Обертова конусна топка

Основною конструкцією є увігнута конусна решітка, що обертається з низькою частотою. Це забезпечує ефективне перемішування.

Паливо завантажується зверху через двоступінчатий герметизований завантажувач. Первинне повітря подається через колосники лише в ділянки, де є паливо. Вторинне повітря подається в циліндричну вторинну камеру по дотичній, створюючи вихровий потік, що забезпечує ефективне змішування топкового газу з вторинним повітрям та ефективне відділення золи.

Спалювання у псевдозрідженому шарі

• кремнезем;

• доломіт.

Первинне повітря подається до псевдо зрідженого шару, перетворюючи його на масу киплячих частинок і бульбашок повітря. Розміри частинок, що спалюються таким способом – до 40 мм.

Перевага – гнучкість по використанню різних розмірів частинок і вологи БМ.

Недоліки – складність експлуатації при частковому навантаженні

ЦП шар формується за рахунок використання більш дрібного піску (0,2 – 0,4мм), температури шару – 880С.

Газифікація і піроліз біомаси

Синтез-газ – газова суміш, що містить різні к-сті СО і Н2 та невелику кількість СО2.

Методи отримання синтез газу (СГ):

• парова конверція метану (рідких вуглеводнів);

• парціальним окиснюванням СН4;

• хімічна переробка деревини;

• газифікація відходів.

Генераторний газ (ГГ) – продукт газифікації БМ.

Склад генераторного газу:

• N2 – 50,9%;

• CO – 27,0%;

• H2 – 14%;

• CO2 – 4,5%;

• CH3 – 3%;

• O2 – 0,6%.

Генераторинй газ буває:

1. повітряний – отримується у разі подачі повітря у зону газифікації;

2. водяний – отримується у процесі вдування водяної пари

3. пароповітряний – отримується у разі подачі у зону газифікації пароповітряної суміші.

1,2,3 – для великої потужної генераторної установки; 1 – для малих котлів.

Деревне вугілля – мікропористий високо вуглеводневий продукт, що утворюється при піролізі деревини без повітря.

Термохімічна газифікація – процес часткового окиснення вуглецевмісної сировини з отриманням подібного газоносія генераторним газом. Окисник – повітря, О2, пара, суміш.

Переваги газифікації порівняно зі спалюванням твердого палива:

• зменшення к-сті речовин, що забруднюють атмосферу;

• продукти газифікації можна використовувати для отримання хім. продуктів;

• отриманий синтез-газ можна зберігати і транспортувати;

• с/г БМ додатково очищена від небажаних складових на відміну від твердого біопалива;

• при спалюванні с/г БМ покращуються експлуатаційні показники котлів і топок;

• можливість використання електрогенераторного обладнання.

Термохімічні явища в процесі газифікації

Продукти згоряння з О2 ( без О2)-протікання піролізу-термічний розклад сировини.

Чим більший тиск і менша температура – тим більше утворюється СН4.

Після зони газифікації утворені гази виходять із температурою 800С і нагрівають паливо у зоні сушки.

Схема роботи парового аеротермічного газогенератора)

Подача твердого палива

Зона підготовки палива	Зона прогріву та просушки 200 – 400С	Синтез-газ
	Зона піролізу 430 – 800С	Паливо+ тепло= паросмоляні і летючі речовини(СН4, СО, СО2, Н2) + коксовий залишок
Зона газифікації	Відновлювальна зона 800 – 1100С	С+СО2=СО С+Н2=СН4 С+Н2О=СО+Н2 С+2Н2О=СО2+2Н2 СО+Н2О=СО2+Н2 СО+3Н2=СН4+Н2О
	Окислювальна зона 700 – 110С	2С+О2=2СО С+О2=СО2
	Утворення золи	Зола, шлак

За балансом теплоти процеси газифікації поділяються:

• автотермічні (температура стала за рахунок наявності внутрішньої теплоти в системі);

С+1/2О2=СО Н=-1231,1 кДж/моль

С+О2=СО2 Н=-404,7 кДж/моль

• аллотермічні (потребують підводу теплоти ззовні для підтримання процесу газифікації):

ендотермічні реакції

СО2+С=2СО Н=159,9 кДж/моль

С+Н2О=СО+Н2 Н=118,5 кДж/моль

екзотермічні реакції

С+2Н2=СН4 Н=-87,5 кДж/моль

СО+Н2О=СО2+Н2 Н=-40,9 кДж/моль

СО+3Н2=СН4+Н2О Н=-205,9 кДж/моль

Типи газогенераторів:

• прямий процес

• обернений процес

• горизонтальні

• двохзонні (прямий+обернений)

Прямий

Перевага – простота виконання: недолік – високий вміст вологості і смоли (можна уникнути шляхом попереднього очищення палива)

Прямий процес – універсальний, придатний для будь-якого виду твердого палива різної вологості та зольності.