ในโพสต์ก่อนหน้านี้เราได้พูดถึง พลังงานชีวมวล . มันคืออะไรทำงานอย่างไรและมาจากอะไรถึงข้อดีและข้อเสีย ฉันพูดถึงหม้อไอน้ำชีวมวลเล็กน้อย แต่ฉันไม่ได้ลงรายละเอียดเนื่องจากต้องการเปิดเผยรายละเอียดเพิ่มเติมที่นี่
ในโพสต์นี้เราจะพูดถึง หม้อไอน้ำชีวมวลที่แตกต่างกันและความขัดแย้งของสมดุล CO2 ที่มีอยู่กับพลังงานชีวมวล
หม้อไอน้ำชีวมวลคืออะไร?
หม้อไอน้ำชีวมวลใช้เป็นแหล่งพลังงานชีวมวลและสำหรับ การสร้างความร้อนในบ้านและอาคาร พวกเขาใช้เชื้อเพลิงธรรมชาติเช่นเม็ดไม้หลุมมะกอกเศษไม้เปลือกผลไม้แห้ง ฯลฯ เป็นแหล่งพลังงาน นอกจากนี้ยังใช้เพื่อให้ความร้อนแก่น้ำในบ้านและอาคาร
การทำงานคล้ายกับหม้อไอน้ำอื่น ๆ หม้อไอน้ำเหล่านี้ พวกเขาเผาเชื้อเพลิงและทำให้เกิดเปลวไฟ แนวนอนที่เข้าสู่วงจรน้ำและตัวแลกเปลี่ยนความร้อนจึงได้รับน้ำร้อนสำหรับระบบ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้หม้อไอน้ำและทรัพยากรอินทรีย์เช่นเชื้อเพลิงสามารถติดตั้งตัวสะสมที่เก็บความร้อนที่ผลิตได้ในลักษณะเดียวกับที่แผงโซลาร์เซลล์ทำ
ที่มา: https://www.caloryfrio.com/calefaccion/calderas/calderas-de-biomasa-ventajas-y-funcionamiento.html
ในการจัดเก็บขยะอินทรีย์ที่จะใช้เป็นเชื้อเพลิงหม้อไอน้ำจำเป็นต้องมีภาชนะสำหรับจัดเก็บ จากภาชนะนั้นโดยใช้สกรูหรือตัวป้อนดูดที่ไม่มีที่สิ้นสุดจะนำไปที่หม้อไอน้ำซึ่งเกิดการเผาไหม้ขึ้น การเผาไหม้นี้ก่อให้เกิดขี้เถ้าที่ต้องล้างหลายครั้งต่อปีและสะสมในที่เขี่ยบุหรี่
ประเภทของหม้อไอน้ำชีวมวล
ในการเลือกประเภทของหม้อไอน้ำชีวมวลที่เราจะซื้อและใช้เราต้องวิเคราะห์ระบบการจัดเก็บและระบบการขนส่งและการจัดการ หม้อไอน้ำบางชนิด อนุญาตให้มีการเผาไหม้เชื้อเพลิงมากกว่าหนึ่งประเภท ในขณะที่คนอื่น ๆ (เช่นหม้อต้มอัดเม็ด) พวกเขาอนุญาตให้ใช้เชื้อเพลิงชนิดเดียวในการเผาไหม้เท่านั้น
หม้อไอน้ำที่อนุญาตให้เผาไหม้เชื้อเพลิงได้มากกว่าหนึ่งชนิดจำเป็นต้องมีความจุมากขึ้นเนื่องจากมีขนาดใหญ่และทรงพลัง โดยปกติมีไว้สำหรับใช้ในอุตสาหกรรม
ในทางกลับกันเราพบหม้อไอน้ำแบบเม็ดที่พบมากที่สุดสำหรับกำลังไฟปานกลางและใช้สำหรับให้ความร้อนและน้ำร้อนเพื่อสุขอนามัยผ่านตัวสะสมในบ้านที่มีขนาดไม่เกิน 500 ตร.ม.
มีหม้อไอน้ำชีวมวลบางตัวที่ทำงานร่วมกับก ประสิทธิภาพใกล้เคียงกับ 105% ซึ่งหมายถึงการประหยัดน้ำมัน 12% นอกจากนี้เรายังต้องคำนึงด้วยว่าการออกแบบหม้อไอน้ำนั้นขึ้นอยู่กับความชื้นของเชื้อเพลิงที่เราต้องการใช้เป็นอย่างมาก
- หม้อไอน้ำสำหรับเชื้อเพลิงแห้ง หม้อไอน้ำเหล่านี้มีความเฉื่อยในการระบายความร้อนต่ำและโดยปกติจะเตรียมไว้เพื่อรักษาเปลวไฟที่รุนแรง ภายในหม้อไอน้ำมีอุณหภูมิสูงมากจนสามารถตกผลึกตะกรันได้
- หม้อไอน้ำสำหรับเชื้อเพลิงเปียก หม้อไอน้ำนี้ไม่เหมือนกับหม้อไอน้ำก่อนหน้านี้มีความเฉื่อยทางความร้อนสูงมากที่สามารถเผาไหม้เชื้อเพลิงเปียกได้ การออกแบบหม้อไอน้ำจะต้องปล่อยให้เชื้อเพลิงแห้งเพียงพอเพื่อให้ก๊าซซิฟิเคชันและออกซิเดชั่นสมบูรณ์และไม่มีควันดำเกิดขึ้น
หม้อต้มเม็ด - บ่อมะกอก
มีหม้อไอน้ำชีวมวลมากมายที่ใช้เม็ดเป็นเชื้อเพลิง ในบรรดาสิ่งเหล่านี้เราพบ:
หม้อไอน้ำชีวมวลอัดเม็ดแบบแยกส่วน
ใช้สำหรับการติดตั้งที่มีอำนาจ ระหว่าง 91kW ถึง 132kW และใช้เม็ดสนเป็นเชื้อเพลิง หม้อไอน้ำแบบแยกส่วนนี้เตรียมไว้สำหรับการทำงานแบบเรียงซ้อน ประกอบด้วยถังสำรองที่เขี่ยคอมเพรสเซอร์และระบบดูดสำหรับการขนส่งเม็ด นอกจากนี้ยังช่วยประหยัดได้มากเนื่องจากสามารถลดการใช้เชื้อเพลิงได้โดยการลดอุณหภูมิของก๊าซที่เผาไหม้ รับผลตอบแทนสูงถึง 95%. นอกจากนี้ยังมีระบบทำความสะอาดอัตโนมัติ มันมีชุดกังหันที่นอกเหนือจากการรักษาทางเดินของควันเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพแล้วยังมีหน้าที่ในการทำความสะอาดขี้เถ้าที่หลงเหลืออยู่ในทางเดินควัน
ที่มา: http://www.domusateknik.com/
หัวเตามีระบบทำความสะอาดเถ้าอัตโนมัติ ส่วนล่างของตัวเผาไหม้ของหัวเผามีระบบทำความสะอาดที่คอยดูแลการส่งขี้เถ้าที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้ไปยังที่เขี่ยบุหรี่เป็นระยะ การทำความสะอาดจะดำเนินการแม้ในขณะที่เตากำลังทำงานอยู่ซึ่งทำให้ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงความสะดวกสบายในการติดตั้งและลดการใช้หม้อไอน้ำได้
หม้อต้มไม้
ในทางกลับกันเราพบหม้อไอน้ำชีวมวลที่มีเชื้อเพลิงเป็นฟืน ในหมู่พวกเขาเราพบ:
หม้อต้มก๊าซที่มีประสิทธิภาพสูง
นี่คือหม้อไอน้ำแบบแก๊สซิฟิเคชั่นแบบย้อนกลับสำหรับท่อนไม้ฟืน พวกเขามักจะมีช่วง สามกำลังระหว่าง 20, 30 และ 40 กิโลวัตต์
ข้อดีของหม้อไอน้ำประเภทนี้คือ:
- ประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงซึ่งช่วยลดการใช้เชื้อเพลิง ประสิทธิภาพที่ได้รับคือ 92% ซึ่งเกิน 80% ที่กำหนดโดยข้อบังคับการติดตั้ง
- ชาร์จอัตโนมัติได้นานถึงเจ็ดชั่วโมง
- ปรับกำลังไฟฟ้าที่สร้างขึ้นตามความต้องการด้วยระบบมอดูเลตอิเล็กทรอนิกส์
- ประกอบด้วยระบบความปลอดภัยจากความร้อนสูงเกินไป
ที่มา: http://www.domusateknik.com/
ข้อดีของการมีหม้อไอน้ำชีวมวล
ข้อได้เปรียบที่โดดเด่นที่สุดประการแรกคือ ราคาของชีวมวลอย่างแน่นอน โดยปกติราคาของมันจะมีเสถียรภาพมากเนื่องจากไม่ได้ขึ้นอยู่กับตลาดต่างประเทศเหมือนเชื้อเพลิงฟอสซิล นอกจากนี้เรายังกล่าวว่าเป็นพลังงานที่ค่อนข้างถูกเนื่องจากสร้างขึ้นจากทรัพยากรในท้องถิ่นจึงไม่มีต้นทุนการขนส่ง การทำกำไรและการแข่งขันได้ค่อนข้างดีจึงให้ความสะดวกสบายทางเศรษฐกิจแก่ผู้ใช้
ข้อดีประการที่สองก็คือ เป็นเทคโนโลยีที่ปลอดภัยและทันสมัย นั่นคือการบำรุงรักษาทำได้ง่ายและมีประสิทธิภาพสูง เม็ดเป็นเชื้อเพลิงธรรมชาติเนื่องจากมีค่าความร้อนสูงทำให้ ด้วยวิธีการหมุนเวียนและทำกำไรให้หม้อไอน้ำที่มีอัตราผลตอบแทนใกล้เคียงกับ 90%
สุดท้ายข้อได้เปรียบที่ชัดเจนที่สุดคือการใช้ พลังงานที่สะอาดและไม่รู้จักเหนื่อยเนื่องจากเป็นพลังงานหมุนเวียน ในระหว่างการใช้งานจะปล่อย CO2 ออกมาเนื่องจากเผาเชื้อเพลิงฟอสซิล แต่ CO2 นี้เป็นกลางเนื่องจากในระหว่างการเจริญเติบโตและการพัฒนาวัตถุดิบได้ดูดซับ CO2 ระหว่างการสังเคราะห์แสง วันนี้เป็นศูนย์กลางของความขัดแย้งในการใช้และมลพิษของพลังงานชีวมวลที่เราจะได้เห็นในภายหลัง นอกจากนี้เรายังมีข้อได้เปรียบที่ว่าการสกัดชีวมวลในป่าจะช่วยทำความสะอาดภูเขาและป้องกันไฟไหม้
ควรกล่าวถึงชีวมวลเป็นแหล่งการจ้างงานในพื้นที่ชนบทและเป็นการให้ความสำคัญกับการดูแลสิ่งแวดล้อม
ข้อเสียของหม้อไอน้ำชีวมวล
หม้อไอน้ำชีวมวลมี ค่าความร้อนที่ต่ำกว่า ถ้าเราเปรียบเทียบกับเชื้อเพลิงฟอสซิล เม็ดมีพลังแคลอรี่ครึ่งหนึ่งของน้ำมันดีเซล ดังนั้นเราจะต้องใช้เชื้อเพลิงมากเป็นสองเท่าเพื่อให้มีพลังงานเท่ากับน้ำมันดีเซล
เนื่องจากเชื้อเพลิงเช่นเม็ดมีความหนาแน่นต่ำ จำเป็นต้องมีพื้นที่ขนาดใหญ่สำหรับการจัดเก็บ โดยปกติหม้อไอน้ำจำเป็นต้องมีไซโลเพื่อเก็บเชื้อเพลิงไว้ใกล้ ๆ
ความขัดแย้งของสมดุล CO2 ในพลังงานชีวมวล
อย่างที่เราทราบกันดีว่าในการนำพลังงานชีวมวลมาใช้นั้นเราต้องเผาผลาญเชื้อเพลิง ในระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงเรากำลังปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศ พลังงานชีวมวลแตกต่างจากเชื้อเพลิงฟอสซิลอย่างไร?
ในระหว่างการเจริญเติบโตและการพัฒนาของวัตถุดิบที่เราใช้ในการเผาพืชการตัดแต่งกิ่งซากพืชผลทางการเกษตร ฯลฯ พวกเขาได้รับ ดูดซับ CO2 จากชั้นบรรยากาศโดยการสังเคราะห์ด้วยแสง สิ่งนี้ทำให้สมดุล CO2 ของพลังงานชีวมวลถือว่าเป็นกลาง กล่าวอีกนัยหนึ่งปริมาณ CO2 ที่เราปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศโดยการเผาไหม้เชื้อเพลิงธรรมชาติได้ถูกดูดซึมโดยพืชในระหว่างการเจริญเติบโตดังนั้นจึงสามารถกล่าวได้ว่าการปล่อยทั้งหมดสู่ชั้นบรรยากาศเป็นศูนย์
อย่างไรก็ตามดูเหมือนว่าจะไม่เป็นเช่นนั้นทั้งหมด ซึ่งแตกต่างจากเชื้อเพลิงฟอสซิล CO2 ที่ปล่อยออกมาจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงชีวมวล มาจากคาร์บอนที่ก่อนหน้านี้ถูกกำจัดออกจากชั้นบรรยากาศในวัฏจักรทางชีววิทยาเดียวกัน. ดังนั้นจึงไม่เปลี่ยนแปลงความสมดุลของ CO2 ในชั้นบรรยากาศและไม่เพิ่มปรากฏการณ์เรือนกระจก
ในการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงทุกประเภทสามารถสร้างองค์ประกอบของผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้จำนวนมากซึ่งไนโตรเจน (N2) คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ไอน้ำ (H2O) ออกซิเจน (O2 ที่ไม่ได้ใช้ในการเผาไหม้) คาร์บอนมอนอกไซด์ (CO ), ไนโตรเจนออกไซด์ (NOx), ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2), ไม่เผาไหม้ (เชื้อเพลิงที่ไม่ได้เผา), เขม่าและอนุภาคของแข็ง อย่างไรก็ตามในการเผาชีวมวลจะได้รับ CO2 และน้ำเท่านั้น
จะเกิดอะไรขึ้นกับสมดุล CO2 ที่ขัดแย้งกันนี้? แท้จริงแล้ว CO2 เกิดจากการเผาไหม้ของชีวมวลแต่สิ่งนี้ถือเป็นความสมดุลเป็นศูนย์เนื่องจากมีการระบุว่าการเผาไหม้ของชีวมวลไม่ได้มีส่วนทำให้ปรากฏการณ์เรือนกระจกเพิ่มขึ้น เนื่องจาก CO2 ที่ปล่อยออกมาเป็นส่วนหนึ่งของบรรยากาศปัจจุบัน (เป็น CO2 ที่พืชและต้นไม้ดูดซับและปล่อยออกมาอย่างต่อเนื่องเพื่อการเจริญเติบโตของพวกมัน) และไม่ใช่ CO2 ที่จับในดินดานในช่วงหลายพันปีและปล่อยออกมาในพื้นที่สั้น ๆ ของเวลาเช่นเชื้อเพลิงฟอสซิล
นอกจากนี้ยังต้องคำนึงด้วยว่าการใช้พลังงานชีวมวลจะช่วยประหยัดการขนส่งเชื้อเพลิงได้มากซึ่งในทางกลับกันจะปล่อย CO2 สู่ชั้นบรรยากาศมากขึ้นและปรับสมดุลของสิ่งแวดล้อม
อย่างที่คุณเห็นหลังจากโพสต์สองโพสต์เกี่ยวกับชีวมวลซึ่งเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนซึ่งแม้จะไม่ค่อยเป็นที่รู้จัก แต่ก็มีส่วนช่วยในการปรับปรุงการดูแลสิ่งแวดล้อมและเป็นตัวเลือกพลังงานสำหรับอนาคต
ซึ่งน่าจะเป็นกำลังที่เหมาะสมที่สุดในการแทนที่หม้อน้ำดีเซลด้วยชีวมวลโดยพิจารณาจากพื้นที่ที่ชีวมวลใช้อยู่และโหมดป้อนอัตโนมัติของหม้อไอน้ำ