Газогенератор (у техніці)
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Газогенератор (у техніці)

Газогенератор , апарат для термічної переробки твердих і рідких палив в горючі гази, здійснюваної у присутності повітря, вільного або зв'язаного кисню (водяної пари). Отримувані в Р. гази називаються генераторними. Горіння твердого палива в Р. на відміну від будь-якої топки здійснюється у великому шарі і характеризується вступом кількості повітря, недостатнього для повного спалювання палива (наприклад, при роботі на пароповітряному дуття в Р. подається 33—35% повітря від теоретично необхідного). Гази, що утворюються в Р., містять продукти повного горіння палива (вуглекислий газ, вода) і продукти їх відновлення, неповного горіння і пірогенетичного розкладання палива (чадний газ, водень, метан, вуглець). У генераторні гази переходить також азот повітря. Процес, що відбувається в Р., називається газифікацією палива .

загрузка...

  Р. зазвичай є шахтою, внутрішні стінки якої викладені вогнетривким матеріалом. Зверху цієї шахти завантажується паливо, а знизу подається дуття. Шар палива підтримується колосниковими гратами. Процеси утворення газів в шарі палива Р. показані на мал.(малюнок) 1. дуття, що Подається в Р., спочатку проходить через зону золи і шлаку 0, де воно трохи підігрівається, а далі поступає в розжарений шар палива (окислювальна зона, або зона горіння 1), де кисень дуття вступає в реакцію з горючими елементами палива. Продукти горіння, що утворилися, піднімаючись вгору по Р. і зустрічаючись з розжареним паливом (зона газифікації II), відновлюються до окислу вуглецю і водню. При подальшому русі вгору сильно нагрітих продуктів відновлення відбувається термічне розкладання палива (зона розкладання палива III) і продукти відновлення збагачуються продуктами розкладання (газами, смоляними і водяними парами). В результаті розкладання палива утворюються спочатку напівкокс, а потім і кокс, на поверхні яких при їх опусканні вниз відбувається відновлення продуктів горіння (зона II). При опусканні ще нижче відбувається горіння коксу (зона 1). У верхній частині Р. відбувається сушка палива теплом газів, що піднімаються, і пари.

  Залежно від того, в якому вигляді подається в Р. кисень дуття, склад генераторних газів змінюється. При подачі в Р. одного повітряного дуття виходить повітряний газ, теплота горіння якого залежно від палива, що переробляється, вагається від 3,8 до 4,5 Мдж/м 3 (900—1080 ккал/м 3 ) . Застосовуючи дуття, збагачене киснем, отримують т.з. парокислородний газ (що містить меншу кількість азоту, чим повітряний газ), теплота горіння якого може бути доведена до 5—8,8 Мдж {м 3 (1200—2100 ккал/м 3 ) .

  При роботі Р. на повітрі з помірною добавкою до нього водяної пари виходить змішаний газ, теплота згорання якого (залежно від вихідного палива) вагається від 5 до 6,7 Мдж/м 3 (1200—1600 ккал/м 3 ) . І, нарешті, при подачі в розжарений шар палива Р. водяної пари отримують водяний газ з теплотою згорання від 10 до 13,4 Мдж/м 3 (2400—3200 ккал/м 3 .

  Не дивлячись на те, що ідея Р. була висунута в кінці 30-х рр. 19 ст в Германії (Бішофом в 1839 і Ебельманом в 1840), їх промислове вживання почалося після того, як Ф. Сименсом (1861) був запропонований регенеративний принцип опалювання заводських печей, що дозволив ефективно застосовувати генераторний газ.(газета) Винахідниками першого промислового Р. були брати Ф. і Ст Сименс. Їх конструкція Р. набула повсюдного поширення і проіснувала протягом 40—50 років. Лише на початку 20 ст з'явилися досконаліші конструкції.

  Залежно від вигляду твердого палива, що переробляється, розрізняють типів Г.: для худого палива — з незначним виходом летких речовин (кокс, антрацит, худе вугілля), для бітумінозного палива — із значним виходом летких речовин (газові і буре вугілля), для деревного і торф'яного палива і для покидьків мінерального палива (коксова і вугільна дрібниця, залишки збагачувальних виробництв). Розрізняють Р. з рідким і твердим шлакоудаленієм. Бітумінозні палива зазвичай газифікуються в Р. з водяним піддоном, що обертається, а деревина і торф — в Р. великого внутрішнього об'єму, т. до. перерабатываемое паливо має незначну щільність. Дрібне паливо переробляється в Р. високого тиску і в зваженому або киплячому шарі.

  За призначенням Р. можна розділити на стаціонарних і транспортних, а по місцю підведення повітря і відбору газу на Р. прямого, оберненого і горизонтального процесу. У Р. прямого процесу ( мал. 2 ) рух носія кисню і газів, що утворюються, відбувається від низу до верху. У Р. з оберненим процесом ( мал. 3 ) носій кисню і газ, що утворюється, рухаються зверху вниз. Для забезпечення оберненого потоку середня частина таких Р. забезпечується фурмамі, через яких вводиться дуття. Оскільки відсмоктування газів, що утворилися, здійснюється знизу Р., то зона горіння 1 (окислювальна) знаходиться відразу ж під фурмамі, нижче за цю зону слідує зона відновлення II, над зоною горіння 1 розташовується зона III — пірогенетичного розкладання палива, що відбувається за рахунок тепла розжареного коксу зони, що горить, 1. Сушка самого верхнього шару палива в Р. відбувається за рахунок передачі тепла від зони III. У Р. з горизонтальним процесом носій кисню і газ, що утворюється, рухаються в горизонтальному напрямі.

  При експлуатації Р. дотримується режим тиску і температури, величина яких залежить від палива, що переробляється, призначення процесу газифікації і конструкції Р.

  Бурхливий розвиток газової промисловості в СРСР привів до майже повної заміни генераторних газів природними і попутними, т. до. себестоимость останніх значно нижче. У зарубіжних країнах, де мало природного газу, Р. широко застосовуються в різних галузях промисловості (ФРН, Великобританія).

  Літ.: Міхєєв Ст П., Газове паливо і його спалювання, Л., 1966.

  Н. І. Рябцев

 

Мал. 3. Схема газогенератора з оберненим процесом газифікації палива.

Мал. 2. Газогенератор прямого процесу для здобуття змішаного газу: 1 — завантажувальний пристрій; 2 — шахта; 3 — водяна сорочка; 4 — колосникова грати; 5 — фартух; 6 — чаша з водою, твірна гідравлічного затвора; 7 — вигрібний ніж; 8 — конвеєр для видалення золи; 9 — дутьевая коробка.

Мал. 1. Схема прямого процесу утворення газу в газогенераторі.