बायोमास हीटिंग सिस्टम

बायोमास हीटिंग सिस्टम बायोमास से गर्मी उत्पन्न करते हैं।

सिस्टम की श्रेणियों के अंतर्गत आते हैं:

प्रत्यक्ष दहन,
गैसीकरण,
संयुक्त गर्मी और शक्ति (सीएचपी),
अवायवीय पाचन,
एरोबिक पाचन।

बायोमास हीटिंग के लाभ
हीटिंग सिस्टम में बायोमास का उपयोग फायदेमंद है क्योंकि यह जीवाश्म ईंधन की तुलना में पर्यावरण पर कम प्रभाव के साथ गर्मी और बिजली का उत्पादन करने के लिए कृषि, वन, शहरी और औद्योगिक अवशेषों और अपशिष्ट का उपयोग करता है। इस प्रकार के ऊर्जा उत्पादन में पर्यावरण पर सीमित दीर्घकालिक प्रभाव पड़ता है क्योंकि बायोमास में कार्बन प्राकृतिक कार्बन चक्र का हिस्सा है; जबकि जीवाश्म ईंधन में कार्बन ईंधन (कार्बन पदचिह्न) के लिए जलाए जाने पर पर्यावरण को कार्बन को स्थायी रूप से जोड़ता है। ऐतिहासिक रूप से, महत्वपूर्ण मात्रा में जीवाश्म ईंधन के उपयोग से पहले, लकड़ी के ईंधन के रूप में बायोमास मानवता के अधिकांश हीटिंग प्रदान करता है।

बायोमास हीटिंग की कमी
बड़े पैमाने पर, बायोमास का उपयोग खाद्य उत्पादन से कृषि भूमि को हटा देता है, जंगलों की कार्बन अनुक्रमिक क्षमता को कम करता है, और मिट्टी से पोषक तत्व निकालता है। बायोमास का दहन वायु प्रदूषक बनाता है और वायुमंडल में महत्वपूर्ण मात्रा में कार्बन जोड़ता है जिसे कई दशकों तक मिट्टी में वापस नहीं किया जा सकता है।

ईंधन के रूप में बायोमास का उपयोग कार्बन मोनोऑक्साइड, एनओएक्स (नाइट्रोजन ऑक्साइड), वीओसी (अस्थिर कार्बनिक यौगिकों), कणों और अन्य प्रदूषकों के रूप में वायु प्रदूषण पैदा करता है, कुछ मामलों में कोयले या प्राकृतिक गैस जैसे पारंपरिक ईंधन स्रोतों से ऊपर के स्तर पर । ब्लैक कार्बन – जीवाश्म ईंधन, जैव ईंधन, और बायोमास के अपूर्ण दहन द्वारा निर्मित प्रदूषक – संभवतः ग्लोबल वार्मिंग में दूसरा सबसे बड़ा योगदानकर्ता है। 200 9 में विशाल भूरे रंग के धुंध के एक स्वीडिश अध्ययन ने समय-समय पर दक्षिण एशिया में बड़े क्षेत्रों को शामिल किया था, यह निर्धारित किया गया था कि इसे मुख्य रूप से बायोमास जलने और जीवाश्म ईंधन जलने से थोड़ी सी मात्रा में उत्पादित किया गया था। शोधकर्ताओं ने 14 सी की एक महत्वपूर्ण एकाग्रता को माप लिया, जो जीवाश्म ईंधन के बजाय हाल के पौधे के जीवन से जुड़ा हुआ है।

दहन पर, बायोमास से कार्बन कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ 2) के रूप में वातावरण में जारी किया जाता है। सूखी लकड़ी में संग्रहीत कार्बन की मात्रा वजन से लगभग 50% है। कृषि स्रोतों से, ईंधन के रूप में उपयोग किए जाने वाले पौधे पदार्थ को नए विकास के लिए रोपण करके प्रतिस्थापित किया जा सकता है। जब बायोमास जंगलों से होता है, तो संग्रहीत कार्बन को पुनः प्राप्त करने का समय आम तौर पर लंबा होता है, और यदि विनाशकारी वानिकी तकनीकों को नियोजित किया जाता है तो जंगल की कार्बन स्टोरेज क्षमता कुल मिलाकर कम हो सकती है।

बायोमास-कार्बन-तटस्थ प्रस्ताव 1 99 0 के दशक के आरंभ में आगे बढ़ाया गया है, जो हाल ही में विज्ञान से गुजर रहा है जो परिपक्व, बरकरार जंगलों को काटने वाले क्षेत्रों की तुलना में कार्बन को अधिक प्रभावी ढंग से अनुक्रमित करता है। जब एक पेड़ के कार्बन को एक नाड़ी में वायुमंडल में छोड़ दिया जाता है, तो यह दशकों से धीरे-धीरे घूमने वाले वुडलैंड लकड़ी की तुलना में जलवायु परिवर्तन में योगदान देता है। वर्तमान अध्ययन से संकेत मिलता है कि “50 वर्षों के बाद भी जंगल अपने प्रारंभिक कार्बन भंडारण में नहीं बरामद हुआ है” और “इष्टतम रणनीति स्थायी खड़े की सुरक्षा होने की संभावना है”।

बायोमास हमारी दुनिया में हीटिंग

2003 से तेल की कीमत बढ़ जाती है और प्राकृतिक गैस और कोयले के लिए कीमतों में बढ़ोतरी के कारण गर्मी उत्पादन के लिए बायोमास के मूल्य में वृद्धि हुई है। विशेष रूप से ऊर्जा उत्पादन के लिए उगाए जाने वाले वन प्रस्तुतिकरण, कृषि अपशिष्ट, और ऊर्जा घने जीवाश्म ईंधन की कीमतों में वृद्धि के रूप में प्रतिस्पर्धी बन जाते हैं। इस क्षमता को विकसित करने के प्रयासों में अप्रबंधित फसलभूमि को पुन: उत्पन्न करने का प्रभाव हो सकता है और विकेन्द्रीकृत, बहु-आयामी नवीकरणीय ऊर्जा उद्योग के पहिये में एक कोग हो सकता है। इन तरीकों को बढ़ावा देने और अग्रिम करने के प्रयास 2000 के दशक के दौरान यूरोपीय संघ में आम हो गए। दुनिया के अन्य क्षेत्रों में, अक्षम और प्रदूषण का मतलब है कि वन्यजीव प्रथाओं के साथ बायोमास से गर्मी उत्पन्न करने के लिए पर्यावरणीय गिरावट में उल्लेखनीय वृद्धि हुई है।

बफर टैंक
बफर टैंक गर्म पानी को बायोमास उपकरण उत्पन्न करता है और हीटिंग सिस्टम के आसपास फैलता है। कभी-कभी ‘थर्मल स्टोर्स’ के रूप में जाना जाता है, वे सभी बायोमास बॉयलर के कुशल संचालन के लिए महत्वपूर्ण होते हैं जहां सिस्टम तेजी से उतार-चढ़ाव करता है, या पूर्ण हाइड्रोलिक प्रणाली में पानी की मात्रा अपेक्षाकृत कम होती है। एक उपयुक्त आकार के बफर पोत का उपयोग बॉयलर के तेज़ साइकलिंग को रोकता है जब लोडिंग न्यूनतम बॉयलर आउटपुट से कम होती है। बॉयलर के रैपिड साइकलिंग से कार्बन मोनोऑक्साइड, धूल और एनओएक्स जैसे हानिकारक उत्सर्जन में बड़ी वृद्धि होती है, जिससे बॉयलर दक्षता बहुत कम हो जाती है और इकाई की विद्युत खपत बढ़ जाती है। इसके अलावा, सेवा और रखरखाव की आवश्यकताओं में वृद्धि होगी क्योंकि भागों को तेजी से हीटिंग और ठंडा करने वाले चक्रों से बल दिया जाता है। यद्यपि अधिकांश बॉयलर वास्तविक दुनिया में 30% नाममात्र आउटपुट को कम करने में सक्षम होने का दावा करते हैं, लेकिन यह ‘आदर्श’ या परीक्षण ईंधन से ईंधन में मतभेदों के कारण अक्सर प्राप्त नहीं होता है। इसलिए एक उपयुक्त आकार के बफर टैंक को माना जाना चाहिए जहां बॉयलर की लोडिंग मामूली आउटपुट के 50% से नीचे गिरती है – दूसरे शब्दों में जब तक बायोमास घटक पूरी तरह बेस लोड नहीं होता है, सिस्टम में बफर टैंक शामिल होना चाहिए। किसी भी मामले में जहां द्वितीयक प्रणाली में लोडिंग स्थितियों के बावजूद बायोमास बॉयलर से अवशिष्ट गर्मी को सुरक्षित हटाने के लिए पर्याप्त पानी नहीं होता है, सिस्टम में एक उपयुक्त आकार के बफर टैंक शामिल होना चाहिए। बायोमास इकाई से अवशिष्ट गर्मी बॉयलर डिज़ाइन और दहन कक्ष के थर्मल द्रव्यमान के आधार पर काफी भिन्न होती है। हल्के वजन, तेज प्रतिक्रिया बॉयलरों को केवल 10 एल / किलोवाट की आवश्यकता होती है, जबकि बहुत अधिक थर्मल द्रव्यमान वाले औद्योगिक गीले लकड़ी की इकाइयों को 40 एल / किलोवाट की आवश्यकता होती है।

बायोमास हीटिंग सिस्टम के प्रकार
हीटिंग सिस्टम में बायोमास के उपयोग के कई अलग-अलग प्रकार की इमारतों में उपयोग होता है, और सभी के पास अलग-अलग उपयोग होते हैं। चार मुख्य प्रकार के हीटिंग सिस्टम हैं जो बॉयलर को गर्म करने के लिए बायोमास का उपयोग करते हैं। प्रकार पूरी तरह से स्वचालित, अर्ध-स्वचालित, गोली से निकालकर, और संयुक्त हीट और पावर हैं।

पूरी तरह से स्वचालित
पूरी तरह से स्वचालित सिस्टम में चिपकाया या जमीन अपशिष्ट लकड़ी को डिलीवरी ट्रक द्वारा साइट पर लाया जाता है और एक होल्डिंग टैंक में गिरा दिया जाता है। कन्वेयर की एक प्रणाली तब एक निश्चित प्रबंधित दर पर होल्डिंग टैंक से बॉयलर तक लकड़ी को स्थानांतरित करती है। यह दर कंप्यूटर नियंत्रण और एक लेजर द्वारा प्रबंधित की जाती है जो कन्वेयर को ईंधन के भार को मापती है। बॉयलर के भीतर दबाव और तापमान को बनाए रखने के लिए सिस्टम स्वचालित रूप से चालू और बंद हो जाता है। पूरी तरह से स्वचालित सिस्टम अपने ऑपरेशन में काफी आसानी प्रदान करते हैं क्योंकि उन्हें जटिल औद्योगिक चुनौतियों के व्यापक और लागत प्रभावी समाधान की पेशकश करते समय, कंप्यूटर को नियंत्रित करने के लिए सिस्टम के ऑपरेटर की आवश्यकता होती है, न कि लकड़ी के परिवहन की आवश्यकता होती है।

अर्द्ध स्वचालित या “उछाल बिन”
सेमी-स्वचालित या “सर्ज बिन” सिस्टम पूरी तरह से स्वचालित सिस्टम के समान हैं, सिवाय इसके कि उन्हें परिचालन रखने के लिए और अधिक जनशक्ति की आवश्यकता होती है। उनके पास छोटे होल्डिंग टैंक हैं, और एक बहुत ही सरल कन्वेयर सिस्टम हैं जिन्हें सिस्टम ऑपरेशन को बनाए रखने के लिए कर्मियों की आवश्यकता होगी। पूरी तरह से स्वचालित प्रणाली से परिवर्तन के लिए तर्क प्रणाली की दक्षता है। दहन द्वारा बनाई गई गर्मी का उपयोग सीधे हवा को गर्म करने के लिए किया जा सकता है या इसका उपयोग बॉयलर सिस्टम में पानी को गर्म करने के लिए किया जा सकता है जो माध्यम के रूप में कार्य करता है जिसके द्वारा गर्मी वितरित की जाती है। लकड़ी की आग ईंधन वाले बॉयलर सबसे अधिक कुशल होते हैं जब वे अपनी उच्चतम क्षमता पर चल रहे होते हैं, और साल के अधिकांश दिनों में गर्मी की आवश्यकता होती है, जो साल के लिए शीर्ष गर्मी की आवश्यकता नहीं होगी। इस बात को ध्यान में रखते हुए कि सिस्टम को केवल वर्ष के कुछ दिनों में उच्च क्षमता पर चलाने की आवश्यकता होगी, इसे वर्ष की अधिकांश दक्षता को बनाए रखने के लिए आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए किया जाता है।

गोली से चलने वाले
बायोमास हीटिंग सिस्टम का तीसरा मुख्य प्रकार गोली से निकाला गया सिस्टम है। छर्रों लकड़ी का एक संसाधित रूप है, जो उन्हें अधिक महंगा बनाते हैं। हालांकि वे अधिक महंगी हैं, वे अधिक संघनित और समान हैं, और इसलिए अधिक कुशल हैं। इसके अलावा, बॉयलर को स्वचालित रूप से छर्रों को खिलाना अपेक्षाकृत आसान है। इन प्रणालियों में, छर्रों को अनाज के प्रकार के भंडारण सिलो में संग्रहित किया जाता है, और गुरुत्वाकर्षण उन्हें बॉयलर में स्थानांतरित करने के लिए उपयोग किया जाता है। स्टोरेज आवश्यकताएं उनके संघनित प्रकृति की वजह से गोली से निकाली गई प्रणालियों के लिए बहुत छोटी हैं, जो लागत में कटौती करने में भी मदद करती है। इन प्रणालियों का उपयोग विभिन्न प्रकार की सुविधाओं के लिए किया जाता है, लेकिन वे उन जगहों के लिए सबसे प्रभावी और लागत प्रभावी होते हैं जहां भंडारण और कन्वेयर सिस्टम की जगह सीमित है, और जहां छर्रों को सुविधा के काफी करीब बनाया जाता है।

कृषि गोली प्रणाली
गोली प्रणाली की एक उपश्रेणी बॉयलर या बर्नर हैं जो उच्च राख दर (पेपर छर्रों, घास के छर्रों, भूसे के छर्रों) के साथ गोली जलाने में सक्षम हैं। घूर्णन बेलनाकार जलने कक्ष के साथ इस तरह का एक पेट्रोजेट गोली बर्नर है। दक्षताओं के संदर्भ में उन्नत गोली बॉयलर अधिक स्थिर ईंधन charataristics की वजह से बायोमास के अन्य रूपों से अधिक हो सकता है। उन्नत गोली बॉयलर कंडेनसिंग मोड में भी काम कर सकते हैं और फ्लू में भेजे जाने से पहले 120 डिग्री सेल्सियस के बजाय 30-40 डिग्री सेल्सियस तक दहन गैसों को ठंडा कर सकते हैं।

संयुक्त ताप और शक्ति
संयुक्त गर्मी और पावर सिस्टम बहुत उपयोगी प्रणालियां हैं जिनमें लकड़ी के कचरे जैसे लकड़ी के कचरे का उपयोग बिजली उत्पन्न करने के लिए किया जाता है, और गर्मी बिजली उत्पादन प्रणाली के उपज के रूप में बनाई जाती है। उच्च दबाव ऑपरेशन के कारण उनके पास बहुत अधिक लागत है। इस उच्च दबाव ऑपरेशन के कारण, अत्यधिक प्रशिक्षित ऑपरेटर की आवश्यकता अनिवार्य है, और संचालन की लागत बढ़ाएगी। एक और कमी यह है कि जब वे बिजली उत्पन्न करते हैं तो वे गर्मी का उत्पादन करेंगे, और अगर साल के कुछ हिस्सों के लिए गर्मी पैदा करना वांछनीय नहीं है, तो शीतलक टावर के अतिरिक्त आवश्यक है, और लागत भी बढ़ाएगी।

ऐसी कुछ स्थितियां हैं जहां सीएचपी एक अच्छा विकल्प है। लकड़ी उत्पाद निर्माता संयुक्त गर्मी और बिजली प्रणाली का उपयोग करेंगे क्योंकि उनके पास अपशिष्ट लकड़ी की बड़ी आपूर्ति है, और गर्मी और बिजली दोनों की आवश्यकता है। अन्य जगहें जहां ये सिस्टम इष्टतम होंगे अस्पताल और जेल हैं, जिन्हें ऊर्जा की आवश्यकता है, और गर्म पानी के लिए गर्मी है। इन प्रणालियों का आकार बदलता है ताकि वे औसत ताप भार से मेल खाने के लिए पर्याप्त गर्मी उत्पन्न कर सकें ताकि कोई अतिरिक्त गर्मी की आवश्यकता न हो और शीतलक टावर की आवश्यकता न हो।