Газогенератор

Газогенератор, що містить циліндричний корпус, розташовану в ньому камеру газифікації і фурми для підводу дуттьового повітря, який відріз 29287 тора не є достатньо ефективним, внаслідок відносно низької температури цих стінок (зовнішня стінка корпусу газогенератора контактує з оточуючим середовищем, а його внутрішня стінка віддалена від стінки топкової камери на достатньо велику відстань, яка заповнена твердим паливом). В основу винаходу поставлена задача удосконалення газогенератора, в якому шляхом виконання камери складеною, розміщення не менш двох камер крекінгу співвісно з нею, з'єднання їх послідовно і встановлення в нижній частині першої камери крекінгу фурм забезпечується інтенсифікація процесу крекінгу, підвищується ККД газогенератора в цілому. Поставлена задача вирішується тим, що в газогенераторі, що містить циліндричний корпус, розташовану в ньому камеру газифікації і фурми для підводу дуттьового повітря, згідно з винаходом камера виконана складеною з конусної камери газифікації та циліндричної камери відновлення, причому висота циліндричної камери складає не менше одного діаметра горла конусної камери, а зовні циліндричної камери співвісно з нею розташовано не менше двох камер крекінгу, які з'єднані між собою послідовно, при цьому на вході в першу камеру крекінгу в нижній її частині встановлені фурми з отворами для підводу дуттьового повітря, а в останній камері крекінгу встановлено трубчастий теплообмінник. Така конструкція газогенератора забезпечує: 1) за рахунок встановлення циліндричної камери при її висоті не менше одного діаметра горла конусної камери і розміщення зовні її співвісно з нею не менш двох камер крекінгу, збільшення часу перебування продуктів газифікації у зоні високих температур, що дозволяє піддавати крекінгу значну кількість важких смол, однак по ходу руху продуктів газифікації їх температура падає, тому повністю піддавати крекінгу важкі смоли тільки за рахунок крекінгу не вдасться; 2) для досягнення повного крекінгу на вході в першу камеру крекінгу в нижній її частині встановлені фурми з отворами, через які подається вторинне дуттьове повітря, що приводить до підвищення температури до 1000-1100 С продуктів газифікації і дозволяє при проходженні їх через камери крекінгу повністю піддавати крекінгу важкі смоли; 3) введення в останню камеру крекінгу трубчастого теплообмінника дозволяє підвищити температуру первинного дуттьового повітря і тим самим повернути тепло в процес газифікації, що веде до підвищення ККД газогенераторів. На фігурі показаний повздовжній розріз циліндричного газогенератора, Dг - діаметр горла, а стрілками зображено напрям руху дуттьового повітря і продуктів газифікації (газу). Газогенератор 1 включає сталевий циліндричний корпус 2 з футерівкою 3, камеру 4 сушки і піролізу біомаси, конусну камеру 5 газифікації, циліндричну камеру 6 відновлення. За зовнішньою стінкою циліндричної камери 6 співвісно з нею розміщено не менше двох камер 7 крекінгу (на фігурі зображено чотири камери крекінгу), причому в першій камері 7 крекінгу в нижній її частини розміщені фурми 8 з отворами для подачі вторинного дут тьового повітря, а в останній камері 7 крекінгу встановлений трубчастий теплообмінник 9 для підігріву дуттьового повітря, патрубок 10 - для відводу продуктів газифікації (газу), патрубок 11 - для підводу дуттьового первинного повітря до теплообмінника 9, патрубок 12 - для відводу гарячого дуттьового повітря з теплообмінника 9 до трубопроводу 13 з регулювальними кранами 14 і 15. Через регулювальний кран 14 гаряче первинне повітря надходить в центральний повітряний трубопровід 16 до насадки 17 в конусну камеру 5, а через регулювальний кран 15 гаряче вторинне повітря подається до фурм 8, які розміщені в нижній частини першої камери 7 крекінгу, кришку 18 з конусом 19 для рівномірного завантаження, циліндричної камери 6 відновлення, конусної камери 5 газифікації і камери 4 сушки і піролізу, бункер 20 з заслінкою 21, колосникову решітку 22, зольник 23 і шнек 24 для видаляння золи з зольника. Газогенератор працює наступним чином. Перед запуском газогенератора 1 зі сталевим корпусом 2 і футерівкою 3, в якому розміщені камера сушки 4, конусна камера 5 газифікації, циліндрична камера 6 відновлення, з бункера 20 при відкритій заслінці 21 тверде паливо завантажується в камери 4, 5, 6. Для рівномірного розподілу твердого палива по камерам 4, 5, 6 використовується конус 19. Після завантаження камер 4, 5, 6 заслінка 21 зачиняється. Початковий запуск газогенератора може здійснюватися, наприклад, за допомогою деревинного вугілля, яке розміщують на колосниковій решітці 22 або факелом полум'я знизу колосникової решітки 22, після чого газогенератор 1 через деякий час виходить на режим газифікації. Далі дуттьове повітря через патрубок 11 подається у трубчатий теплообмінник 9, де воно підігрівається продуктами газифікації до температури 500-600 С і далі по трубопроводу 12 і 13 через регулюючий кран 14 його частина (первинне дуття) надходить до центрального повітряного трубопроводу 16 та насадки 17 у кількості 90-95% від необхідного для газифікації в конусну камеру 5. На боковій поверхні камери 4 сушки та піролізу нанесено футерівку 3, стінки конусної камери 5, циліндричної камери 6 і камер 7 крекінга керамічні. В конусній камері 5 відбувається процес газифікації і далі продукти газифікації та смоли потрапляють у циліндричну камеру 6, де відбувається процес відновлення продуктів газифікації та починається крекінг важких смол, потім проходять через колосникову решітку 22, разом з золою потрапляють у зольник 23. У зольнику 23 зола осідає в область шнека 24, а продукти газифікації та смоли піднімаються вгору у першу камеру 7 крекінга, де через отвори фурм 8 підводиться гаряче вторинне дуттьове повітря у кількості 5-10% від загального необхідного для газифікації, при цьому температура продуктів газифікації та смол підвищується до 1000-1100 С, та відбувається ефективний крекінг смол. В останній камері крекінгу 7 крекінг важких смол завершується (важкі смоли розкладаються на більш легкі фракції та гази), а продукти газифікації віддають своє тепло дуттьовому повітрю в трубчастому теплообміннику 9 і далі через патрубок 10 подаються до споживача (на фігурі не показаний). Зола із зольника 23 при потребі виводиться шнеком 24. 2 29287 У ході процесу газифікації твердого палива відходи осідають вниз до повного вигоряння, водночас, у верхній частині газогенератора відбувається процес завантаження сировиною. Якщо немає необхідності повністю очищати продукти газифікації від важких смол (наприклад, спалювання в котлах), то гаряче повітря через отвори фурм 8 в першу камеру крекінгу 7 не подається. Таким чином, за рахунок тривалого перебування продуктів газифікації у камерах крекінга 7 в зоні високих температур 1000-1100 С забезпечується повний крекінг важких смол, а за рахунок встановлення теплообмінника, що підігріває дуттьове повітря, підвищується ККД газогенератора в цілому. Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 34 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3