Газогенератор

фЪ.ОК 1 Э СОН Н:КЛХ . О ИАИСТИННЕ СКИХ ЕСПУЬПИК ял С 10,13/20ОсудА 1 стнен Ое ПАтентнОеведОмстйО сссргоспдтент ссср) ОПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ НИЯ овидетел ьство .СС(57) Изобретение относится к термической переработке твердых топлив и позволяет снизить теплопотери при газификации топлива с высокой влажностью и улучшить ка,Ю%44я лесотехническая акадеваА.К.Леонтьев, Н.В.пошер., 50 1778150 А 1 чество получаемого газа, Газогенератор включает в себя цилиндрический корпус с двойными стенками 1, которые образуют газоотводящий канал 2, с патрубками 3, 4 и 5 соответственно для загрузки топлива, отвода парогазовой смеси и генераторного газа. Внутри цилиндрического корпуса выполнена топочная камера 6 с тангенциальными фурмами 7 и 8 для подвода топлива и воздуха, с отверстиями 9 и патрубками 10 для отвода продукщв сгорания и теплоотводящими ребрами 11. В нижней части газогенератора имеется зольник 12 с отверстиями 13 для отбора газа и шнековым золоудалителем 14. 2 ил.1778150 5 10 15 20 25 30 35 40 45 55 Изобретение относится к области техники по термической переработке твердых топлив.Преимущественная область использования - лесозаготовительная, деревообрабатывающая и гидролиэная промышленность,По своей технической сущности наиболее близким к настоящему изобретению является газогенератор водяного газа для пылевидного топлива. Он состоит из внешней кольцевой камеры для газификации и внутренней топки для сообщения камере теплоты, 8 данном газогенераторе подводящая горючий газ форсунка установлена вверху топочного пространства соплом вниз, а отводящие топочные газы каналы расположены в верхней части топки. По ним топочные газы поступают либо в камеру газификации, либо в газовый канал для наружного нагрева камеры газификации. Для многократного завихрения пылевидного топлива в камере газификации применено несколько ярусов тангенциальных каналов, по которым подводится водяной пар. Образующийся генераторный газ отводится вместе с золой через центральный канал в нижней части камеры газификации, Данная конструкция имеет следующие недостатки.1, Значительный унос из циклонной камеры газификации коксовых частиц, не переработанных в генераторный газ, Причина в том, что суммарное время, необходимое для протекания химических реакций газификации углерода превышает для частиц наиболее крупнйх фракций время их пребывания в камере газификации.2. Неэффективность газификации материалов с абсолютной влажностью более 20;, Это вызвано тем, что при повышенном влагосодержании материала увеличивается количество тепла, идущее на испарение, Вследствие чего падает температура в камере газификации и КПД установки,3. Невозможность газификации мелкозернистых материалов отличных от пыле- видных, что вызвано характером движения(провалом) частиц крупных фракций в циклонных камерах. 504. При газификации пылевидных топлив, богатых летучими например, опилок), вырабатываемый генераторный газ содержит значительное количество смол, что снижает его потребительские характеристики.Целью настоящего изобретения является снижение теплопотерь при газификации топлива с высокой влажностью и улучшение качества получаемого газа. Указанная цель достигается тем, что цилиндрический корпус газогенератора, имеющий двойные стенки, снабжен в верхней части патрубком для отвода парогазовой смеси, и топочная камера, расположенная внутри корпуса и имеющая отверстия для отвода продуктов сгорания, снабжена теплоотводящими ребрами, в нижней части имеет тангенциально расположенные фурмы для подвода воздуха и топлива, а отверстия для отвода продуктов сгорания расположены в средней и верхней частях топочной камеры, причем верхние отверстия имеют тангенциально расположенные патрубки,Известных технических решений, содержащих указанную совокупность признаков в их функциональном единстве не обнаружено.Положительный эффект обеспечивается при использовании данного технического решения за счет следующих факторов.Конвективная сушка подаваемого мелкозернистого материала происходит в закрученном потоке продуктов сгорания в верхней части цилиндрической камеры. Завихрение двухфазного потока обеспечивается тангенциальным расположением газоотводящих патрубков в верхней части топочной камеры. Так как избыточное количество водяного пара является балластом, ухудшающим характеристики процесса газификации например, снижает температуру в зоне газификации), пар отводится в атмосферу через патрубок в верхней части цилиндрического корпуса,Улучшение состава вырабатываемого горючего газа достигается при прохождении генераторного газа через высокотемпературную зону с равномерным распределением температуры. При этом смолы распадаются на простейшие соединения: СО, СОг, Н 2 и др. Равномерность распределения температуры обеспечивается совокупностью признаков, находящихся в функциональном единстве. К ним относятся: отверстия в средней части топочной камеры, теплоотводящие ребра на стенке топочной камеры и двойные стенки цилиндрического корпуса,Продукты сгорания, отводимые через отверстия в средней части топочной камеры, пронизывают слой газифицируемого материала, Оребрение топочной камеры и отвод образующегося горячего газа вдоль стенок цилиндрического корпуса интенсифицируют процесс подвода тепла к материалу, непосредственно не прилегающему к топочной камере.Зэ счет специфического распределениядавления по высоте газогенератора весь горючий газ, образующийся в плотном слое впроцессе термической деструкции частиц,будет направляться в нижнюю часть камерыгазификации, в которой создается высокотемпературная зона,На фиг.1 изображены продольный вплоскости ребер разрез газогенератора, нафиг,2 - поперечный разрез в плоскости патрубка для отвода генераторного газа.Газогенератор включает в себя цилиндрический корпус с двойными стенками 1,которые образуют газоотводящий канал 2, спатрубками 3, 4 и 5 соответственно для загрузки топлива, отвода парогазовой смеси игенераторного газа, топочную камеру б стангенциальными фурмами 7 и 8 для подвода топлива и воздуха с отверстиями 9 ипатрубками 10 для отвода продуктов сгорания итеплоотводящими ребрами 11, а такжезольник 12 с отверстиями 13 для отбора газаи шнековым золоудалителем 14,Газогенератор работает следующим образом. В топочную камеру 6, расположенную по оси цилиндрического корпуса 1,подаются по тангенциальным фурмам 7 и 8топливо (газообразное или мелкозернистое)и нагретый воздух. При этом обеспечивается сгорание топливной смеси в топочнойкамере б в закрученном потоке, Выделяющееся тепло идет на прогрев топочной камеры 6 и цилиндрического корпуса 1,После достижения необходимого температурного уровня около 1000 С) в нижней части цилиндрического корпуса 1(камера газификации) в шахту непрерывнозагружается через патрубок 3 мелкозернистое топливо, подлежащее газификации,При выходе продуктов сгорания иэ топочной камеры б через тангенциальные патрубки 10 в верхней части корпуса 1образуется закрученный поток горючих газов, подхватывающий поступающее в шахтумелкозернистое топливо и подсушивающийего, Выпавшие из потока частицы такжеподсушиваются на поверхности плотногослоя осевших частиц. Образующийся в процессе сушки топлива водяной пар вместе спродуктами сгорания удаляется в атмосфе.ру через патрубок 4,Газификация мелкозернистого топливапротекает в плотном слое за счет подводатепла от поверхности топочной камеры б,теплоотводящих ребер 11, внутренней поверхности цилиндрического корпуса, и части продуктов сгорания, выходящей черезотверстия 9 в топочной камере, При этомвремя пребывания частиц в камере газифи 510 15 20 25 30 перечного сечения камеры газификации. Повышается устойчивость и стабильность 35 40 45 50 55 кации (нижняя часть корпуса регулируется изменением скорости вращения шнека 14 золоудалителя и подбирается таким образом, чтобы обеспечить полное разложение частиц с наибольшим размером,Горючий газ, образующийся в плотном слое в процессе термической деструкции частиц, э также при восстановительных реакциях на углеродных частицах - продуктах термолиза, будет направляться за счет падения давления по высоте корпуса 1 (мэксимум давления поддерживается в верхней части корпуса) в нижнюю часть камеры газификации и через отверстия 13 в гэзоотводящий канал 2. При движении горючий газ проходит высокотемпературную зону, образующуюся эа счет отвода части продуктов сгорания при температуре около 1000 С из топливной камеры через отверстия 9, а также за счет теплоподвода от боковой поверхности топочной камеры, В этой зоне происходит распад смол на простейшие соединения. Очищенный.от смол генераторный газ выводится из установки через газоотводящий канал 2 и патрубок 5.Такое исполнение газогенератора обладает рядом технико-экономических преимуществ по сравнению с прототипом. Эффективно используется вся площадь попроцесса газогенерации, Снижаются теплопотери при газификации топлив повышенной влажности и дисперсности. За счет подвода продуктов сгорания из гопливной камеры в камеру газификации создается высокотемпературная зона, при прохождении через которую улучшается состав генераторного газа, что позволяет использовать его без дополнительной очистки,Формула изобретения Газогенератор, содержащий цилиндрический корпус с двойными стенками и расположенную в нем топочную камеру с отверстиями для отвода продуктов сгорания, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения теплопотерь при газификации топлива с высокой влажностью и улучшения качества получаемого газа, корпус в верхней части снабжен патрубком для отвода парогазовой смеси, топочная камера снабжена теплоотводящими ребрами и в нижней части тангенциально расположенными фурмами для подвода воздуха и топлива, отверстия .для отвода продуктов сгорания расположены в средней и верхней частях топочной камеры, причем верхние отверстия имеют тангенциально расположенныепатрубки1 Т 78150 Составитель А,АрискинТехред М. Моргентал Корректор С.Пекарь Реда кто Производственно издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 аказ 4163 ВНИИПИ Гос Тираж рственного ком 113035. МосПодписноета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР