Die Funktion des autothermen REDOX – Reduktionsvergaser
Über eine kontinuierliche Beschickungseinheit wird das zuvor gesiebte und getrocknete grobe Hackgut vom Vorratsbehälter bzw. aus dem KD – Trockner ( Kontinuierlicher Silo – Durchlauftrockner) über einen Förderer leistungsabhängig – konditioniert der luftdichten und rückbrandsichere Doppelschieberschleuse dem Vergaser zugeführt.
Der Start des Holzvergasers erfolgt mit einer Zündung über eine Gaskartusche. Der Kaltstart mit frischem Hackgut beträgt bei etwa 20 % Feuchte des Hackgutes bis zur Erreichung der erforderlichen Betriebstemperatur von mindestens 800° C eine Zeit von ca. 30 Minuten.
Hierbei wird das grobe Holz – Hackgut zur Energiegewinnung überstöchiometrisch ( primäre Luftzuführung ) – wie bei einer Hackgutfeuerungsanlage mit Vorofen – verbrannt.
Im Unterdruckbetrieb werden die hierbei anfallenden Verbrennungsprodukte mit Hilfe des Abgasventilators aus dem Reaktor abgesaugt. Bevor die Abgase ins Freie abgeleitet werden, werden die Abgase vom Kohlenstaub und Asche im integrierten Zyklon gereinigt.
Beim Startbetrieb, Abfahren oder Störbetrieb werden je nach Erfordernis die zum Teil brennbaren Abgase in einer Fackelanlage verbrannt, sodass keine höheren CO – Emissionen oder unverbrannte Kohlenwasserstoffe in gefährlichen Ausmaß anfallen, als dies bei genehmigten Holzfeuerungsanlagen der Fall ist. ( Allgemeine Vorschrift der Behörden )
Nach Erreichen einer ausreichenden Betriebs- Vergasertemperatur von etwa 800 °C schaltet sich der Abgasventilator ab. Gleichzeitig übernimmt die Gasverdichteranlage den Saugbetrieb und zieht das Produktgas unterstöchiometrisch aus dem REDOX – Reaktor und führt dieses der Gasregelstation des betriebsbereiten MHKW – Gasmotors zu.
Der MHKW – Gasmotor, der zu 100 % mit Holzgas gestartet und betrieben wird, nimmt von der Gasregelstation das Holzgas je nach Leistungsvorgabe für die Verbrennung ab.
Ist die erforderliche Betriebstemperatur des Gasmotors zur Erzeugung von Strom und Wärme erreicht, wird schließlich nach Synchronisierung der betriebsbereite Generator auf das öffentliche Stromnetz aufgeschaltet.
Die Reinigung des Holzgases durch Entstaubung
Bevor jedoch das Holzgas in das Gas – MHKW zur Verbrennung gelangt, wird das Holzgas in der Heißgasfiltration ( trockenes Reinigungsverfahren ) gereinigt und danach gekühlt.
Hierbei wird das Holzgas von den Staubpartikel (Holzasche, Holzkohlengrus ) mit Keramikfilter-kerzen nach dem Druckimpuls – Abreinigungsverfahren druckdifferenzgesteuert überwacht und mit einem inerten Druckgas gereinigt.
Der Vorteil dieser Keramikfilterkerzen ist die hohe Reinigungskraft des Produktgases in 0,3 µm – Partikelgröße, also in Erdgasqualität und das dazu geeignete REDOX – Verfahren mit dem nahezu teerfreien Holzgas sowie die Ausführung der Sicherheitstechnik der Heißgasfiltration einer international erfahrenen Firma für Filtertechnik.
Kühlung und Wärmenutzung des Holzgases
Das reine Produkt – Holzgas wird anschließend je nach Nutzung der Wärme im Warmwasser und Luft – Gaskühler gekühlt. Die Wärmeleistung wird zur Fernwärmeversorgung oder Hackguttrocknung des Vergaserbrennstoffes – im zum Patent und Gebrauchsmuster geschützten „ Kontinuierlichen Silo DurchlaufTrockner „ ( KD – Trockner ) genutzt.
Verwertung des Holzgases im MHKW
Dieses gereinigte Holzgas wird nun in einem Luft – Sauerstoffgemisch im Gas – MHKW als Antriebsenergie des Motors & Generators zur Stromerzeugung verbrannt. Die richtige Einstellung des Luft – Sauerstoff – Holzgasgemisches für eine optimierte Verbrennung im MHKW – Gasmotor erfolgt über eine integrierte Lambda – Regelung und über einen Oxidationskatalysator, wodurch auch die Einhaltung der Emissionsgrenzwerte gewährleistet ist.
Die im Gasmotor anfallende Wärmeenergie des Kühlwassers und des Abgases werden als Heizwärme z.B. KD – Trockner – zur Hackguttrocknung für Pelletsproduzenten, Brennstoffhändler oder für die Fernwärmeversorgung genutzt. .
Entaschung
Die anfallende Holzasche mit Holzkohlengrus unterhalb des REDOX – Vergasers und bei der Heißgasfiltration wird über eine Austragungsschnecke einem zentralen gas- luftdichten Aschekasten zur Entsorgung zugeführt.
Die reine Holzasche mit Kohlenstoffgrus kann zur Düngung des sauren Waldbodens verwendet werden, wodurch sich der natürliche Kreislauf wieder schließt.
