Применение газогенераторных установок

В ближайшее время наблюдается завышенный энтузиазм к
использованию газогенераторных установок на жестком горючем, который обоснован
возрастающими припасами возобновляемого сырья для их, также высочайшими ценами на
главные виды углеводородных видов горючего. В особенности животрепещуще внедрение
данного типа технологических устройств на лесозаготовительных и
лесоперерабатывающих предприятиях, где остается огромное количество древесных
отходов, созданных для переработки в газогенераторных установках с целью
получения дешевенькой энергии. Не наименьший спрос на их отмечен и на
сельскохозяйственных предприятиях, где тоже очень остро стоит неувязка
утилизации органических производственных отходов и имеется необходимость в
огромных энергетических издержек.

Генераторные газы получают из древесных остатков,
низкосортных видов твердого горючего и других органических отходов. Они
отличаются большой эффективностью по сопоставлению с продуктами, приобретенными методом
обычного сжигания, позволяют поддерживать высокотемпературные процессы.

Благодаря новым разработкам и применению новейших научных
технологий современная газогенераторная техника позволяет управлять
технологическим процессом, отличается сравнимо более высочайшими
чертами, занимает меньше места и стоит на порядок дешевле, чем газогенераторы
середины прошедшего века. Потому в текущее время большая часть хозяев
личных хозяйств, собственников лесосек и лесопилок предпочитают в собственной
работе использовать газогенераторы. Это позволяет не только лишь решить делему
утилизации органических отходов, да и получить неизменный источник дешевенькой
энергии, что в значимой мере помогает повысить рентабельность компаний.
Средством таковой установки, можно греть воду, отапливать помещения и получать
электроэнергию.

Но основным достоинством современных газогенераторных
установок является их экологичность. Обычно в производстве использоуют способ
прямого сжигания отходов, получая при всем этом пар, но в данном случае в воздух
выделяется масса вредных веществ, ухудшая и без того сложную экологическую
обстановку. В газогенераторных установках образованные при сжигании горючего
вредные газы перерабатываются снутри установки средством пиролиза в незапятнанные генераторные
газы различного предназначения, не оказывая тем вредного воздействия на общую
экологическую обстановку в том районе, где они используются.

Конструкционные особенности и механизм работы газогенераторных установок

Механизм работы газогенераторных установок основан на газификации твердого горючего, а именно древесных отходов, растительной биомассы, каменного угля, антрацитов либо торфа, с целью получения генераторного газа, который потом употребляется для разных бытовых нужд. Данный процесс именуется пиролизом. Газификация происходит средством тления биомассы с ограниченным доступом воздуха либо кислорода при обычном либо завышенном давлении. В состав приобретенного на выходе газа обычно входят горючие газы СО, Н2, СН4, инертные газы СО2 и N2, также пары воды твердые примеси и пиролизные смолы. В качестве отходов в реакторе остается маленькое количество золы. Эффективность процесса газификации может достигать 85-90%, потому относительно обычного сжигания данный процесс является более экологически незапятнанным и действенным.

Газификация представляет собой процесс, состоящий их 2-ух шагов. Поначалу горючее средством шнеков загружается в топку газогенераторной установки, либо, как ее еще именуют, в первую камеру. В ней оно греется до температуры газификации, при всем этом доступ кислорода в камеру ограничен, что приводит к долговременному тлению горючего. Во вторую камеру из первой попадает приобретенный перегретый генераторный газ, который смешивается там с вторичным воздухом и сгорает фактически вполне. Продукты сгорания могут использовать в котле либо печи, зависимо от конструкции газогенераторной установки, с целью получения пара, нагретого воздуха либо жаркой воды.

Стандартная газогенераторная установка состоит из так именуемой шахты, стены которой выложены огнеупорным кирпичом. Через топку в шахту загружают горючее с помощью шнеков, а снизу подают воздух, количество которого можно регулировать. Топливная масса поддерживается при помощи колосниковой решётки, она также служит для того, чтоб автоматом убирать излишек шлака. Воздух, подаваемый в камеру, где происходит сжигание горючего перед этим проходит через слой золы и шлака, что содействует его обогреву. Зона горения горючего, по-другому еще именуют зоной окисления, — в ней кислород вступает в реакцию с биомассой. В итоге образуются продукты горения, которые подымаются ввысь и попадают в зону теплового разложения, где происходит разложение горючего. В итоге данного процесса поначалу появляется полукокс, а позже кокс, который движется вниз и сгорает. Образующиеся после чего пары и газы опять подымаются ввысь. Кроме самого газогенератора в состав установки заходит шнековый транспортер для загрузки горючего, дымовая труба и особый шкаф управления, где находятся системы автоматизации процессов.

Зависимо от того, какой воздух подавался в самом начале, различают разные типы генераторного газа. При подаче обыденного воздуха на выходе выходит воздушный газ, если воздух поначалу был обогащен кислородом, то получится парокислородный газ, в каком содержание азота будет на порядок меньше, что прирастит его теплоту горения. Смешанный газ можно получить, если подаваемый воздух будет насыщен водяными парами, что на выходе даст водяной газ.

Газификация позволяет значительно прирастить КПД тепломеханического оборудования, повысить его надежность и экономичность, свести к минимуму процент вредных выбросов в атмосферу. Если в качестве горючего использовать сырье с завышенной влажностью, то это приведет к выделению огромного количества копоти, дегтя и конденсата, при всем этом теплотворная способность генераторного газа существенно уменьшится.

Главным преимуществом газогенераторных установок является их универсальность. Они могут работать фактически с хоть каким видом твердого горючего и органических отходов, вне зависимости от их хим состава, наличия примесей серы, размера фракции, влажности и иных параметров. К тому же газогенераторные установки могут применяться как в работе больших хим комбинатов и городских ТЭЦ, так и для бытовых нужд маленьких поселков, деревень либо личных хозяйств. Еще газогенераторные установки удачно используются в движках внутреннего сгорания на автотранспортных средствах, например, для работы грузовиков, тракторов, сельскохозяйственных и лесозаготовительных машин.

Виды газогенераторов

Прямоточные газогенераторные установки отличаются большенными размерами и массой, что в значимой мере осложняет процесс транспортировки. В связи с этим особо массивные модели собирают прямо на месте эксплуатации, а в производственных критериях делают только установки мощностью до 350 КВт. Но благодаря этому для их работы можно использовать топливные элементы размером до полутора метров в длину, например, доски и поленья, к тому же они не требовательны к влажности сырья. Такие установки подходят только для стационарного внедрения.

Вихревые газогенераторные установки даже высочайшей мощности имеют маленькие габаритные размеры и массу. Стоят они дешевле и имеют более широкий диапазон внедрения в отличие от прямоточных. Для их работы в качестве горючего обычно используют опилки, щепу, стружку, кору деревьев, уголь и отходы сельхскохозяйственных растений. Размер фракции горючего не должен превосходить 50 мм в поперечнике. Если планируется использовать горючее, фракция которого превосходит данный размер, то для этого нужно подобрать подобающую конструкцию газогенератора. Также нужно учесть процент зольности топливной массы, так как если он будет очень высочайшим, это поспособствует образованию огромного количества шлаков, что скажется на мощности установки в целом. Чем меньше влажность применяемого горючего, тем выше мощность газогенераторной установки. Горючее с высочайшим процентом содержания воды можно использовать для вихревых слоевых газогенераторных установок. При всем этом слой горючего, помещенный в топку, продвигается в камеру, где происходит процесс сжигания равномерно, потому успевает высохнуть. К тому же это позволяет продлить срок службы шнекового транспортера, созданного для помещения топливной массы в топку, ведь оно повсевременно покрыто мокроватым слоем биомассы и не соприкасается впрямую с пылающим слоем.

Для работы факельных газогенераторных установок употребляют размельченную сухую топливную массу. Они являются безколосниковыми и имеют более высшую температуру зеркала горения и топочного места. Шнековый транспортер для таких установок должен быть изготовлен из огнеупорных, жаропрочных материалов и повсевременно охлаждаться первичным воздухом, это в значимой мере продлит срок его службы. Такие установки целенаправлено использовать на деревоперерабатывающих комбинатах, где имеются огромные объемы сухих опилок и стружки, требующие утилизации. К тому же они имеют довольно мелкие габаритные размеры и вес, потому стоят на порядок дешевле, чем другие подобные установки. Для того чтоб повысить устойчивость газогенератора при использовании топливной массы неоднородной влажности, обычно употребляют факельные слоевые газогенераторные установки. Размер их будет больше, чем у обыденных факельных установок, но при всем этом повысится надежность всей системы.

Существует и поболее детальная систематизация газогенераторных установок, которая зависит:
• от давления – установки высочайшего или атмосферного давления;
• от приобретенного на выходе газа – газогенераторы, созданные для получения воздушного, водяного и смешанного газа;
• от черт слоя – установки с плотным слоем, установки с взвешенным слоем и установки с «кипящим» слоем;
• от степени механизации – механизированные, полумеханизированные и немеханизированные газогенераторы.