Конструкція газогенераторів

Конструкція газогенератора

Залежно від класифікаційної ознаки сучасні газогенератори можуть бути поділені на декілька груп:

За призначенням – для отримання повітряного, водяного чи змішаного газу. Так як для паливних цілей одержують майже виключно змішаний газ, обмежимося розглядом газогенераторів останнього типу.
За тиском, під яким протікає процес газифікації та видається газ, атмосферні газогенератори та газогенератори високого тиску.
По організації процесу - газогенератори прямого, оберненого та двозонного процесу.
За ступенем механізації - немеханізовані, напівмеханізовані та механізовані.

У більшості газогенераторів паливо знаходиться в щільному шарі, проте є конструкції, де газифікація здійснюється в киплячому шарі або у зваженому стані. Заслуговують на увагу газогенератори з рідким шлаковидаленням.

Найбільш поширеними є атмосферні газогенератори із щільним шаром, у яких процес протікає при тиску, близькому до атмосферного.

Для того щоб звільнити генераторний газ від цих домішок, не застосовуючи спеціальних і досить складних апаратів очищення, можна здійснити обернений або двозонний процес газифікації. У ньому зони горіння та відновлення змінюються місцями. Дуття подається до середньої частини газогенератора, де й утворюється зона горіння. Прямуючи вниз (на відміну від схеми

прямого процесу), продукти горіння проходять зону відновлення. Так як зони підсушування та сухої перегонки розташовуються і в цьому випадку у верхній частині шахти, продукти сухої перегонки також надходять у зону горіння, а потім у зону відновлення. Такий напрямок потоку газу призводить дотому, що продукти напівкоксування піддаються спочатку окисленню, а потім відновленню СО та Н2. Газогенератори зверненого процесу знайшли широке застосування для невеликих установок, що виробляють газ двигунів внутрішнього згоряння. Звільнення газогенераторного газу від вуглеводнів, що конденсуються, сильно спрощує газоочисні пристрої. Однак необхідно відзначити, що внаслідок розкладання вуглеводнів теплота згоряння такого газу є нижчою, ніж у разі здійснення прямого процесу. Крім того, ця конструкція газогенератора характеризується великими втратами з фізичним теплом генераторного газу і поганим випалюванням вуглецю зі шлаків.

З метою поліпшення випалу вуглецю та деякого зниження втрат іноді здійснюють двозонний процес газифікації.

На рис. IV-14 показаний газогенератор, призначений для газифікації вологого палива (торфу, деревних відходів тощо). Для збільшення висоти зон підсушування та сухої перегонки цей газогенератор забезпечений так званою швелипахтою.

У повністю механізованому газогенераторі (рис. IV-15) здійснюється безперервна подача палива живильником 2 і розрівнювання шару граблями 1. Для запобігання налипання шлаків на стінки, а також з метою отримання пари газогенератор забезпечений паровою сорочкою.

Представляють великий інтерес газогенератори, що працюють під тиском 15-25 бар із застосуванням парокисневого дуття. Проведення процесу газифікації під підвищеним тиском відповідно до принципу Ле Шательє зміщує рівновагу у бік збільшення вмісту в генераторному газі більш важких сполук. Крім реакцій утворення ЗІ та Н2 у шахті газогенератора інтенсивно відбувається утворення метану.

В результаті промивання водою при підвищеному тиску більша частинадвоокису вуглецю видаляється і теплота згоряння газу за рахунок збільшеного вмісту метану підвищується до 16,5 МДж/м 3 і вище. Такий газ може успішно транспортуватись на значні відстані (десятки кілометрів та більше) за рахунок надлишкового тиску на виході з газогенераторної установки.

Процес газифікації під тиском супроводжується одержанням значної кількості смол.