Приводы в промышленности биомассы

Официальный поставщик продукции Leroy-Somer

Биомасса, на первый взгляд, является важным ресурсом. Это составляет чуть менее 60% от возобновляемые источники энергии используется в Европейском союзе; и в такой стране, как Бразилия, с ее производством сахарного тростника, на него приходится значительная доля от общего объема энергии, используемой в промышленности. Несмотря на все это, и, конечно, по сравнению с солнечной и ветровой энергией, биомасса широко не обсуждается, и то, что обсуждается, имеет тенденцию носить противоречивый характер.

Противоречие, которое касается степени, в которой биомасса может правдоподобно претендовать на какие–либо экологические полномочия вообще, может быть, а может и не быть причиной низкого уровня промышленных инвестиций в соответствующие технологии. И неоднозначная судьба недавних предприятий, таких как биоэнергетический завод Abengoa в Хьюготоне, штат Канзас (который действительно инвестировал, но закрыл свои двери год спустя), может говорить, а может и не говорить о неопределенном уровне уверенности в будущем.

В любом случае, производители и инженеры промышленных систем управления могут справедливо спросить: какие возможности существуют для модернизации и новых построек в мире проектов, связанных с биомассой? Представляет ли это законную новую область зеленых технологий или это тупик? Что, если вообще что-либо, могут сделать приводы для биомассы?

Электростанции, работающие на биомассе, в их нынешнем виде полны двигательной активности, которая выигрывает от приводы с регулируемой скоростью вращения. Это связано с тем, что они, по сути, являются старомодными системами прямого сжигания топлива. Сырье (обычно древесные гранулы) сжигается в печи для нагрева воды; когда вода превращается в пар, она направляется через турбину для выработки электроэнергии.

Насосы и вентиляторы, которые фигурируют в такого рода установках, являются очевидными выгодоприобретателями управление приводом. Транспортирующие механизмы также необходимы для поддержания производства в движении: сырье может перемещаться по заводу между складом, силосохранилищем и камерой сгорания с помощью крана, штабелера и ленты. И чем более автоматизированы операции – как и в любой отрасли – тем больше работы приходится выполнять приводам с точки зрения поддержания двигательного поведения связанные и синхронизированные.


Производство древесных гранул само по себе является полномасштабной промышленной процедурой. Часть механической работы, которая выигрывает от управления приводом, такая же, как на лесопильных заводах: например, длинные конвейерные ленты с древесиной или вращающиеся барабанные окорочные машины, в которые подается необработанная древесина. Другое оборудование предоставляет дополнительные возможности для регулируемый регулятор скорости: вращающиеся лопасти измельчителя древесины, молотковые мельницы, которые измельчают щепу до волокна, и последующее литье самих гранул под давлением, выполняемое вращающимися рычагами грануляторов.

С 2013 года британская компания по производству электроэнергии Drax, стимулируемая значительной ежегодной государственной субсидией, использует биомассу наряду с углем на своей флагманской электростанции на севере Англии. Для этой цели компания переоборудовала три из шести установок завода. Целесообразность использования старых угольных установок для сжигания биомассы иллюстрирует, насколько принципиально схожи эти два типа эксплуатации, включая соображения управления двигателем. Например, приводы с регулируемой скоростью используются для вентиляторов, которые смешивают топливо с воздухом точно таким же образом, будь то уголь или древесная пыль.

Если такие компании, как Drax, расширяют круг обязанностей инженера-приводчика, то это происходит не столько из-за наличия какой-либо новой базовой технологии, сколько из-за необходимости такой вспомогательной работы, как производство пеллет (дочерняя компания Drax имеет мощности по всей Юго-Восточной части США), а также обработка и хранение, большая часть которых может быть успешно автоматизирован.

Многие, однако, сомневаются в будущем этой промышленной модели. В конце концов, аргумент заключается в том, насколько убедительным является зеленая технология который производит топливо на одной стороне света только для того, чтобы отправить его для сжигания как уголь на другой?

Статус биомассы как заслуживающий доверия возобновляемый, как говорят некоторые, существует только благодаря уловке так называемых учет выбросов углерода: что сжигание органического вещества может считаться экологически чистым, поскольку выброс CO2 в атмосферу может быть компенсирован посадкой деревьев-заменителей (которые выводят его обратно). Степень, в которой сгоревший растительный материал фактически заменяется таким образом – не говоря уже о том, в какой степени новые деревья способны компенсировать углеродный след в сколько–нибудь значимые сроки, — широко ставится под сомнение.

Любая политическая потеря уверенности в углеродной нейтральности биомассы будет иметь негативные последствия для промышленности — как это фактически произошло в Германии, чей продолжающийся переход к возобновляемым источникам энергии в настоящее время решительно благоприятствует схемам солнечной и ветровой энергетики с соответствующим снижением целей и стимулов для биоэнергетики.

И, по-видимому, сами заводы, работающие на биомассе, в некоторой степени признают, что их будущее зависит от того, станут ли они менее углеродосодержащими. В настоящее время Drax изучает возможность использования химических растворителей для улавливания и хранения CO2 из дымовых газов – процесс, уже разработанный для установок, сжигающих уголь, но который для биомассы все еще находится на экспериментальной стадии.

Ожидается, что такая технология, если она будет внедрена, будет включать моторизованные элементы, знакомые инженеру по промышленным системам управления, такие как приводы с регулируемой скоростью на компрессорах, которые будут подготавливать CO2 к транспортировке и удалению.

Однако, возможно, что долгосрочное будущее биомассы лежит за пределами мира монолитных электростанций и в большей степени в сфере децентрализованного производства энергии размером с здание. В ряде университетских городков, как в Северной Америке, так и в Индии, недавно были достигнуты успехи с использованием газификаторов (печей, которые создают газовое топливо из биомассы путем нагрева без сжигания). Хотя эти системы являются относительно бытовыми, они позволяют управлять движением в таких областях, как загрузочные бункеры с переменной скоростью или вращающаяся решетка, которая очищает основание агрегата от мусора.

В то время как будущее крупной биоэнергетики остается неясным, развитие биомассы и связанных с ней технологий, скорее всего, будет развиваться в менее масштабных проектах с использованием местных источников — политически неоспоримых и явно углеродно–нейтральных.