Gazyfikator, który pozwala produkować gaz drzewny (biogaz) ze zrębka lub innej biomasy, to urządzenie, którego poprawna praca w dużym stopniu zależy od nielicznej lecz precyzyjnie działającej automatyki. Dzięki odpowiednio zaprojektowanemu systemowi automatyki, możliwe jest zoptymalizowanie procesu gazyfikacji, zwiększenie wydajności urządzenia, a także zapewnienie jego bezproblemowej obsługi i długowieczności. W tym artykule omówimy główne elementy automatyki stosowane w naszym gazyfikatorze miniOpec+ – automatykę rusztu, dmuchawy oraz czujniki ciśnienia i temperatury.

Automatyka rusztu – klucz do sprawnego spalania

Ruszt w gazyfikatorze odgrywa fundamentalną rolę w procesie spalania biomasy. Jest on odpowiedzialny za równomierne przemieszczanie paliwa oraz przepływ gazu, co pozwala na efektywną gazyfikację drewna w komorze redukcji. W nowoczesnych gazyfikatorach stosuje się automatyczne systemy sterujące rusztem, które kontrolują ruchy rusztu a tym samym czas oraz ilość gazu drzewnego, który znajduje się w  komorze redukcji.

Automatyka rusztu opiera się na sygnałach pochodzących z czujników temperatury i ciśnienia, które informują, kiedy ruszt powinien być wprawiony w ruch, by dostarczyć świeżą warstwę paliwa i jednocześnie usunąć popiół. Dzięki temu cały proces jest bardziej stabilny, a urządzenie działa w sposób ciągły i optymalny. Automatyczne sterowanie rusztem pomaga również w redukcji zanieczyszczeń, ponieważ zapewnia lepsze przetwarzanie biomasy, co minimalizuje powstawanie niechcianych substancji takich jak smoła.

Dmuchawa – precyzyjne sterowanie przepływem powietrza

Dmuchawa w gazyfikatorze odpowiada za dostarczenie odpowiedniej ilości powietrza do komory spalania, co jest kluczowe dla prawidłowego przebiegu procesu gazyfikacji. Sterowanie dmuchawą w nowoczesnych gazyfikatorach odbywa się automatycznie, a jego celem jest utrzymanie optymalnych warunków spalania.

Automatyka dmuchawy pozwala na dynamiczne dopasowanie ilości dostarczanego powietrza do aktualnych warunków panujących w reaktorze, takich jak temperatura, ciśnienie i skład gazu. Dzięki precyzyjnemu sterowaniu przepływem powietrza możliwe jest maksymalne wykorzystanie energii zawartej w biomasie oraz uzyskanie wysokiej jakości gazu drzewnego. Dmuchawa jest również niezbędnym elementem wykorzystywanym w czasie uruchamiania oraz zakończenia pracy gazyfikatora.

Czujniki ciśnienia – kontrola procesu

Czujniki ciśnienia to element automatyki gazyfikatora, który dostarcza informację pozostałym układom pracującym w gazyfikatorze. Ich zadaniem jest monitorowanie ciśnienia w różnych punktach systemu, co pozwala na bieżące kontrolowanie procesu gazyfikacji na różnych etapach(od pyrolizy po redukcje). Zbyt niskie lub zbyt wysokie ciśnienie może prowadzić do zakłóceń w pracy gazyfikatora, a w skrajnych przypadkach nawet do jego awarii. Może również wskazywać na awarię systemu. Pomiar ciśnienia to również narzędzie pozwalające na diagnostykę systemu. Zbyt wysokie ciśnienie lub powstanie podciśnienia pozwala szybko zdiagnozować przyczynę problemu.

Automatyczny system sterowania, bazujący na odczytach z czujników ciśnienia, pozwala na szybkie reagowanie na wszelkie zmiany w pracy urządzenia. W przypadku wykrycia nieprawidłowości, system może automatycznie dostosować działanie dmuchawy, rusztu lub innych elementów, aby skorygować pracę gazyfikatora i przywrócić optymalne warunki pracy.

Czujniki temperatury – ochrona, optymalizacja i eliminacja zanieczyszczeń

Czujniki temperatury odgrywają kluczową rolę w zapewnieniu stabilności procesu gazyfikacji. Monitorują temperaturę w reaktorze oraz temperaturę powstającego gazu.

Automatyka oparta na czujnikach temperatury może dynamicznie regulować parametry pracy gazyfikatora – na przykład, zwiększając lub zmniejszając ilość dostarczanego powietrza, aby utrzymać temperaturę w odpowiednich granicach. Szczególnie istotne jest utrzymywanie wysokiej i stabilnej temperatury w gazyfikatorze, ponieważ zapobiega to tworzeniu się smoły, która może osadzać się w systemie, zmniejszając jego wydajność lub przemieszczać się wraz z gazem do urządzeń wykorzystujących gaz drzewny do produkcji energii. Stabilna i wysoka temperatura w reaktorze to klucz do produkcji czystego gazu drzewnego bez zanieczyszczeń. Zbyt niska temperatura lub duże jej wahania mogą prowadzić do powstania gazu o bardzo słabej jakość, który ma niską kaloryczność i jest zanieczyszczony

Podsumowanie

Automatyka gazyfikatora, obejmująca sterowanie rusztem, dmuchawą oraz monitorowanie ciśnienia i temperatury, to nieodzowny element nowoczesnych systemów gazyfikacji biomasy. Dzięki zaawansowanym systemom automatyki możliwe jest utrzymanie optymalnych warunków pracy, maksymalizacja wydajności energetycznej oraz zapewnienie bezpieczeństwa pracy urządzenia. W efekcie, nowoczesne gazyfikatory są nie tylko bardziej efektywne, ale także łatwiejsze w obsłudze i bardziej niezawodne, co czyni je doskonałym rozwiązaniem dla osób poszukujących ekologicznych i ekonomicznych sposobów na produkcję energii.