БИОМАССА Как источник энергии

ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ ГАЗИФИКАТОРА

Конструкция газификатора зависит от назначения топливного газа и ти­па сырья (биомассы). Так, если топливный газ используется для генери­рования водяного пара в котельной или для сушки запасов биомассы (твердых городских отходов или древесной щепы), то газификатор мо­жет представлять спаренную, замкнутую вертикальную установку.

Газ, получаемый из газификатора с псевдоожиженным слоем, можно использовать для котельных. Однако если этот же газ предназначается для сушки биомассы, то его надо разбавить воздухом, чтобы исключить воспламенение биомассы. Если топливный газ будет использоваться в двигателях с воспламенением от сжатия, то необходимо позаботиться, чтобы он не содержал паров смолы и летучей золы. Газификаторы, ра­ботающие на древесном угле, отличаются от газификаторов, сырьем для которых служат древесина, твердые городские отходы или сельско­хозяйственные отходы. При газификации древесины с целью получения пиротоплива и углистого вещества или газа для последующей его мета - низации требуются установки для очистки и охлаждения получаемого топлива, а также для удаления конденсирующихся жидкостей.

В случае системы газификации с неподвижным слоем сырья важное значение имеют следующие факторы:

- оборудование для подготовки топлива (устройства для измельче­ния, сушки и подачи сырья);

- установка для охлаждения, устройство для перемещения золы и углистого вещества;

- наличие огнеупорной стенки или стенки, охлаждаемой водой. (В первом случае возникают трудности, связанные с техническим обслужи­ванием газификатора; во втором случае наблюдаются значительные по­тери тепла. Для переработки твердых отходов без их предварительной подготовки предпочтительнее газификатор со стенкой, охлаждаемой во­дой, поскольку износ или порча огнеупорной стенки газификатора мо­жет привести к зависанию подаваемого сырья.);

- шлакообразование и температура плавления золы;

- оборудование для отвода газов;

- устройство для нагнетания кислорода, водяного пара или воздуха;

- отношение диаметра газификатора к высоте (при слишком боль­шом диаметре возникают проблемы, связанные с распределением пото­ка сырья, а при слишком большой высоте возникают проблемы, свя­занные с качеством топливного газа);

- устройство для очистки и охлаждения газа;

- общие меры по предотвращению загрязнения окружающей среды и обеспечению безопасности;

- обеспечение биомассовым сырьем.

Ниже перечислены наиболее важные характеристики газификаторов с перемещающимся слоем сырья:

- компактность и небольшой вес;

- относительная простота технического обслуживания и замены де­талей, монтажа и демонтажа;

- устойчивость против пожаров, предотвращение токсичного отрав­ления окружающей среды и воспламенения от горячей поверхности;

- надежность устройств для охлаждения и очистки газов;

- наличие устройств для приема и удаления золы;

- наличие соответствующих конструктивных материалов, способных выдерживать механические вибрации и напряжения, вызываемые рабо­тающим оборудованием.

При проектировании газификаторов необходимо учитывать влияние переменных параметров процесса на характеристики реактора. Пере­менные параметры процесса газификации включают тип окислителя (воздух или кислород), вид и состав биомассы, величину давления и температуры, при которых должен эксплуатироваться газификатор. Кроме того, для некоторых типов биомассы важное значение имеет вре­мя пребывания сырья в реакционной зоне.

Чтобы процесс газификации биомассы получил широкое промыш­ленное внедрение, требуется продолжение работ в области совершен­ствования оборудования, применяемого в процессе ее переработки. По­ка еще полностью не решена проблема ввода сырья в газификатор с повышенным давлением, так же как до сих пор не установлена эконо­мическая эффективность эксплуатации установки с применением брике­тов.