Газификация твердого топлива описывается уравнением

ГАЗИФИКА́ЦИЯ ТВЁРДЫХ ТО́ПЛИВ

ГАЗИФИКА́ЦИЯ ТВЁРДЫХ ТО́ПЛИВ, про­цес­сы пре­вра­ще­ния ор­га­нич. ве­ще­ст­ва твёр­дых то­п­лив (ка­мен­ных и бу­рых уг­лей, кок­са, слан­цев, тор­фа, дре­ве­си­ны и др.) в го­рю­чий газ, со­стоя­щий в осн. из СО и Н 2. Осу­ще­ст­в­ля­ют­ся пу­тём не­пол­но­го тер­мич. окис­ле­ния уг­ле­род­со­дер­жа­щих со­еди­не­ний в га­зо­ге­не­ра­то­рах (по­лу­чае­мый газ на­зы­ва­ют ге­не­ра­тор­ным) при темп-рах 900–1600 °С, дав­ле­нии 0,1–10 МПа, в при­сут­ст­вии га­зи­фи­ци­рую­щих реа­ген­тов (окис­ли­те­лей): во­дя­но­го па­ра, воз­ду­ха, ки­сло­ро­да, ди­ок­си­да уг­ле­ро­да, па­ро­воз­душ­ной или па­ро­ки­сло­род­ной сме­си. Вы­ход про­дук­тов Г. т. т. до 80% по мас­се.

Тема 6. Газификация твёрдого топлива (стр. 1 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5

Тема 6. Газификация твёрдого топлива

1.1 Понятие газификации и основные методы

Прямое сжигание угля представляет собой процесс полного окисления, сопровождающийся выделением большого количества тепловой энергии, а также дымовых газов: твёрдых отходов, оксидов азота (NOx), оксидов серы (SO2) и двуокиси углерода (CO2), большинство из которых представляет опасность для окружающей среды. Сжигание угля оказывает значительное негативное влияние на экологию, при этом контроль за выбросами и улавливание CO2 реализовать на практике крайне сложно. Постоянный рост цен на нефть и газ во всём мире обусловил интерес к альтернативным технологиям использования энергоресурсов, таким как конверсия природного газа в жидкие топлива (GTL) и газификация.

Газификация угля — одна из старейших промышленных технологий. Согласно истории первое сообщение о получении горючего газа из древесного угля сделал в 1609 г. Джон Ван Хель-монт из Брюсселя. Первый патент на способ газификации угля был выдан в 1788 г. Роберту Гарднеру. А в 1792 г. инженер Вильям Мэрдок, работавший у знаменитого изобретателя парового двигателя Джеймса Уатта, изготовил первый газификатор и начал использовать угольный газ для освещения. В 1807 г. в Лондоне, а в 1815 г. в Балтиморе (США) на улицах зажглись первые газовые фонари. Уже через 10-20 лет многие крупные города Европы и Америки имели газовое освещение. Но наивысшего расцвета технология газификации достигла к середине XX века. В 1925 г. только в США около 12 тыс. установок перерабатывали в газ до 25 млн т угля в год. В СССР в конце 50-х годов прошлого века производилось около 35 млрд м3 газа из угля. Однако уже в 1960-е годы природный газ и нефть существенно потеснили уголь, и углегазовая промышленность была разрушена в считанные годы. Отрезвление от наступившей эйфории пришло во время первого нефтяного кризиса начала 70-х годов XX века. Тогда с целью укрепления энергетической независимости в США была принята программа с многомиллиардным бюджетом по развитию нового поколения угольных технологий. За ними последовали и многие другие страны. Но последующее снижение цен на нефть ослабило остроту ситуации, и эти работы были отодвинуты на второй план. Однако первый кризис дал серьезный толчок развитию новых технологий газификации, и некоторые из них удалось даже реализовать в промышленном масштабе. Несмотря на глобальное лидерство нефти и газа как первичных источников энергии, уголь по-прежнему занимает очень прочные позиции. В XXI веке роль угля в энергетическом балансе большинства стран будет возрастать.

Газификация представляет собой процесс частичного окисления, в результате которого уголь, низкокачественный бурый уголь, древесина, нефтяные остатки и другие горючие отходы преобразуются в синтез-газ. Синтез-газ — это уникальное сырьё для получения множества экологически чистых и дорогостоящих продуктов, таких как моторные топлива, различные удобрения, синтетический природный газ, водород, метанол и более сотни других различных продуктов.

При высокотемпературной обработке твердого топлива в среде кислорода воздуха, водяного пара, диоксида углерода и водорода органические составляющие топлива нацело превращаются в газообразные продукты. Основные направления газификации угля и состава продуктов приведены на рисунке.

Рис 1. Основные способы газификации угля и основные продукты газификации

Газификация – есть термохимический процесс переработки твердого топлива путем взаимодействия его с кислородом, водяными парами и другими газифицирующими агентами с целью превращения топлива в горючий газ (смесь CO, H2 и др.), предназначенный для последующего сжигания (энергетический и бытовой газ) или для технологических процессов (технологический газ).
Общеизвестны достоинства газообразного топлива:

оно хорошо приспособлено к транспортированию на большие расстояния, при горении не оставляет золы, не выделяет копоти и больших объёмов дымовых газов, процесс сжигания газа легко автоматизировать, температура пламени, как правило, значительно выше аналогичного показателя, получаемого при непосредственном сжигании конденсированных топлив.

искусственные горючие газы являются ценным сырьём для химической промышленности

(синтез аммиака, производство искусственных жидких топлив, масел, смазок и др.).

В качестве сырья для газификации могут выступать практически все углеродсодержащие материалы природного и техногенного происхождения, в частности:

горючие ископаемые (каустобиолиты); биомасса, в т. ч. специально выращиваемая фитомасса углеродсодержащие отходы производства и потребления, включая бытовые и коммунальные отходы, в т. ч. иловые осадки канализационных и сточных вод.

При этом специально выращенная фитомасса и отходы различного происхождения

относятся к возобновляемым источникам энергии.

Процессы, в которых образуются смеси продуктов газификации, очень разнообразны и составляют сложную систему последовательно-параллельных обратимых и необратимых реакций, среди которых есть экзо — и эндотермические. Для предварительной оценки состава продуктов газификации используют понятия «идеальных» генераторных газов, условно считая, что необратимой конверсии подвергается чистый углерод

воздушный газ 2С + О2 + 3,76N2 2CO + 3,76N2 + 219 кДж/моль

водяной газ С + Н2О СО + Н2 -133 кДж/моль

полуводяной газ 3,65C + O2 + 1,65H2O + 3,76N2 3,65CO + 1,65H2 + 3,76N2

оксиводяной газ 3,65С + О2 + 1,65Н2О 3,65СО + 1,65Н2.

Соотношение между количествами кислорода и воды для газификации выбрано таким, чтобы две последние реакции протекали в автотермическом режиме, т. е. поглощение тепла при образовании водяного газа компенсировалось его выделением при окислении углерода.

Выход газа, его состав и теплота сгорания изменяются в зависимости от используемого дутья (табл. 6.1).

Составы и выходы «идеальных» генераторных газов

Курс лекций сумы «Издательство СумГУ» 2011

Главная > Реферат

Газификация твердых топлив

Газификацией твердого топлива является процесс превращения его в горючие газы путем окисления органической части и углерода кислородом и кислородными соединениями (водяным паром или двуокисью углерода). В результате газификации получают генераторные газы и твердый остаток – золу и шлак. Газификация представляет собой универсальный метод превращения любого твердого топлива в газообразное. Газифицировать можно дерево, бурые угли, каменные угли, антрацит, горючие сланцы, кокс и др.

Генераторный газ составляет такой вид горючих газов, который применяется во множестве производств не только потому, что легко получается из всяких углеродистых сортов горючих веществ и дает возможность пользоваться всякими низшими родами топлива (например, торфом, опилками, каменноугольной мелочью) для получения желаемых во множестве случаев (например, в стеклоделии и в металлургии) высоких температур, не достигаемых при простой топке такими видами топлива, но и потому, что генераторные газы сгорают вполне, развивая всевозможное тепло, при смешении лишь с надлежащим количеством воздуха, тогда как всякие виды твердого топлива для такого сгорания требуют огромного избытка воздуха. Образование таких генераторных газов происходит в простых горнах или небольших шахтных (вертикальных, более или менее цилиндрических) печах, называемых генераторами , которые можно рассматривать как части обычных печных топок, в которых горение совершается лишь наполовину. Возможность тех явлений, которые ведут к образованию генераторного газа, основывается на способности всяких видов угля и всяких видов углеродистого топлива образовать в первый момент горения лишь углекислый газ CO 2 и уголь, а вместе с тем образовавшемуся углекислому газу с накаленным углем свойственно при отсутствии избытка воздуха образовать горючую окись углерода CO (по уравнению CO 2 +C=2CO), которая и составляет горючую составную часть генераторного газа.

Состав генераторного газа зависит от вида газифицируемого топлива, рода окислителя и условий процесса. В зависимости от состава дутья получают генераторные газы: воздушный, паровоздушный, водяной, парокислородный. Воздушным газом называют газ, получаемый при действии на топливо кислорода воздуха. Если к воздуху добавляют некоторое количество водяного пара, получают паровоздушный пар. При взаимодействии топлива только с водяным паром получают водяной газ, а смеси водяных паров с кислородом – парокислородный газ.

Применяемые для газификации топлива аппараты называют газогенераторами . Газификация топлива проводится в аппаратах непрерывного действия, в которых процесс построен на принципе противотока – топливо перемещается сверху вниз, а дутье подается снизу вверх. Газ выводится из верхней части газогенератора, зола удаляется из нижней части. Схема конструкции простейшего газогенератора показана на рис. 7.2. Газогенератор представляет собой цилиндрическую шахту, футерованную огнеупорным кирпичом 2. Реакционная зона газогенератора оборудована водяной рубашкой 3 для получения водяного пара, а нижняя часть имеет механизированную колосниковую решетку 4 с гидрозатвором для распределения дутья и удаления шлака. Шахта газогенератора 1 снабжена устройствами для механизированной подачи топлива.

Твердое топливо в газогенераторе претерпевает следующие изменения. В верхней зоне происходит его сушка горячим генераторным газом, в следующей зоне – пиролиз топлива – коксование, в результате из топлива выделяются летучие продукты (газ и смола). Образующийся в зоне пиролиза кокс поступает в зону восстановления, где кокс реагирует с образующимися в зоне горения углекислым газом и парами воды. В зоне восстановления получают горючие газы, оксид углерода, водород и метан, на это расходуют часть кокса. Далее кокс поступает в зону горения, где вступает в реакцию горения с кислородом воздуха. В зоне горения при высокой температуре происходит плавление золы и образование шлака. Образовавшийся шлак, предварительно охлаждаясь дутьем, поступает в гидрозатвор механизированной решетки, где окончательно охлаждается и дробится.

Рисунок 7.2 – Газогенератор

Применение повышенного давления при газификации твердого топлива позволяет получить газ, близкий по составу косовому газу, при этом в несколько раз возрастает интенсивность процесса. Повышенное давление позволяет транспортировать газ на дальние расстояния ( до 300 км). Схема газогенератора для газификации топлива при повышенном давлении показана на рис. 7.3. Корпус генератора состоит из двух обечаек – внешней, которая воспринимает давление, и внутренней, в которой давление выровнено с обеих сторон. Пространство между обечайками заполнено водой. Образующийся водяной пар поступает в пароприемник 1. Таким образом, стенки цилиндра не подвергаются действию повышенного давления, которого они не могли бы выдержать при высокой температуре.

Рисунок 7.3 – Схема генератора для газификации топлива при повышенном давлении:

1 – пароприемник; 2 и 8 – шлюзы; 3 – внутренний цилиндр;

4 – корпус; 5 – футеровка; 6 – колосниковая решетка;

Для защиты от прогорания цилиндр изнутри футеруют. Дутье подают в генератор снизу через полый вал 7, генераторный газ отводят сверху. Периодически топливо загружают и выгружают золу через шлюзы 2 и 8, имеющие по два затвора. При вращении колосниковой решетки 6 зола высыпается в зольный шлюз. Газ выходит из генератора с температурой 250 о С, охлаждается, очищается от смолы, газового бензина, диоксида углерода и сернистых соединений.

7.2.3. Подземная газификация углей

В 1888 году Д.И. Менделеев предложил метод газификации каменного угля непосредственно на месте залегания, без дорогостоящей добычи, обогащения и транспортировки, путём неполного сгорания с образованием горючих газов. В 30-х годах прошлого века в СССР применительно к угольным шахтам Донбасса проводились интенсивные научные и практические работы. Большой вклад внёс член-корреспондент АН СССР, уроженец Сумщины Коробчинский И.Е. В 1937 году в Горловке на одной из шахт стала действовать первая в мире промышленная станция подземной газификации угля, поставляющая газ коксохимическому заводу.

Самый экономический бесшахтный метод газификации.

Сначала с поверхности земли к угольному пласту пробуривают буровые скважины (рис. 7.4). Затем в пласте создают гидроструйным или механическим способом реакционные каналы, поджигают пласт электрическими устройствами, после чего к скважинам нагнетают воздух для поддержания горения. В реакционных каналах происходит газификация, обусловленная взаимодействием оксидов углерода и водяного пара, образовавшихся при сжигании угля, с углеродом стенок канала (угля). Из земных недр горючие газы отводят по другим скважинам.

Рисунок 7.4 – Схема подземной газификации угля:

1 – буровые скважины; 2 – реакционные каналы; 3 – газоходы

Подземная газификация угля дает возможность освободить горняков от тяжелого труда под землей, разрабатывать маломощные пласты, расположенные на значительной глубине. Газифицируют таким методом не только каменные, но и бурые угли.

Используют полученные горючие газы как топливо для парогенераторов, газовых двигателей, на газотурбинных электростанциях. В 1940 г. в Харькове под руководством профессора политехнического института Маковского В.М. была создана первая стационарная газотурбинная установка мощностью 736 кВт (рис. 7.5), которая была испытана на газе подземной газификации в г. Горловке и показала хорошие результаты.

Рисунок 7.5 – Газовая турбина В.М. Маковского:

1 – рабочий диск с 2 венцами лопаток; 2 – опорно-упорный подшипник; 3 – лабиринтовые уплотнения; 4 – второй опорный подшипник; 5 – муфта сцепления с валом электрогенератора;

А – впуск газа; Б – выпуск отработанного газа

Коксование каменных углей. Коксовый газ

Металлургический кокс и ценные побочные продукты (каменноугольную смолу и коксовый газ) получают коксованием каменных углей. Для этого смесь каменных углей (марок: коксовые, жирные и газовые) нагревают без доступа воздуха до температуры 1000-1100 о С в специальных печах. Схема обогрева коксовой камеры показана на рис. 7.6.

Рисунок 7.6 – Обогрев коксовой камеры:

1 – обогревательные каналы; 2 – камера коксования;
3 – газовые каналы; 4 – подовый канал для подачи воздуха

Такие камеры располагают батареями и строят из огнеупорного материала: динаса и шамота. В шамотных печах максимальная температура в обогреваемых каналах поддерживается не выше 1250 о С, а в динасовых – 1450 о С. Современные печи строят из динаса.

Процесс коксования осуществляется следующим образом. До 200 о С из угольной шихты выделяются влага и адсорбированные углем газы: двуокись углерода и метан. При температуре от 200 до 350 о С начинают разлагаться вещества, входящие в состав угля с образованием оксида углерода, воды и других соединений. При повышении температуры до 600 о С происходит энергичное разложение угля с выделением газов полукоксования, смолы и образование полукокса.

С повышением температуры полукокс превращается в кокс, выделение смолы, метана и его гомологов уменьшается, а водорода, бензола и толуола – увеличивается. Состав, свойства и количество выделяемого косового газа зависит от исходного угля и технологического режима коксования. Примерное количество основных продуктов коксования, выделенных из 1 т угля, приведено в таблице 7.2.

Таблица 7.2 – Количество основных продуктов коксования, выделенных из 1 т угля

Коксование угля осуществляется в печах внешнего обогрева с вертикально расположенными камерами коксования. Отопление коксовых печей производится высоко- и низкокалорийными газами (генераторным, доменным, смешанным). По способу использования тепла отходящих газов коксовые печи регенеративные . Регенераторы располагают под коксовыми камерами печей. В регенераторах производят нагрев низкокалорийных газов и воздуха, необходимого для их сжигания, за счет тепла отходящих дымовых газов.

Коксовые камеры загружают угольной шихтой сверху, коксовый газ удаляется из верхней части камеры. Из камеры готовый кокс с помощью специальной машины – коксовыталкивателя поступает в тушильный вагон, а затем на сортировку.

Коксовый газ, содержащий летучие компоненты, поступает на переработку для отделения смолы, аммиака и бензола. Охлажденный и очищенный коксовый газ из каменных углей характеризуется высоким содержанием водорода, метана и оксида углерода. Он легче воздуха, имеет достаточно высокую теплоту сгорания. Особой ценностью коксового газа является высокое содержание в нем водорода и оксида углерода, что делает его незаменимым сырьем в производстве синтетического аммиака, метилового и этилового спиртов. После извлечения водорода коксовый газ используют для обогрева коксовых и металлургических печей. Коксовый газ ввиду наличия оксида углерода ядовит; пределы взрываемости: нижний 6%, верхний 30% (обьема ).

Нефть является жидким топливом. В отличии от других видов природных топлив сырую нефть не используют в качестве горючего. Она служит сырьем для получения высококачественных моторных топлив, газов, масел и химических продуктов.

Переработкой нефти получают нефтяные газы, используемые как энергетическое топливо и как сырье для получения химических продуктов. Переработка нефти включает следующие основные процессы: перегонку нефти, термический крекинг, каталитический крекинг, пиролиз, коксование. Большинство из названных процессов сопровождаются выделением нефтяных газов. Нефтезаводские газы имеют высокую жаропроизводительность и содержат значительное количество предельных и непредельных углеводородов, поэтому в первую очередь представляют интерес как сырье для получения химических продуктов – полиэтилена, полипропилена и др. Теплота сгорания нефтезаводских газов колеблется в широких пределах – от 8000 до 32000 ккал/м 3 , а жаропроизводительность – от 2120 до 2190 о С. Среднее значение жаропроизводительности ( t макс ) для нефтезаводских газов можно принимать равным 2130 о С, величину СО 2 макс – 13,7%.

Перегонкой нефти называют процесс термического разделения ее на части ( фракции ) без заметного разложения углеводородов. Перегонка нефти основана на том, что с увеличением молекулярной массы углеводородов повышаются их температуры кипения. Сырую нефть разделяют на фракции: бензиновую (выкипающую в пределах 175-200 о С), керосиновую (выкипающую в пределах 200-270 о С) и газойлевую (выкипающую в пределах 270-350 о С). После отгонки указанных фракций в перегонном аппарате остается мазут. При перегонки нефти получают газ, представляющий часть попутного газа, растворенного в нефти. Перегонкой сырой нефти получают примерно 20 – 30% бензина, 30 – 45% лигроина, керосина и газойля, 25 – 50% нефтяных мазутов, 2 – 6% газов прямой перегонки.

Термический и каталитический крекинг нефти является основным методом переработки нефти. Крекинг (расщепление) – процесс деструктивной переработки нефти с целью получения главным образом моторных топлив, газов и других химических продуктов. При крекинге происходит распад молекул тяжелых углеводородов с образованием вышеуказанных продуктов. Сущность крекинга заключается в нагревании нефти до температуры 350-650 о С, в результате чего высокомолекулярные углеводороды разлагаются, образуя более легкие углеводороды. Крекинг нефти ускоряется в присутствии катализаторов и при повышении давления до 70 кг/см 2 (7 Мпа). При крекинге нефти выход бензина увеличивается до 40 – 70%, а газа до 10 – 20%. Эти газы характеризуются высоким содержанием непредельных углеводородов и являются ценным сырьем для получения химических продуктов, сжиженных углеводородных газов и после переработки могут использоваться как энергетическое топливо.

Коксование нефтепродуктов . В качестве сырья для коксования используют мазуты или отбензиненную нефть. Для этого тяжелые нефтяные фракции нагревают примерно до 700 о С, в результате получают 40-75% жидких продуктов, 10-12% газа и 12-20% кокса. Как и газы крекинга, газы коксования богаты непредельными углеводородами и в первую очередь поступают на переработку, где из них извлекают ценные для химического синтеза компоненты. Газ после переработки используют для энергетических целей. Способы термической обработки нефти связаны со значительными затратами тепла. Для получения тепла на нефтеперерабатывающих заводах используют нефтяные газы после их переработки и извлечения ценных компонентов.

7.5 Газификация древесины

Существующие в природе большие ресурсы угля, древесины, торфа, более полувека назад широко использовались в нашей стране вместо привычных в настоящее время природного газа, бензина, дизельного топлива. В стране производились и эксплуатировались сотни тысяч больших и малых газогенераторов, которые использовались для производства генераторного газа. Генераторный газ после очистки от примесей использовался в качестве топлива автомобильных, тракторных, тепловозных и судовых двигателей, двигателей газопоршневых теплоэлектроагрегатов и для крупных промышленных производств.

С открытием больших запасов нефти и газа и началом их добычи, кажущаяся дешевизна и простота применения природного газа, бензина, дизельного топлива, мазута обеспечили условия для забвения процесса газификации и в целом всего направления.

Запасы нефти и газа оказываются не безграничными, начинается дефицит газа, рост цен с вытекающими из этого последствиями.

Одним из путей выхода из существующего положения является освоение нового способа получения энергии – газификации твёрдых видов топлив – древесины, торфа, угля, имеющихся практически повсеместно.

Большие объемы заготовок и переработки леса сопряжены с получением больших количеств отходов древесины, которые могут стать практически подготовленным топливом для газогенераторов. Использование древесных отходов не только очищает природу от загрязнений, но и снижает или полностью исключает затраты на покупку электроэнергии предприятиями, посёлками, городами, делают их независимыми от ненадёжного внешнего энерго- и газоснабжения.

Дизельные двигатели имеют широкое применения в производстве автомобилей, тракторов, автономных электростанций. Перевод широкого ассортимента дизелей на газовое топливо решает сразу много вопросов и в первую очередь экономические. Потребители бензина, ДТ, природного газа могут перейти на местные, гораздо более дешёвые виды топлива, это развязывает им руки, снижает зависимость от деятельности энергетических монополий.

Другие решаемые проблемы:

1) Экологические – современные крупные заготовки и переработка древесины вызывают концентрацию отходов производства в определенных местах, вызывая негативное воздействие на почву, почвенные воды, атмосферу. Использование отходов для производства электрической и тепловой энергии – крупномасштабное экологическое мероприятие, способствующее выполнению Киотского соглашения.

2) Ресурсосбережение . По имеющейся информации количество отходов, образующихся при глубокой переработки древесины, достигает 30 – 35%, это означает исключение из топливного баланса страны многих миллионов тонн топлива. Данная ситуация аналогична положению в добыче нефти и газа, когда многие миллиарды углеводородных газов низкого давления выбрасываются для сжигания на факелах.

3) Социальные . Для производства дополнительно необходимых двигателей, электрических генераторов, газогенераторов, энергетических установок различной мощности и их обслуживания необходимы люди для постоянной работы. Развития данного направления позволит развивать малые производства в любых отдалённых от ЛЭП и газопроводов районах.

7.5.1 Энергетические установки на генераторном газе

Предназначены для использования на лесопилках, деревообрабатывающих заводах, мебельных фабриках и работают на деревоотходах: щепа, стружки, опилки, обрезки и т.п. Схема установки представлена на рис. 7.7, а общий вид на рис. 7.8.

Рисунок 7.7 – Принципиальная схема энергетической установки,

работающей на древесных отходах:

1 – рубилка; 2 – сушилка-бункер с ворошителем; 3 – блок радиаторов охлаждения генераторного газа, смазочного масла и охлаждающей двигатель жидкости с подачей горячего воздуха в сушилку;

4 – газогенератор; 5 – сепаратор; 6 – фильтр; 7 – газопоршневой электроагрегат

Рисунок 7.8 – Энергетическая установка компании

«Эконефтегаз» мощностью 30 кВт для работы на древесине

Энергетические установки включают в себя узлы и устройства для выполнения следующих операций:

1 Измельчение древесины. Для придания древесине однородности древесные отходы подвергаются рубке на рубильной машине. Получаемая щепа имеет в длину 16-22 мм и толщину 5 мм. К получаемой щепе допускается добавление до 15% опилок.

2 Сушка щепы производится в бункере с ворошителем потоком теплого воздуха от вентилятора охлаждения газопоршневого двигателя, радиатора охлаждения генераторного газа, в который направляются выхлопные газы этого же двигателя. Бункер располагается в торце газопоршневого двигателя со стороны радиатора с целью максимального использования потенциала потока теплого воздуха от вентилятора двигателя.

3 Газогенератор представляет собой вертикальный, полый цилиндрический или прямоугольного сечения аппарат, условно разделенный на следующие зоны:

— бункер для загрузки и хранения щепы и подачи её в зону горения. Периодически в бункер загружается вручную или механическим образом щепа. В бункере производится сушка щепы и испарение летучих веществ;

— зона горения, в которую из атмосферы через фурмы подаётся воздух в дозированном количестве для обеспечения неполного сгорания древесины и максимального получения окиси углерода. Вместе с воздухом в зону горения может подаваться водяной пар, обеспечивающий образование водорода, в зоне высокой температуры образуется частично метан и расщепляются летучие смолы.

Из зоны горения выходят генераторный газ и зола, зола падает в сборник, из которого она периодически удаляется. Горячий газ с температурой 300-500 о С поступает на охлаждение.

4 Охлаждение газа производится с целью использования его тепла, а также конденсации паров воды и смол. Охлаждение генераторного газа производится в радиаторе с оребренными трубами и обдуваемом вентилятором газопоршневом двигателе, нагретый воздух обдува труб радиатора направляется на сушку щепы, а охлажденный до 70-80 о С генераторный газ направляется на сепарацию.

5 Сепарация газа. Массообменный сепаратор обеспечивает смешение неочищенного газа с размельченной до микронного уровня дисперсности жидкостью, контакт капель жидкости с механическими и смолообразными примесями и их отделение вместе с каплями жидкости в центробежной секции сепаратора.

6 Адсорбционная очистка. При необходимости генераторный газ подвергается очистке на твердом носителе. Твердый носитель или адсорбент имеет большую удельную поверхность и насыпается в цилиндрический полый аппарат, который герметично закрывается и подсоединяется к газовому потоку. Оставшиеся в генераторном газе частицы смолы прилипают к поверхности адсорбента, очищенный газ направляется в газовую топливную линию газопоршневого электроагрегата, а твердый адсорбент по мере потери активности ( забивки смолой ) меняется на свежий.

7 Газопоршневой электроагрегат – газопоршневой двигатель внутреннего сгорания, сочлененный с электрическим генератором, вырабатывающим электрический ток.

Очищенный и охлажденный генераторный газ поступает в качестве топлива в газопоршневые электроагрегаты. Электроагрегаты изготавливаются с использованием базовых двигателей, максимально приспособленных к реальным условиям работы на генераторном газе. Основная масса газопоршневых двигателей создается с использованием простых надёжных и хорошо проверенных двигателей Минского и Ярославского, а также Первомайского (Украина) моторных заводов.