The concept of a small cogeneration system integrated with biomass gasification

Wyczerpywanie się energetycznych surowców kopalnych jest powodem stosowania wysokosprawnych technologii w tym kogeneracji, jak również poszukiwania możliwości wykorzystania odnawialnych zasobów energii. Z tego względu wspieranie rozwoju rozproszonych źródeł kogeneracyjnych i technologii wykorzystujących odnawialne źródła energii znajduje poparcie w polityce energetycznej Polski do roku 2030. W artykule porównano wybrane właściwości biomasy i węgla jako paliw do procesu zgazowania. Biomasa ma znaczny udział tlenu w składzie, co powoduje również dużą ilość substancji lotnych. W artykule omówiono również proces zgazowania, jego etapy oraz właściwości gazogeneratorów ze złożem stalym stosowanych w małych układach kogeneracyjnych. Przedstawiono również wyniki badań procesu pirolizy przeprowadzone w Laboratorium Paliw i Przetwarzania Energii Instytutu Elektroenergetyki Politechniki Poznańskiej. Proces pirolizy badano pod kątem czasu trwania i stopnia odgazowania biomasy w zależności od temperatury procesu (mocy płyty grzejnej) oraz grubości warstwy pelletów. Rezultaty prób przedstawiono na rysunkach 2–6. Ostatnia część artykułu zawiera opis koncepcji elektrociepłowni z silnikiem spalinowym zasilanym gazem syntezowym pochodzącym ze zgazowania biomasy. Instalacja, będąca w trakcje realizacji, pozwoli na przeprowadzenie szeregu badań i analiz dotyczących procesu zgazowania, analizy gazu generatorowego jak i układu jego oczyszczania oraz parametrów pracy silnika po konwersji na nowe paliwo.Depletion of fossil fuels is the reason for the use of high efficiency technology, including cogeneration, as well as to seek opportunities for the use of renewable energy resources. For this reason, supporting the development of the distributed cogeneration systems and technologies that use renewable energy sources is supported by the Polish Energy Policy until 2030. Article compares selected properties of biomass and coal as a fuel for the gasification process. Biomass has a big participation of oxygen in the composition which causes the large amount of volatile substances. This article discusses also the gasification process, its stages and characteristics of the fixed bed gasifier used in small cogeneration systems. It also presents the results of the pyrolysis process carried out in the Laboratory of Fuel and Energy Conversion of Institute of Electrical Power Engineering of Poznań University of Technology. The pyrolysis process was tested for the degree of biomass degasification and duration of the process depending on the temperature of the process and the pellets layer thickness. Testing results are shown in Figures 2–6. The last part of the article describes the concept of power plants with a combustion engine powered by syngas from biomass gasification. This installation which is in the course of implementation, will conduct a series of studies and analyzes of the gasification process, analyzes of the syngas and its treatment and the parameters of the engine, after conversion to the new fuel