Биомассын хатуу түлшний шаталт ба газификацийн технологи
Биомассын түлшний ангилал ба чанарын үзүүлэлт
Биомасс гэдэг нь ургамал, амьтны гаралтай сэргээгдэх органик түүхий эдийг хэлнэ. Монголын нөхцөлд хөдөө аж ахуйн үлдэгдэл (сүрэл, будааны хальс, наранцэцгийн хальс), модны боловсруулалтын үртэс, хатаасан малын хэвлэг зэрэг нь эрчим хүчний зорилгоор ашиглах боломжтой гол эх үүсвэрүүд юм. Эдгээр түүхий эдийг шахмал түлш (пеллет, брикет), үртэс, эсвэл сэвсгэр хэлбэрээр бэлтгэн шаталтын зууханд оруулдаг.
Түлшний чанарыг тодорхойлох гол үзүүлэлт бол чийглэг, доод дулаан гарлага (LHV), үнслэг болон дэгдэмхий бодисын агууламж юм. Чийглэг өндөр байх тусам шаталтын явцад усыг ууршуулахад дулааны тодорхой хэсэг зарцуулагдаж, ашигт дулаан гарлага буурна. Иймд шатаахаас өмнө түлшийг 10–15%-ийн чийгшилд хүртэл хатаах нь зүйтэй.
| Түлшний төрөл | Чийглэг, % | LHV, МЖ/кг | Үнслэг, % |
|---|---|---|---|
| Модны пеллет | 8–10 | 16–18 | 0.5–1.5 |
| Улаан буудайн сүрэл | 10–15 | 14–16 | 5–8 |
| Хатаасан хэвлэг | 12–20 | 11–14 | 10–20 |
Шууд шаталтын технологи
Хамгийн өргөн тархсан арга бол хатуу биомассыг агаарын илүүдэлтэйгээр шатаах шууд шаталт юм. Жижиг чадлын зуухнаас эхлээд томоохон дулааны цахилгаан станц хүртэл дараах үндсэн технологи ашиглагдана:
- Тортоглосон (grate) зуух — түлшийг хөдөлгөөнт эсвэл суурин тортог дээр давхарлан шатаах, засвар үйлчилгээ энгийн.
- Буцалж буй давхаргат (fluidized bed) зуух — элсэн давхаргад агаараар сэгсрэн шатааж, температурыг жигд барих учир азотын исэл (NOx) багатай.
Шаталтаас гарсан дулаанаар усыг өндөр даралтын уур болгож, уурын турбин эргүүлэн генератор ажиллуулна. Генератор ихэвas 0.4, 6, 10 кВ-ын хүчдэлд цахилгаан үйлдвэрлэж, өсгөх трансформаторын ороомог-оор дамжуулан 35/110 кВ болгон нэмэгдүүлж, дэд станц-аар нэгдсэн сүлжээнд холбогдоно. Генераторын хэлхээг таслуур болон реле хамгаалалт-аар богино залгаас, хэт ачааллаас хамгаалж, их биеийг найдвартай газардуулга-д холбоно.
Газификаци ба синтезийн хий
Газификаци нь хатуу биомассыг агаар, эсвэл усны уурын хязгаарлагдмал орчинд 700–1000°C-т халааж, шатамхай хий болгон хувиргах дулаан-химийн процесс юм. Үүссэн генераторын хий (syngas) нь нүүрстөрөгчийн дутуу исэл (CO), устөрөгч (H2), метан (CH4)-аас бүрдэнэ. Энэ хийг цэвэршүүлж, дотоод шаталтат хөдөлгүүр буюу хийн турбинд шатаан цахилгаан үйлдвэрлэх нь шууд шаталттай харьцуулахад цахилгаан үйлдвэрлэлийн үр ашгийг дээшлүүлдэг давуу талтай.
Монголын нөхцөлд тохируулах нь
Монгол орны −40°C хүрэх өвлийн хүйтэнд түлш дамжуулах шугам, хөргөлтийн ус хөлдөх эрсдэлтэй тул тоноглолыг дулаалж, түлш хадгалах агуулахыг чийгнээс хамгаалах нь чухал. Хөдөө аж ахуйн бүс нутагт төвлөрсөн сүрэл, хэвлэгийн нөөцийг ашиглан жижиг чадлын дулаан-цахилгааны хосолсон эх үүсвэр байгуулбал алслагдсан сумдын эрчим хүчний хараат байдлыг бууруулах бодит боломж бүрдэнэ. Тоног төхөөрөмж нь MNS болон холбогдох стандартын шаардлагад нийцсэн, хэт ачаалал, богино залгаасаас найдвартай хамгаалагдсан байх ёстой.