Газогенераторные установки

ГАЗОГЕНЕРАТОРНЫЕ УСТАНОВКИ

ГАЗИФИКАЦИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА

Для использования твердого топлива для двигателей внутреннего сгорания, его нужно, сначала превратить в горючий газ.

Горючая часть твердого топлива (т. е. топливо, взятое без влаги Wp и золы Ас ) состоит из углерода С, водорода Н, кисло­рода О, азота N- и серы S.

Если нагреть топливо без доступа воздуха, из него будут выделяться влага и продукты сухой перегонки. Летучая часть продуктов сухой перегонки представляет собой соединение части углерода топлива с кислородом (СО2 и СО) и водородом (СН4 и СnНm в виде смол и других веществ). Значит, при сухой перегонке может быть получен горючий газ. Есть и минус в этом случае, большая и самая ценная часть топлива — углерод кокса останется неиспользованной.

В отличие от сухой перегонки газификацией предусматривается получение газа в результате использования всей горючей части топлива.

Под газификацией твердого топлив понимают процесс превращения его горючей части в газ при взаимодействии кислорода с углеродом топлива в условиях высоких температур. Полученный при этом газ называется генераторным газом.

Кислород  для газификации может быть в свободном состоянии (воздух, чистый кислород или обогащенный кислородом воздух) или в виде газа или пара, содержащих кислород.

При газогенерации слой топлива можно разделить на зоны.

Наличие зон в газогенераторах можно проследить по результатам исследований, приведенных на графике фиг.1.

Из диаграммы видно что кислород полностью расходуется на узком участке слоя, следовательно, величина кислородной зоны относительно невелика. По мере расхода кислорода в газе быстро возрастает содержание углекислоты, достигая максимального значения внутри кислородной зоны, а к концу ее начинает несколько падать. Момент начала падения содержания углекислоты в газе совпадает с появлением окиси углерода и соответствует наличию небольшого количества кислорода в газе.

Окись углерода образуется  одновременно с углекислотой во всем объеме кислородной зоны, однако в связи с наличием кислорода в газе она падает. Зона восстановления занимает значительную часть высоты активной зоны, под которой понимается высота кислородной зоны и зоны восстановления, взятых вместе.

В первой половине зоны наблюдается быстрое возрастание содержания окиси углерода, при резком снижении содержания углекислоты. Разложение водяного пара в восстановительной зоне приводит к появлению в составе газа водорода. В нижней части зоны восстановления, наряду со снижением температур, скорости реакции уменьшаются. В зависимости от применяемого дутья в технике различают следующие разновидности генераторных газов: воздушный, водяной, смешанный и парокислородный газы.

Газ, получаемый в результате взаимодействия сухого воздуха с углеродом, называется воздушным газом; в идеальном случае он содержит 34,7% окиси углерода и 65,3% азота. Теплотворность газа составляет 1060 ккал/нм3. Образование горючего газа может быть также достигнуто путем пропускания водяного пара через слой раскаленного топлива. В результате протекания химических реакций при таком способе газификации топлива получается водяной газ, состоящий из окиси углерода, углекислоты и водорода.

Теплотворность водяного газа составляет 2400-2700 ккал/нм3.

Если в газогенератор подать с воздухом и пары воды, то получается смешанный газ, состоящий из водорода, окиси углерода, углекислоты, метана и азота. В газогенераторах силового газа протекает смешанный процесс  газообразования, а обычно применяемый термин «генераторный газ» относится к смешанному газу.

 

 

This entry was posted in Газогенератор. Bookmark the permalink.

Добавить комментарий