RU (11) 2280820 (13) C2

(51) МПК
F24H 1/00 (2006.01)
C10J 3/86 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Русской ФЕДЕРАЦИИ
Статус: по данным на 26.12.2008 — действует

———————————————————————————

Документ: В формате PDF
(21) Заявка: 2004117570/06
(22) Дата подачи заявки: 2004.06.10
(24) Дата начала отсчета срока деяния патента: 2004.06.10
(45) Размещено: 2006.07.27
(56) Перечень документов, цитированных в отчете о поиске: Бизнес-план «Организация строительства газогенераторных установок на древесных отходах для производства электронной и термический энергии в поселках Тоора-Хем и Сыстыг-Хем». Научно-технический центр «Энергоэкология», Межотраслевое научно-техническое объединение «ИНСЭТ»и др. СПб., 1999, с.14 рис.4.

RU 2092743 С1, 10.10.1997.
RU 2168668 С1, 10.06.2001.

SU 1288432 А1, 07.02.1987.

SU 821863 А, 15.04.1981.

(72) Создатель(ы): Цариц Виктор Евгеньевич (RU); Быков Вячеслав Григорьевич (RU); Марковец Юрий Владимирович (RU); Наумов Юрий Васильевич (RU)
(73) Патентообладатель(и): Федеральное Государственное Унитарное Предприятие «Муниципальный научный центр лесопромышленного комплекса» (ФГУП «ГНЦ ЛПК») (RU)
Адресок для переписки: 105120, Москва, ул. Н. Сыромятническая, 5, стр.3а, ФГУП «ГНЦ ЛПК», первому зам. генерального директора В.А. Кондратюку

(54) ГАЗОГЕНЕРАТОРНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ
УСТАНОВКА

Внедрение для получения термический и электронной энергии и может быть применено в энергетических газогенераторных установках. Установка содержит корпус, снутри которого установлен бункер с древесным топливом, размещенное в нижней части корпуса топочное устройство с колосниковой решеткой, над которой размещен коллектор с фурмами для подачи воздуха в зону горения топочного устройства, а меж корпусом и бункером образована полость, связанная первой магистралью с нижней частью полости вертикального скруббера для подачи газа в скруббер, из высшей части полости которого выведена 2-ая магистраль для отбора из него очищенного генераторного газа, связанная с вентилятором, соединенным третьей магистралью со смесителем, связанным с газодизелем. При всем этом она снабжена первым и вторым теплообменниками. 1-ая магистраль проходит через 1-ый теплообменник для нагрева в нем воды теплом генераторного газа. Через 2-ой теплообменник пропущена магистраль, связанная с газодизелем для отвода его выпускных газов и нагрева воды в теплообменнике. Нижняя часть полости скруббера связана с отстойником, из которого выведена магистраль для направления шлама на утилизацию и магистраль со интегрированным в нее водяным насосом для откачивания воды, чистой от шлама, и направления ее на нейтрализацию. Изобретение обеспечивает увеличение эффективности установки.1 ил.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к энергетике, а именно к газогенераторным энергетическим установкам.

Более близкой по технической сути и достигаемому техническому результату к заявляемой является газогенераторная энергетическая установка, содержащая вертикальный корпус, снутри которого установлен бункер с древесным топливом, загрузочный лючок для горючего, расположенный в высшей части корпуса, размещенное в нижней части корпуса топочное устройство с колосниковой решеткой, над которой размещен коллектор с фурмами для подачи воздуха в зону горения топочного устройства, а меж корпусом и бункером образована полость, связанная первой магистралью с нижней частью полости вертикального очистителя для подачи грязного генераторного газа в очиститель, из высшей части полости которого выведена 2-ая магистраль для отбора из него очищенного генераторного газа, связанная с вентилятором, соединенным третьей магистралью со смесителем, связанным с газодизелем (см., к примеру, бизнес-план «Организация строительства газогенераторных установок на древесных отходах для производства электронной и термический энергии в поселках Тоора-Хем и Сыстыг-Хем» Научно-технического центра «Энерготехнология», Межотраслевого научно-технического объединения «ИНСЭТ» и др., г.Санкт-Петербург, 1999 г., стр.14, рис.4).

Но популярная установка не обладает достаточной эффективностью, так как не содержит на выходе из вертикального очистителя средства для нейтрализации шлама, т.е. удаления из него грязевых частиц, кислот, смол, сернистых соединений из технологического конденсата и отстоя, не имеет средств для утилизации теплоты выпускных газов газодизеля, и не имеет средств для подачи теплоты, отбираемой от генераторного газа и от выпускных газов газодизеля, на теплофикацию.

Техническим результатом, на достижение которого ориентирована заявляемая установка, является увеличение ее эффективности методом того, что она снабжена на выходе из вертикального очистителя средством для нейтрализации шлама, средством для утилизации теплоты выпускных газов газодизеля и средством для подачи теплоты, отбираемой от генераторного газа и от выпускных газов газодизеля, на теплофикацию.

Для заслуги обозначенного технического результата популярная газогенераторная энергетическая установка, содержащая вертикальный корпус, снутри которого установлен бункер с древесным топливом, загрузочный лючок для горючего, расположенный в высшей части корпуса, размещенное в нижней части корпуса топочное устройство с колосниковой решеткой, над которой размещен коллектор с фурмами для подачи воздуха в зону горения топочного устройства, а меж корпусом и бункером образована полость, связанная первой магистралью с нижней частью полости вертикального очистителя для подачи грязного генераторного газа в очиститель, из высшей части полости которого выведена 2-ая магистраль для отбора из него очищенного генераторного газа, связанная с вентилятором, соединенным третьей магистралью со смесителем, связанным с газодизелем, снабжена первым и вторым теплообменниками и системой подачи древесного горючего, а вертикальный очиститель выполнен в виде скруббера, при всем этом 1-ая магистраль проходит через 1-ый теплообменник, который одной собственной стороной связан с четвертой магистралью для подвода прохладной сетевой воды, а другой стороной — с пятой магистралью для отвода нагретой воды на теплофикацию, шестая магистраль связана с верхней частью полости скруббера для подачи прохладной воды при чистке генераторного газа, а через 2-ой теплообменник пропущена седьмая магистраль, связанная с газодизелем для отвода его выпускных газов и нагрева воды в теплообменнике, который одной собственной стороной связан с восьмой магистралью для подвода прохладной сетевой воды, а другой стороной — с девятой магистралью для отбора из теплообменника нагретой воды на теплофикацию, при всем этом смеситель связан десятой магистралью с атмосферой для образования в нем консистенции воздуха с генераторным газом, поступающей по одиннадцатой магистрали в газодизель, связанный с баком дизельного горючего, при всем этом нижняя часть полости скруббера связана двенадцатой магистралью с отстойником, из которого выведена тринадцатая магистраль для направления шлама на утилизацию, и четырнадцатая магистраль со интегрированным в нее водяным насосом для откачивания воды, чистой от шлама, и направления ее на нейтрализацию в модуле чистки, связанным с пятнадцатой магистралью для выведения чистой воды и направления ее на вход 6-ой магистрали для повторного использования, а система подачи древесного горючего образована складом древесного горючего и наклонным транспортером для подачи древесного горючего, при этом склад древесного горючего образован емкостью, в какой расположен нижний конец транспортера, а верхний конец которого выведен в загрузочный лючок бункера.

На чертеже изображена газогенераторная энергетическая установка.

Газогенераторная энергетическая установка содержит вертикальный корпус 1 со слоем термоизоляции 2. В корпусе установлен бункер 3 с древесным топливом, а в высшей части корпуса 1 размещен загрузочный лючок 4 для горючего. В нижней части корпуса 1 расположено топочное устройство 5 с колосниковой решеткой 6. Над решеткой размещен коллектор 7 с фурмами для подачи воздуха из атмосферы в зону горения топочного устройства. Меж корпусом 1 и бункером 3 образована полость А, связанная первой магистралью 8, пропущенной через 1-ый теплообменник 9, с нижней частью полости вертикального скруббера 10 для подачи в него грязного генераторного газа. Из высшей части полости скруббера 10 выведена 2-ая магистраль 11 для отбора из него очищенного генераторного газа и связанная с вентилятором 12. Вентилятор 12 соединен третьей магистралью 13 со смесителем 14, связанным с газодизелем магистралью 15. Теплообменник 9 одной собственной стороной связан с четвертой магистралью 16 для подвода прохладной сетевой воды, а другой стороной — с пятой магистралью 17 для отвода нагретой воды на теплофикацию. С верхней частью полости скруббера 10 связана шестая магистраль 18 для подачи прохладной воды технологического контура (системы нейтрализации) для чистки генераторного газа. Через 2-ой теплообменник 19 пропущена седьмая магистраль 20, связанная с газодизелем 21 для отвода его выпускных газов и нагрева воды в этом теплообменнике. Этот теплообменник одной собственной стороной связан с восьмой магистралью 22 для подвода прохладной воды, а другой стороной — с девятой магистралью 23 для отбора из теплообменника нагретой воды на теплофикацию. Смеситель 14 связан десятой магистралью 24 с атмосферой для подвода в него воздуха и образования в нем консистенции генераторного газа с воздухом. Эта смесь по одиннадцатой магистрали 15 поступает в газодизель 21, который двенадцатой магистралью 25 связан с баком 26 запального дизельного горючего. Выходной вал газодизеля 21 через муфту 27 связан с электрогенератором 28. Нижняя часть полости скруббера 10 связана магистралью 29 с отстойником 30, из которого выведена тринадцатая магистраль 31 для направления шлама на утилизацию. Из отстойника выведена четырнадцатая магистраль 32 со интегрированным в нее водяным насосом 33 для откачивания воды, чистой от шлама, и направления ее по магистрали 34 на нейтрализацию в модуле чистки 35. Этот модуль связан с 15-й магистралью 36 для выведения чистой воды и направления ее на вход 6-й магистрали 18 для повторного использования. Система подачи древесного горючего образована складом древесного горючего 37 и наклонным транспортером 38 для подачи древесного горючего. Склад древесного горючего образован емкостью 39, в какой расположен нижний конец транспортера 38, верхний конец которого выведен в загрузочный лючок 4 бункера. Газовая свеча 40 (дымовая труба) связана 16-й магистралью 41 через клапан 42 с магистралью 13, которая через клапан 43 связана со смесителем 14.

Установка работает последующим образом. До работы установки в газогенератор на колосниковую решетку с внедрением дверки топочного устройства 5 укладывают бумагу, кору, стружку, сухие дрова на высоту верхней кромки топочной дверки. Потом открывают клапан 42 газовой свечки 40, клапаном 43 перекрывают магистраль 13 подачи генераторного газа в газодизель, запускают газодизель для обеспечения от электрогенератора 28 электроэнергией транспортера подачи древесного горючего 38, вентилятора 12, водяного насоса 33 и водяных насосов магистралей 16, 22, 18 (электроэнергия вспомогательных нужд установки). При помощи транспортера 38 газогенератор заполняют древесным топливом до полного наполнения, после этого транспортер отключают, закрывают крышку лючка 4 газогенератора, подают воду в магистрали 16 и 22 из теплофикационной сети, в магистраль 18 — из системы нейтрализации, включают вентилятор 12. Через дверку топочного устройства 5 поджигают запальное древесное горючее и закрывают дверку топочного устройства. Древесное горючее сгорает в газогенераторе с образованием генераторного газа. Через некое время, определяемое по опыту работы определенного типоразмера газогенератора, поджигают генераторный газ в газовой свече. При достижении устойчивого горения генераторного газа в газовой свече 40 открывают клапан 43 магистрали 13 подачи генераторного газа в газодизель и закрывают клапан 42 газовой свечки 40. При работе установки газогенераторный газ из полости А поступает через магистраль 8 в нижнюю часть скруббера 10, в высшую часть полости которого по магистрали 18 подают прохладную воду, применяемую для чистки генераторного газа. Магистраль 8 проходит через 1-ый теплообменник 9, к которому подводится прохладная сетевая вода, а по магистрали 17 отбирается вода на теплофикацию, подогретая генераторным газом. Из высшей части полости скруббера 10 выведена магистраль 11 для подвода очищенного генераторного газа к вентилятору 12. Последний подает газ к смесителю 14, связанному магистралью 24 с атмосферой. Полученную смесь генераторного газа с атмосферным воздухом подают в газодизель 21, в каком смесь сгорает с внедрением запального дизельного горючего, поступающего из бака 26. Выпускные газы газодизеля 21 выходят по магистрали 20, пропущенной через 2-ой теплообменник 19, к одной стороне которого по магистрали 22 подают прохладную воду из теплофикационной сети, которая греется выпускными газами и отводится по магистрали 23 на теплофикацию. Из отстойника 30 шлам по магистрали 31 отбирают на утилизацию, а воду, очищенную от шлама, по магистрали 32 откачивают водяным насосом 33 в магистраль 23 на нейтрализацию в модуле чистки 35. Очищенная вода по магистрали 36 выводится и направляется на вход магистрали 18 для повторного использования. После выгорания древесного горючего, сначало помещенного в газогенератор, что определяется по опытным данным каждого определенного типоразмера газогенератора, газогенератор вновь заполняют очередной порцией древесного горючего. Для этого включают привод транспортера 38.

Описанная конструкция позволяет обеспечить потребителя термический от теплообменников и электронной энергией от электрогенератора.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Газогенераторная энергетическая установка, содержащая вертикальный корпус, снутри которого установлен бункер с древесным топливом, загрузочный лючок для горючего, расположенный в высшей части корпуса, размещенное в нижней части корпуса топочное устройство с колосниковой решеткой, над которой размещен коллектор с фурмами для подачи воздуха в зону горения топочного устройства, а меж корпусом и бункером образована полость, связанная первой магистралью с нижней частью полости вертикального очистителя для подачи грязного генераторного газа в очиститель, из высшей части полости которого выведена 2-ая магистраль для отбора из него очищенного генераторного газа, связанная с вентилятором, соединенным третьей магистралью со смесителем, связанным с газодизелем, отличающаяся тем, что она снабжена первым и вторым теплообменниками и системой подачи древесного горючего, а вертикальный очиститель выполнен в виде скруббера, при всем этом 1-ая магистраль проходит через 1-ый теплообменник, который одной собственной стороной связан с четвертой магистралью для подвода прохладной сетевой воды, а другой стороной — с пятой магистралью для отвода нагретой воды на теплофикацию, шестая магистраль связана с верхней частью полости скруббера для подачи прохладной воды при чистке генераторного газа, а через 2-ой теплообменник пропущена седьмая магистраль, связанная с газодизелем для отвода его выпускных газов и нагрева воды в теплообменнике, который одной собственной стороной связан с восьмой магистралью для подвода прохладной сетевой воды, а другой стороной — с девятой магистралью для отбора из теплообменника нагретой воды на теплофикацию, при всем этом смеситель связан десятой магистралью с атмосферой для образования в нем консистенции воздуха с генераторным газом, поступающей по одиннадцатой магистрали в газодизель, связанный с баком дизельного горючего, при всем этом нижняя часть полости скруббера связана двенадцатой магистралью с отстойником, из которого выведена тринадцатая магистраль для направления шлама на утилизацию и четырнадцатая магистраль со интегрированным в нее водяным насосом для откачивания воды, чистой от шлама, и направления ее на нейтрализацию в модуль чистки, связанный с пятнадцатой магистралью для выведения чистой воды и направления ее на вход 6-ой магистрали для повторного использования, а система подачи древесного горючего образована складом древесного горючего и наклонным транспортером для подачи древесного горючего, при этом склад древесного горючего образован емкостью, в какой расположен нижний конец транспортера, а верхний конец которого выведен в загрузочный лючок бункера.