дровяного газогенератора

Дровяные газогенераторы растапливаются таким же образом, как и обычные котлы. Причем там и здесь используется твердое топливо – древесина. Дрова, опилки, брикет или другое топливо укладывается в камеру, которая расположена в нижней части газогенератора. После этого производится поджег и открывается заслонка для создания тяги. Также, стоит обратить своё внимание на то, что заслонка открывается только на половину, так как может погаснуть огонь. Причиной тому является излишек поступившего воздуха.

Устройство и схема работы газогенератора

Устройство газогенератора очень простое, основу составляют две камеры, размещенные в одном корпусе. В нижнем отсеке осуществляется сгорание топлива, а в верхнем — газа. Нагретый воздух постоянно циркулирует по трубопроводам.

В нижней камере имеются специальные отверстия для забора холодного воздуха. При нагревании он поднимается и далее поступает в канал.

Чтобы получить из древесины горючий газ, необходимо обеспечить особые условия ее горения. Для этого в топку подается небольшое количество кислорода, которое не позволяет топливу просто сгореть. При этом температура в камере сгорания должна быть очень высокой, более 1100 градусов.

Дровяной генератор успешно использовался для автомобилей еще во время Второй мировой войны. Сегодня к этой идее все чаще возвращаются по соображениям экологической безопасности

В результате образуется смесь горючих газов, которую необходимо охладить. После этого газ пропускают через ряд фильтров для очистки от уксусной и муравьиной кислоты, золы, взвешенных частиц и т. п. Очищенный газ подается в смеситель, где в него поступает некоторое количество воздуха. Эта газово-воздушная смесь пригодна для дальнейшего использования, например, для подогрева воды отопительного контура или как топливо для двигателя внутреннего сгорания. Понимание принципов работы устройства поможет при создании древесного газогенератора своими руками.

Обратите внимание, что есть еще одна разновидность дровяного газогенератора — пиролизная печь. В ней также образуются горючие газы, которые поступают во вторичную камеру сгорания, а не отбираются для дальнейшего использования.

Вообще, идея дровяного газогенератора не нова, а в последние годы защитники экологии ратуют за использование таких агрегатов для автомобилей. В следующем видеоматериале продемонстрирован успешный опыт создания автомобильного газогенератора, который работает на дровах.

Видео: изготовление и запуск газогенератора

Преимущества и недостатки агрегата

Среди преимуществ использования газогенераторов следует отметить:

• довольно высокий КПД, который может достигать 80-95% (для сравнения — 60%-ный КПД у твердотопливных котлов считается очень хорошим достижением);
• длительный процесс горения топлива, который избавляет от необходимости часто его подкладывать (дрова могут гореть до 25 часов, процесс горения угля может длиться до 5-8 дней);
• полное сгорание топлива, поэтому процедура очистки зольника и газохода проводится очень редко;
• регулируемый процесс горения можно автоматизировать;
• в процессе работы выделяется минимальное количество вредных веществ;
• снижаются затраты на обогрев жилища;
• можно загружать в топку поленья до одного метра длиной;
• в отдельных моделях генераторов можно использовать свежесрубленное дерево или древесину с влажностью 50%.

Возможность автоматизировать работу устройства, а также материалы, которые используются при их создании, делают дровяной газогенератор более безопасным, чем традиционный твердотопливный котел.

В качестве топлива для газогенератора можно использовать не только дрова, но и торф, уголь, опилки, старый паркет, а также некоторые другие отходы

Однако есть у этого агрегата и ряд недостатков, которые следует принять во внимание:

• В большинстве моделей для подачи воздуха используется электрический вентилятор, из-за которого устройство можно считать энергозависимым.
• При снижении мощности генератора более чем на 50% горение теряет стабильность, в результате чего выделяется деготь, загрязняющий газоход.
• Чтобы избежать выпадения конденсата, температуру обработки отопления необходимо поддерживать на уровне 60 и более градусов.

Кроме того, стоимость генераторов, которые предлагает промышленное производство, почти в 2 раза превышает расходы на покупку твердотопливного котла. Можно существенно сократить эти затраты, изготовив агрегат самостоятельно.

Как сделать газогенератор на дровах для отопления дома своими руками

Перед тем, как начать делать газогенератор своими руками, необходимо подробнее рассмотреть его конструкцию и разобраться в принципах работы.

Схема расположения элементов и черте агрегата

Агрегат должен состоять из:

• корпуса, в который заключены остальные элементы;
• бункера, называемого также камерой заполнения, в которую загружают топливо;
• камеры сгорания, в которой и происходит процесс горения топлива при очень высоких температурах;
• горловины камеры сгорания, где осуществляется крекинг смол;
• воздухораспределительной коробки с обратным клапаном;
• калибровочных отверстий, называемых фурмами, которые соединяют среднюю часть камеры сгорания с распределительной коробкой;
• колосниковой решетки, предназначенной для поддержки углей;
• загрузочных люков с герметичными крышками (верхний и боковой — для загрузки топлива, нижний — для удаления золы);
• патрубка для отвода газа, к которому привариваются трубы газопровода;
• охладителя, проходя по которому, газ остывает до необходимой температуры;
• фильтров для очистки газа от примесей.

На схеме, представленной ниже, видно, как происходит размещение элементов газогенератора.

На этой схеме наглядно показаны все составные элементы агрегата

Горячий газ, получаемый в генераторе, можно использовать для подсушивания топлива. Для этого часть газопровода необходимо провести по кольцу вокруг камеры сгорания, разместив его между корпусом устройства и камерой загрузки топлива. Это позволяет увеличить КПД устройства. Чертеж аппарата приведен ниже.

С чертежом будет намного проще собрать конструкцию

Поскольку работа самодельного генератора на опилках происходит при высоких температурах, к каждому элементу конструкции предъявляются довольно жесткие требования. Корпус обычно варят из листового металла, приделывая к низу небольшие металлические ножки. Традиционно его делают цилиндрической формы, но нет правила, по которому он не может иметь прямоугольную конфигурацию.

На этой схеме наглядно отражены особенности устройства дровяного газогенератора. Покидая камеру сгорания, газы смешиваются с воздухом, охлаждаются, а затем проходят окончательную очистку

Этапы выполнения работ по сборке агрегата из стали

Для изготовления бункера следует использовать малоуглеродистую сталь. Его устанавливают внутри корпуса и крепят болтами. Крышка бункера нуждается в уплотнителе. Для этого часто используют асбест, но он считается опасным для здоровья, поэтому следует приобрести прокладки из другого жаростойкого материала.

В нижней части бункера устанавливают камеру сгорания из жаропрочной стали, к камере присоединяют горловину. Корпус отделяют от горловины уплотнительным асбестовым шнуром или другим изолятором.

Мастера, которым удалось изготовить самодельный газогенератор, отмечают, что в качестве камеры сгорания удобно использовать газовый баллон, новый или бывший в употреблении. В последнем случае есть опасность возгорания остатков газа при срезании верхней части баллона. Чтобы этого не произошло, газовый баллон следует заполнить водой и после этого приступать к работе.

Воздухораспределительную коробку устанавливают вне корпуса газового генератора. Чтобы созданный своими руками газогенератор на дровах работал должным образом, на выходе из коробки следует установить обратный клапан, не позволяющий газу покидать устройство через это отверстие. Перед коробкой можно поставить вентилятор для нагнетания воздуха. Такая конструкция позволяет использовать для сжигания даже свежесрубленное дерево, влажность которого превышает 50% (норма для твердотопливных котлов — 20%)

Изготовить дровяной газогенератор можно из различных подходящих материалов, например, из металлической бочки или старого газового баллона

Колосниковую решетку чаще всего выполняют из чугуна. Чтобы упростить процедуру очистки, среднюю часть колосника делают подвижной, управляемой специальным рычагом. Важный элемент загрузочного люка — амортизационная рессора, которая позволит приподнимать крышку люка в случае избыточного скопления газа в бункере.

Самодельный газогенератор из баллона или бочки

Бочка работает как камера сгорания

Для изготовления котла подойдет любая бочка, можно даже использовать пустой газовый баллон или сделать самостоятельно, применив сварку и лист стали. Толщина листа должна быть, как правило, не более десяти миллиметров. Понадобятся кольца, которые буду служить фильтром грубой очистки газа и трубы, которые буду служить заборниками холодного воздуха. Необходимо продумать и отвод конденсата, чтобы он не скапливался на дне котла. Эту проблему чаще всего решают установкой сливного крана.

Газогенераторы, сделанные на заводе, стоят очень немало. Поэтому позволить их себе может не каждый. Народные умельцы предпочитают делать котлы самостоятельно, выполнив следующие этапы:

1. Из листа стали сварите цилиндр и прикрепите ножки. Корпус готов.
2. Сделайте бункер и закрепите его в верхней части котла при помощи болтов. Для изготовления этой составной части можно использовать менее углеродистую сталь.
3. Смастерите камеру сгорания из газового баллона.

Прежде чем резать баллон, заполните его водой, т. к. сверху могут скапливаться остатки газа.

Небольшие газогенераторы, работающие на дровах, можно установить в доме, так как при загрузке можно не опасаться скопления мусора, а топливо можно хранить рядом с котлом.

Крупные агрегаты следует устанавливать на улице как можно ближе к месту хранения топливного природного материала. В такой ситуации есть возможность без больших неудобств подвозить дрова к аппарату. Кроме того, при размещении котла во дворе получится избежать загрязнения помещения золой и грязью.

Если газогенератор располагается на улице, тогда для удобства его подключения трубы к отопительному котлу следует прокладывать по земле.

Видео: газовый генератор для отопления

Запуск оборудования и советы по эксплуатации

Перед запуском газогенератора необходимо камеру сгорания очистить от пепла. Проверить открытие заслонки дымохода — она должна быть открыта наполовину. После этого производится закладка древесины и ее воспламенение. Эти действия схожи с действиями при топки обычных домашних печей.

Для увеличения срока службы аппарата рекомендуется регулярно проводить чистку камеры сгорания и дымоходов. Если этого не выполнять, то очень скоро один из элементов газогенератора выйдет из строя из-за перегрева. Для того чтобы осуществлять контроль за температурой, устанавливают датчики в верхней части котла и в середине трубопровода.

Герметичность также играет важную роль. Так как попадание влаги может привести к погашению огня, и излишек воздуха снизит давление в системе.

Чтобы ваш самодельный газогенератор на дровах работал правильно, необходимо обязательно отрегулировать подачу воздуха, отвод газов и другие процессы. Лучше всего при изготовлении агрегата использовать чертежи, основанные на инженерных расчетах, учитывающих такие показатели, как площадь сгорания топлива и т. п.

Некоторые умельцы вышли из положения другим образом: они сделали копию газогенератора, который уже успешно работает, точно соблюдая все пропорции. Готовый дровяной газогенератор можно установить как вне жилого дома, так и в подвальном помещении.

Газогенератор на древесной щепе (газоэлектростанция на древесных отходах) для выработки электрической и тепловой энергии из древесного топлива

Газогенераторы с утилизацией древесных отходов для постоянного или аварийного электроснабжения объектов (газоэлектростанция на древесной щепе)

В настоящее время к технологиям переработки возобновляемого углеводородного сырья предъявляются новые требования по экологическим, экономическим и техническим показателям. С учетом этого наша компания, предлагает новую технологию и газогенераторы обращенного процесса горения. Данное оборудование позволяет осуществлять термохимическую переработку возобновляемого углеводородного сырья с широким спектром состава, при этом обеспечивается высокая эффективность использования топлива и снижение вредных выбросов в окружающую среду.

Стоимость данной установки ГГУ-100 (100 кВт) на базе ЯМЗ-238 в контейнерном исполнении с автоматизированной системой составляет 15.000.000 рублей с НДС. Срок поставки 60-90 дней (видеоролик).

Газогенератор (газоэлектростанция) на базе российского двигателя ЯМЗ номинальной мощностью 60 кВт, 100 кВт, 150 кВт, 200 кВт, предназначена для выработки электрической и тепловой энергии из древесного топлива. В качестве топлива используется древесная щепа, брикетированные или гранулированные отходы древесины, а так же ряд промышленных отходов после соответствующей их подготовки. Показатели выбросов электростанции соответствуют требованиям ЭкоНиП 17.01.06-001-2017 (Экологические нормы и правила).

Стоимость газогенератора 60-200 кВт по бюджетной цене (открытого типа в вертикальном исполнении, с ручной подачей сырья – лестница), срок поставки 60 дней:

Расход щепы 1-1,2 кг/ч х 1 кВт

Основное оборудование монтируется в доработанном контейнере и состоит из приёмного топливного бункера с подсушивающим устройством, системой выработки и подготовки генераторного газа и газо поршневого агрегата. В приводе электро агрегатов используются двигатели Российского производства ЯМЗ, ТМЗ. После доработки систем управления и контроля приводного двигателя и он эффективно использует генераторный газ в качестве основного топлива. Ресурс двигателя до капитального ремонта составляет не менее 30 000 м/час (не более 50 000 м/час). Допускается возможность установки газо поршневого агрегата импортного производства способного работать на генераторном газе калорийностью от 1200 Ккал/Нм3.
Газогенератор (газоэлектростанция) может работать в единой энергосистеме под управлением диспетчера в качестве блок станции.

Основные технические характеристики газогенераторной установки и электростанции 100 кВт на древесных отходах:

• Мощность электрическая/тепловая 90-100/130 кВт
• Напряжение генератора/ частота тока 0,4 кВ/ 50гц
• Рабочий объём газо поршневого двигателя 15-19 л
• Средний расход масла, г/кВт.час Не более 1,3
• Тип генератора ГСФ-100, ГСМ-100
• Режим генерации На выделенную нагрузку, параллельно с промышленной сетью
• Тип газификатора Обращенный с открытой камерой газификации
• Режим работы Непрерывный
• Производительность по газу (максимальная) 250 Нм3/час
• Средняя калорийность газа 1560 Ккал/Нм3
• Температура газификации 1050 – 1100 °С
• Тип и размер топлива Древесная щепа, промышленные отходы
• Допустимая влажность топлива Менее 20%
• Подача топлива Автоматическая загрузка без остановки газогенератора
• Потребление топлива на максимальной мощности не более 120 кг/час
• Количество образование золы Не более 2 % от расхода топлива
• Удаление золы Автоматическое
• Содержание в выхлопных газах (О2 -15%): СО – не более 600 мг/м3, NO – не более 140 мг/м3
• Потребляемая электрическая мощность в режиме запуска не более 3 кВт
• Обслуживающий персонал (оператор) 1
• Масса в контейнерном исполнении не более 12 т

Подача топлива в газогенераторную установку (газоэлектростанцию) происходит циклически по мере его выработки и уровень в активной зоне поддерживается в заданном режиме. Количество воздуха для горения поступает в соответствии с отбором полученного газа. В нижней части камеры горения газогенератора для удержания слоя топлива и отсева несгоревшего остатка имеется колосниковая решетка с механическим приводом. Зола и несгоревший остаток скапливается в зольной камере иудаляется механическим устройством в специальную ёмкость. В корпусе газогенератора на уровне колосниковой решетки для доступа к ней имеется люк, при помощи которого при плановыхостановах производится осмотр состояния камеры газификации и очистки её от посторонних и не сгоревших включений.

Скрубберы и система трубопроводов устанавливаются непосредственно на опорные кронштейны рамы и крепятся к ним при помощи болтовых соединений. Для охлаждения и очистки газа используется промывка его водой. Вода через полость теплообменника, к распылителям скруббера подаётся погружным насосом из установленного в нижней части рамы бака, который одновременно выполняет функцию отстойника.В составе оборудования имеется сорбционный фильтр для очистки и нейтрализации оборотной воды при сбросе её в канализацию. Окончательнаяочистка газа происходит с использованием сухого фильтра, который заполнен в качестве фильтрующего элементадревесной щепой. После загрязнения заполнителя он используется в качестве добавки к основному топливу и тем самым утилизируется.

Запуск газогенератора производится в ручном режиме с использованием факельного розжига. Для вывода газогенератора на рабочий режим в системе установлен электровентилятор центробежного типа, который через дополнительный газовый кран включён в газовый контур. Сброс полученного газа при розжиге газогенератора производится на факельное уcтройство. После прогрева двигателя производятся операции по установкам рабочего напряжения и частоты тока, так же при необходимости выполняется синхронизация с сетью в ручном режиме. При ручном или автоматическом останове двигателя отбор газа из газогенератора полностью прекращается и соответственно прекращается и поступление воздуха в зону горения газогенератора при этом не происходит аварийных ситуаций в его работе.

В качестве шкафа управления используется шкаф типа ВШУ (ШУДГ) конструкция которого определяется его функциональным назначением и включает в себя блоки терморегулирования ВТР, автоматические выключатели, переключатели режимов работы, пускатели и другие комплектующие элементы и компоненты пригодные для конкретного применения, а также устройства индикации (сигнальные лампы) которые обеспечивают визуальный контроль над работой оборудования.Степень защиты корпуса шкафа – IP54 по ГОСТ 14254.

Автоматическая система контроля обеспечивает непрерывную работу установки в автоматическом режиме, контроль технологических параметров, а также визуальную и звуковую сигнализацию о выходе параметров за пределы технологического режима.

Уникальность оборудования состоит в возможности использования для производства электроэнергии и тепла возобновляемого углеводородного сырья с очень широким спектром состава.Вследствие проведения процесса термолиза в определенном диапазоне температур (в отличие от прямого сжигания) в изотермических условиях, направляющих процесс неравновесного термолиза в нужном направлении для выработки качественного синтез-газа с предотвращением условий образования таких токсичных соединений, как диоксины и бензапирены. Газогенераторное оборудование в качестве топлива может использовать также смесь древесной щепы, бытового мусора с отходами полимеров, бумаги, отходов деревообрабатывающей промышленности, в том числе ДСП и т.п.

Описание и параметры газгена 60-200 кВт (на базе двигателя ЯМЗ) открытого типа в вертикальном исполнении, с ручной подачей сырья – лестница:

Газген пиролизный – на биотопливе (далее – газогенератор), номинальной мощностью 60-200 кВт, предназначен для выработки пиролизного газа, который может использоваться как топливо в двигателе внутреннего сгорания и который служит приводом генератора электроэнергии, так и использования газа на технологические нужды (как топливо для отопительных котлов и различного технологического оборудования).

Газогенератор 60-200 кВт (газген) на биотопливе позволяет получать дешевую электроэнергию в тех регионах, где нет возможности провести линии электропередач, выполнить прокладку газопровода или затруднен подвоз газа в баллонах.

Основной вид топлива для газогенераторной установки древесные чурки размером 100- 200 мм, диаметром 60- 80 мм (альтернативное топливо: древесная щепа, древесные брикеты, пеллеты), оборудуя склад на проектном объекте, необходимо учитывать хранение запаса, но не более чем на 15 – 20 дней

Наиболее важным этапом является процесс подготовки сырья для обеспечения производства газа высокого качества в необходимом количестве. Основное требование к биомассе согласно спецификации содержание влаги не более 30% перед подачей в газогенераторную установку 60-200 кВт. Кроме сушки биомасса подвергается еще и сортировке.

В качестве альтернативного топлива газгена допускается использовать:

• древесные брикеты длиной до 100-200 мм;
• в качестве примеси к основному топливу в пропорции 85% / 15% можно добавлять древесные отходы с различными качественными параметрами (относительно влажности) и разной грануляции (обрезки, щепки, древесные отходы, образующиеся при деревообработке).

В реакторе газогенератора при контролируемых условиях образуется горючий газ, преимущественно монооксид углерода СО. Чтобы произвести электроэнергию, полученный топочный газ, очищается от пыли, смол, охлаждается и подвергается процессу сгорания в газовом двигателе внутреннего сгорания с выработкой электроэнергии электрогенератором. Для выработки 1 кВт/час электроэнергии необходимо около 1-1,2 кг биотоплива. При использовании газгена для выработки газа на технологические нужды не требуется очистка пыли и смол и соответственно не требуется очистительное оборудование (циклоны, скрубберы, шламоотстойник, фильтр тонкой очистки, водоотделитель, градирня и.т.д).

Газгены обращенного типа действия ТПГ-4М (газификатор, генератор синтез газа, газогенератор, газовый утилизатор биологических и бытовых отходов, теплогенератор, генератор древесного газа), предназначенные для переработки любых органических отходов в тепловую и электрическую энергии путём генерации и сжигания синтез-газа, получаемого из:

• отходов лесопиления (горбыль, дрова, щепа, стружка и т.д.)
• сельхоз. отходов (шелуха зерновых культур, солома, костра льна и т.д.)
• отходов фермерских хозяйств (навоз, куриный помет и т.п.)
• отходов мебельного/фанерного производства.
• ТБО (твёрдых бытовых отход) органического происхождения
• биологических, медицинских и подобных отходов

Технические параметры пиролизного газгена:
Вид топлива: Деревянные чурки
Размер, мм: Минимум: ∅ – 60, длина 100, Максимум: ∅ – 80, длина –200
Содержание влаги, %: 1,050
Максимальная потребляемая биомасса, тонн/час: 0,3
Потребляемая мощность кВт/ч: 1,5
Температура газификации, °C: 700-800
КПД cистемы газификации, %: > 85
Температура газа при выходе из установки, °C: от 100 до 200
Способ подача биомассы: Вручную
Золоудаление: Переодическое
Охлаждение газа: Применяется система водяного охлаждения, система пылеудаления по принципу «водяной бани», сепаратор воды и легких фракций смолы и т.д.
Очистка газа: Применяются фильтры грубой и тонкой очистки
Запуск: Применяется вентилятор высокого давления
Обычный состав газа: CO – 19+3 %, H2 -18+2 %, CO2 – 8+3 % , CH4 – до 3 %, N2 – 50 %

Поставка товара на экспорт возможен – на условиях Incoterms 2010.

Самодельный газогенератор на дровах — стоит ли возиться?

Получать электричество можно и с помощью новых технологий, к которым относят солнечные панели и ветряные электростанции, и путем использования методов, известных уже несколько десятилетий. К устройствам для получения энергии относится газогенераторная установка. Прибор может быть основным источником электроэнергии и резервным, предназначенным для поддержки работы бытового оборудования при временных перебоях в электроснабжении. Применяются газогенераторы для выработки электроэнергии и для отопления помещений. Отличающееся высоким КПД оборудование является приемлемой альтернативой для обогрева частных домов при отсутствии природного газа.

Фабричная модель дровяного газогенератора

Принцип работы и особенности

Один из главных вопросов, возникающих у человека, не сталкивающегося с дровяным газогенератором – это что за принцип работы у оборудования и для чего оно нужно. Использование такого прибора для получения газа позволяет решить несколько задач:

• создать систему резервного электроснабжения частного дома;
• получить комфортные микроклиматические условия во время отопительного сезона и одновременного получения газа для других целей (например, приготовления пищи);
• обеспечить работу двигателя внутреннего сгорания автомобиля.

Нагревая твердое топливо до 1100 °C и ограничивая в зону его горения доступ кислорода, можно сделать оборудование пиролизным. Основной принцип работы газогенератора заключается в превращении с помощью процесса пиролиза содержащейся в древесине целлюлозы в олефины (пропилен и этилен). Получившиеся газы очищаются системой фильтров от сажи, золы и других примесей, а затем охлаждаются. После охлаждения продукты оказываются во вторичной камере сгорания, где продолжают гореть, нагревая стенки котла. Для улучшения процесса горения в эту же топку подается воздух. О технических моментах подробно рассказано в видео ниже.

КПД пиролизных котлов выше по сравнению с обычными дровяными печами и котлами, и потраченные на создание самодельного газового генератора время и средства в перспективе окупятся. Тем более что дровяной газогенератор можно сделать не только отопительным, но и водонагревательным оборудованием. Для этого нагревающиеся в процессе горения дров стенки котла соединяются с теплообменником.

Пиролизный котел (газогенератор) с бойлером косвенного нагрева

Плюсы и минусы использования газогенераторов на дровах

Среди преимуществ использования газовых генераторов стоит отметить:

• Эффективное использование отходов деревообработки – опилок, обрезок и щепы. Обычно такие материалы относят к мусору и выбрасывают – генератор получает из них тепло и газ.
• Высокий КПД газового генератора, в зависимости от способов подсчета калорий достигающий 80–95%. У бюджетных дровяных котлов коэффициент редко превышает 70%.
• Возможность использования в местах, отдаленных от крупных населенных пунктов и не имеющих ни газоснабжения, ни электроснабжения.
• Экологичность установки по сравнению с жидкотопливными котлами, которые не только выбрасывают в воздух больше вредных веществ, но и требуют создания специальных резервуаров для хранения топлива.

Широкому распространению дровяных генераторов газа мешает несколько недостатков, главным из которых можно назвать большие габариты устройства. В видео ниже показан газогенератор, использующийся в процессе отопления слесарного цеха площадью 1200 м².

Исходя из слов автора видео (см. ниже), при использовании газгена эффективность системы отопления выросла на 33%, но не сказано, каковы расходы на электроэнергию потребляемую вентилятором.

Кроме того, в процессе эксплуатации оборудование требует постоянной очистки – регулярно очищают центрифугу, топку и охлаждающие элементы. К минусам относится и необходимость в периодической замене «расходников» (фильтров для получаемого с помощью установки газа) и использовании только древесины с влажностью до 20%.

Дрова для растопки требуют места для хранения, а газ начинает образовываться только через 20–30 минут после начала горения. Применяя газогенератор для частного дома, на два последних недостатка не стоит обращать внимания, но для автомобиля эти минусы критичны. Регулировать температуру в топке практически невозможно, а стенки камеры сильно нагреваются, поэтому служит оборудование меньше по сравнению с дровяными печами и котлами использующимися для отопления.

Серийный автомобильный газогенератор

Изготовление дровяного газогенератора для частного дома

Важный нюанс, который следует учитывать, создавая дровяной газогенератор своими руками – схема оборудования. На ней указываются не только элементы, но и направления движения потоков воздуха и газа. В Интернете можно найти разные варианты генераторов газа, а одним из самых популярных среди отечественных домовладельцев является устройство, собирающееся на основе металлической 200-литровой бочки.

Принципиальная схема одного из дровяных газогенераторов

В верхней части цилиндрического корпуса устраивается бункер для древесины, объем которого принимается равным примерно 60–70 литрам. В качестве фильтрующего элемента генератора обычно используют зигзагообразную трубу. Можно взять для этого и корпус огнетушителя. Фильтр комплектуется краном, позволяющим собирать и выводить наружу конденсат, который появляется при сгорании сырой древесины.

Самодельный дровяной генератор газа

Принцип действия газогенератора на дровах, устройство и чертеж которого используются для создания самодельного устройства, заключается в следующем:

• заложенные в бункер дрова попадают в топку и сгорают;
• в процессе горения образуется газ, поступающий через систему грубой очистки в юбку в верхней части;
• при прохождении через охлаждающий фильтр газ остывает и выводится через специальный патрубок (например, к ДВС или в дополнительную зону горения).

При сгорании влажных дров газ попадает в «юбку» и при контакте с холодным воздухом оставляет небольшое количество воды. Жидкость проходит через сепаратор, изготовленный из трубы со вставленной внутрь ребристой пластиной и сливается наружу. Для увеличения КПД котла, полученное при горении дров и очищенное газообразное топливо используется для дополнительного нагрева, попадая во вторую зону горения. При этом наружу выходит только углекислый газ (CO₂).

В видео ниже представлен вариант газгена для отопления изготовленный из листового металла.

Создавая газген своими руками, можно предусмотреть в конструкции бойлер. Вода нагревается обратным горючим газом, дополнительно охлаждающимся во время этого процесса. В среднем, такое оборудование обеспечивает нагрев 5–10 л воды в минуту на 20–30 градусов.

Особенности монтажа и использования

Место для оборудования выбирается с учетом отсутствия у вырабатываемого газа запаха и его опасности для человеческого организма. Поэтому устанавливать самодельные газогенераторы на дровах желательно в отдельных помещениях. Комната должна соответствовать тем же требованиям, что и котельная – иметь хорошую принудительную вентиляцию и объем не меньше 15 кубометров.

Для вывода газа применяется специальная газовая труба, закрепляемая хомутами к патрубку генератора. Под установкой обязательно предусматривается основание из несгораемых материалов. Также стоит отметить, что работы по сборке газогенератора должны выполняться профессионалом – если опыта в проведении таких работ нет, от изготовления самодельного устройства для получения газа или увеличения КПД сгорания дров лучше отказаться.

Автомобильный генератор газа

Отличием генератора газа для транспортного средства является его компактность и увеличенная надежность – хотя даже такие характеристики не позволяют ехать на машине с большой скоростью. Впрочем, разгон до 80–90 км/ч вполне возможен. Материалом изготовления автомобильного газогенератора чаще всего выступают металлические емкости. Серийное производство предусматривает использование нержавеющей стали, благодаря чему уменьшается масса генератора и улучшаются эстетические параметры. Кустарное производство таких приборов приводит к получению эффективных, но не слишком аккуратных на вид и тяжелых дровяных печей, газ от которых передается к газовому двигателю авто.

Автомобиль «Нива» работающий при помощи газогенератора

Неплохим вариантом для создания генератора газового топлива для небольшого автомобиля может стать старый пропановый баллон. Для внутренней части схемы устройства предусматривают использование ресивера от грузовика объемом 20 или 40 л. Для колосниковой решетки выбирают тонкий металл, для патрубков – обычные трубы для отопления.

Колосниковая решетка автомобильного газогенератора

Крышку с крепежом делают из верхней части баллона или листовой стали. Уплотняют ее с помощью обработанного графитовой пропиткой асбестового шнура. Грубый фильтр делается из старого огнетушителя или соответствующего по длине куска трубы. В нижней части фильтрующего элемента устанавливают конусообразную насадку, через которую будет отгружаться зола. Сверху трубу или огнетушитель накрывают крышкой со встроенным в нее патрубком.

Газовый генератор с фильтром

Наличие охладителей, в качестве которых часто применяются биметаллические отопительные радиаторы, требуется по двум причинам:

• слишком горячий газ имеет небольшую плотность и не может обеспечить эффективную работу ДВС;
• при контакте раскаленного газа с нагретыми элементами двигателя может произойти вспышка.

Еще один важный элемент конструкции – смеситель, позволяющий регулировать пропорции газовоздушной смеси. Если не менять концентрацию топлива, в двигатель будет поступать газ с теплотой сгорания 4.5 МДж/м 3 , что в 7,5 раз меньше, чем у обычного пропана. Изменяя пропорцию с помощью специальной заслонки, газовоздушную смесь приводят в соответствие с обычным газом.

Ознакомьтесь с серией видео по созданию газогенератора для автомобиля «Москвич».

Установка на автомобиль

Перед тем как устанавливать газогенератор работающий на дровах, требуется выбрать подходящее место. На грузовых авто, установка размещается между кабиной и кузовом, на автобусах – сбоку (со стороны водителя). Для легкового автомобиля допускается два варианта – монтаж в багажнике или на отдельном прицепе.

Газогенератор в багажном отделении выглядит аккуратнее и не нарушает дизайн транспортного средства. Но пользоваться таким устройством неудобно, а места для перевозки грузов практически не остается. Отдельная установка прибора на прицепе позволяет не только сохранить пространство в багажнике, но и упрощает ремонт оборудования. Кроме того, прицепной газогенератор можно при необходимости отсоединить, переведя машину на бензин или баллонный газ. Недостаток варианта с прицепом – увеличение общей длины транспорта, создающее проблемы при парковке, и дополнительные расходы на приобретение прицепа.

Один из способов размещения дровяного газогенератора в авто

Выводы

Создавая домашний газогенератор для отопления дома или работы ДВС, можно получить приспособление, позволяющее отчасти заменить природный газ и вырабатывать электричество, уменьшающее расход дров за счет увеличения КПД и повышающее время горения одной порции твердого топлива. Время горения одной закладки древесины в топку газового генератора при использовании полученного газа как дополнительного энергоносителя, достигает 8–20 часов. Эксплуатация оборудования достаточно простая, если не считать периодической очистки, а замены требуют только фильтрующие элементы.

Несмотря на эти плюсы, устанавливать самодельный древесный газген на автомобиль нецелесообразно Экономия окажется не такой значительной, как снижение уровня комфорта использования транспортного средства и непредсказуемые последствия для двигателя внутреннего сгорания. Единственным веским аргументом в пользу такого решения, могут быть лишь проблемы с приобретением бензина.

Приемлемый вариант – сборка своими руками газогенератора для частного дома. В этом случае прибор станет источником газа для отопительного котла, газовой плиты и небольшой домашней электростанции.

Принцип работы и изготовление дровяного газогенератора

Не стоит спешить избавляться от опилок, сухих веток, соломы, щепок, листвы и другого строительного и бытового мусора, ведь при наличии газогенератора в хозяйстве все эти отходы можно использовать в качестве совершенно бесплатного, но при этом довольно эффективного источника энергии. Если же такой установки нет, то ее можно сделать собственными руками, не тратя большие средства на уже готовый агрегат.

Как и многие другие агрегаты, работающие на газу, дровяной генератор базируется на пиролизном сжигании, обусловленном наличием кислорода, пусть и в минимальных количествах. Эта особенность переводит процесс быстрого горения, которое можно наблюдать в открытом пространстве, в очень медленное, но производительное тление, благодаря чему вырабатывается необходимое количество полезной тепловой энергии.

Сегодня установки такого типа не слишком актуальны, но раньше сфера их применения была очень широка. Народные умельцы даже умудрялись использовать газогенератор на дровах для автомобиля. Чертеж, схема и необходимые материалы для изготовления этого агрегата не представляют собой ничего сложного, однако сделать дровяной газогенератор самостоятельно смогут только те мастера, которые имеют полное представление о принципе его работы.

Рабочий цикл газогенераторов для выработки электроэнергии на дровах включает в себя такие последовательные процессы:

1. 1. Для выработки полезной энергии в камеру сгорания закладывается топливо, которое сможет дать необходимый объем тепла только при наличии кислорода. Доля чистого воздуха должна составлять не более 35%, иначе топливо будет прогорать слишком быстро.
2. 2. В процессе тления будут выделяться продукты горения, однако не все из них являются полезными, поэтому в каждом устройстве должна быть предусмотрена качественная система фильтрации.
3. 3. Конструкция газогенератора для дома предполагает проведение двойной очистки выделяемых горючих газов, которая поможет избавиться от вредных примесей и прочего балласта, не дающего полезной энергии. Первичная очистка осуществляется за счет прохождения газов через специальное циклонное фильтрующее устройство вихревого типа. Что же касается вторичной очистки, то она проводится посредством обработки продуктов горения в водном фильтре, именуемом скруббером.

Изучив эти простые принципы действия тепловой установки, можно приступать к изготовлению чертежей газогенераторов на дровах своими руками, по которым в дальнейшем будет осуществляться конструирование автономного агрегата. При желании можно воспользоваться уже готовым проектом газгена.

Для этой схемы характерно верхнее расположение камеры сгорания, в которую при нижней тяге, необходимой для более длительного процесса горения, будет закладываться угольный или древесный брикет. Самодельная установка является очень простой и понятной в использовании, однако без существенных недочетов она также не обходится.

Как и все сделанные собственными руками установки, газовый генератор имеет массу недостатков, ведь идеальная работа агрегата, при которой прессованные брикеты или любые другие виды топлива будут подкидываться не чаще одного раза в сутки, является возможной только в том случае, если речь идет о готовом промышленном устройстве. Но это вовсе не повод для того, чтобы отказываться от самостоятельного его конструирования, ведь при правильной сборке дровяной генератор обязательно продемонстрирует множество полезных своих сторон. Как правило, речь идет о таких важнейших преимуществах:

1. 1. Высокая доступность горючего сырья, ведь помимо торфяных брикетов, стружки и других отходов, остающихся после столярных работ, можно использовать содержащие целлюлозу материалы.
2. 2. Коэффициент полезного действия установки достигает от 70 (актуально для самых простых бюджетных конструкций) до 95%.
3. 3. Отсутствие привязки к газовым магистралям или электрическим сетям, ведь газогенераторные установки можно использовать в любой открытой местности, лишенной всякой коммуникационной инфраструктуры.
4. 4. Несмотря на выделение большого количества горючих газов, такие конструкции являются более экологичными, если сравнивать их с теми же жидкотопливными котлами, выбрасывающими в атмосферу огромное количество вредных веществ и требующих создания отдельного резервуара, предназначенного для хранения топлива.
5. 5. Возможность обустройства загрузочного бункера больших размеров, благодаря чему в генератор можно будет загружать крупные топливные материалы без дополнительной их обработки (дрова, длинные толстые ветки и любое другое негабаритное сырье).
6. 6. Широкая сфера применения полезного тепла, вырабатываемого генераторной установкой, которое можно использовать не только для отопления жилых и подсобных помещений, но и для работы двигателя внутреннего сгорания машин.
7. 7. При желании газогенератор может быть переквалифицирован в полноценный электрогенератор, который можно будет использовать в качестве источника электрической энергии при отключении света, выезде на местность, лишённой электросетевой инфраструктуры, а также в любых других критических и нестандартных ситуациях.

Естественно, все перечисленные выше достоинства носят условный характер, так как многое зависит от правильности сборки конструкции, ее габаритов и сложности. Кроме того, не следует забывать и о недостатках таких установок, которых также немало. Обычно имеются в виду такие существенные минусы:

1. 1. Дороговизна конструкции. Не стоит думать, что самодельный газген обойдется хозяину в сущие копейки. И хотя установки, сделанные собственными руками, гораздо дешевле, чем промышленные агрегаты, их можно выполнять только из высокопрочных толстостенных сплавов, которые способны выдерживать высокие температуры горения (чего только стоит чугун для изготовления колосников).
2. 2. Для сооружения подобных конструкций понадобится электро- или газосварочный аппарат, а также навыки работы с ним.
3. 3. Газогенераторная установка не сможет работать без электричества, ведь именно этот источник энергии обеспечивает принудительную тягу. Если пренебречь этим требованием, то внутренняя часть корпуса очень быстро будет загрязнена и хозяину придется очищать с неё образовавшийся деготь.
4. 4. Внушительный размер, требующий отдельного большого пространства для полноценного размещения установки.

Следует отметить, что в регулярной очистке газовый генератор будет нуждаться и при полноценном обеспечении тяги. Кроме того, хозяева должны быть готовы к тому, что их статьи расходов пополнятся затратами на периодическую замену отдельных сменных составляющих установки, к которым относятся газовые фильтры.

Еще один недостаток таких агрегатов заключается в том, что для их нормальной работы необходимо использовать сухое сырье с влажностью, не превышающей 20%. Ко всему перечисленному выше следует добавить отсутствие температурных регуляторов, сильный перегрев стенок корпуса и их быстрый износ, а также длительность рабочего процесса, ведь полноценная генерация тепла начинается только через полчаса после растопки.

Источники:

http://altenergiya.ru/novosti/otoplenie-doma-delaem-gazogenerator-svoimi-rukami.html
http://aqua-rmnt.com/otoplenie/kotly/gazogenerator-na-drovakh-dlya-otopleniya-doma-svoimi-rukami.html
http://www.d-system.ru/news/68/
http://teplowood.ru/gazogenerator-na-drovah-svoimi-rukami.html
http://oventilyacii.ru/otoplenie/izgotovlenie-drovyanogo-gazogeneratora.html