энергосберегающие технологии

Типовые проекты энергохимических установок для переработки древесных отходов методом газификации

Типовые проекты, разработанные ЦНИЛХИ, различаются между собой по количеству газифицируемой древесины.

По проекту ТП-4-11-72/63 мощность ГГУ по исходному сырью рассчитана на 25 тыс. пл. м³/год. Установка состоит из одного газогенератора и дополнительного комплекта оборудования, проверенного в производстве.

По проекту ТП-4-11-73/63 перерабатывается древесных отходов 50 тыс. пл. м³/год. Эта ГГУ включает два газогенератора и необходимое к каждому из них оборудование.

ГГУ предназначены для переработки лесосечных отходов и неликвидной стволовой древесины, скапливающихся на нижних складах леспромхозов. Не исключено использование для газификации отходов деревообработки.

Основной продукцией энергохимического производства являются суммарный газогенераторный конденсат (кислая смола) и сырой генераторный газ, используемый в качестве топлива для котельной, сушил и др.

Технологический процесс запроектированных ГГУ включает следующие основные операции: измельчение отходов, сушку полученной щепы, газификацию сухой щепы и улавливание из газа жидких продуктов (смолы).

Отличительной особенностью рассматриваемых ГГУ является следующее: схема производства проста; аппаратура для установки достаточно проверена в производственных условиях; установки могут работать без сточных вод, так как сырой газ с остатками паров воды и неизвлеченных органических продуктов сжигается в топках; жидкие продукты, выделенные из газа в виде полупродукта (кислой смолы), на месте не перерабатываются, а отправляются потребителю для последующего использования. Основное оборудование установки монтируется вне здания, что обеспечивает удовлетворительные санитарно-гигиенические условия труда рабочих и позволяет значительно сократить капитальные затраты на строительство сооружений, а также затраты на сантехнические, электротехнические и другие работы.

На рис. 77 приведена схема технологического процесса газогенераторной установки по типовому проекту ЦНИЛХИ.

Рисунок 77

Щепа из механизированного бункера 1 емкостью 8 м³ дозировочным механизмом подается на скребковый транспортер (ЦТО-16-2) 2, а затем шнековым питателем 3 направляется в барабанную сушилку 4. Барабанная сушилка диаметром 1200 мм, длиной 10 000 мм, производительностью по щепе 10 нас.м3/ч. В сушилке щепа высушивается от 50 до 25% относительной влажности. Теплоносителем являются топочные газы с начальной температурой 700°, поступающие из топки-смесителя в, в которой сжигается сырой генераторный газ, выходящий из каплеулавливателя 16.

Отработавшие газы дымососом 9 удаляются из барабанной сушилки при температуре 150° и направляются в циклон 10, а затем выбрасываются в атмосферу. Часть этих газов направляется в топку-смеситель 8, где используется как рециркулят для снижения температуры продуктов горения с 1200 до 700°.

Древесная пыль из бункера 11 вывозится в отвал. Сухая щепа из барабанной сушилки через шнековый питатель 5, служащий одновременно затвором, подается в газогенератор 6. Газогенератор имеет конусную шахту, расширяющуюся кверху. Дутье — центральное и периферийное. Для распределения щепы по сечению шахты имеется разравниватель. Выгреб золы из газогенератора механизирован при помощи вращающейся чаши.

Температура парогазовой смеси, выходящей из газогенератора, около 100°.

Процесс газификации древесины протекает при паровоздушном дутье с температурой 55 — 65°.

Воздух в газогенератор и топку-смеситель подается воздуходувкой 7.

Парогазовая смесь из горловины газогенератора поступает в конденсатор смешения 12, представляющий собой скруббер с хордовой насадкой, которая непрерывно орошается циркулирующим газогенераторным конденсатом, предварительно охлажденным в трубчатом холодильнике 13.

В конденсаторе смешения сырой генераторный газ охлаждается со 100 до 70°. Конденсат из конденсатора смешения через гидрозатвор 14 собирается в сборнике 17.

Сырой газ из конденсатора смешения поступает в центробежный смолоотделитель 15, в качестве которого применяется турбогазодувка ТГ-150 завода Узбекхиммаш, и далее в каплеулавливатель 16. Конденсат из каплеулавливателя стекает в сборники смолы 18. Обессмоленный генераторный газ с температурой 65 — 70° поступает в топку-смеситель 8.

Суммарный конденсат по мере наполнения сборников откачивается центробежным насосом в один из двух стальных резервуаров, футерованных деревом по битуму и кошме. Емкость резервуаров для хранения кислой смолы рассчитана на 15-суточную производительность ГГУ.

Выход суммарного конденсата при переработке древесных отходов принят 120 кг/пл. м³. Конденсат состоит из 58% смолы, 7% летучих кислот, 35% воды.

Выход газа с теплотой сгорания 1160 ккал/нм³ равен 986 нм³/пл. м³. Часть генераторного газа расходуется для сушки газифицируемой щепы (41%), а остальное количество (59%) направляется в топки котельной, сушил леспромхоза или другим потребителям.

Расходные коэффициенты на 1 пл. м³ древесных отходов следующие: пара (давление 2 — 4 ати) 87 кг, воды 2,24 м³ и электроэнергии 21,7 квтxч.

Установку обслуживают 13 человек, из них 11 рабочих. Затраты труда на энергохимическую переработку 1 пл. м³ отходов составляют 0,124 чел.-дня. Капитальные затраты на создание ГГУ 89 580 руб. (без дополнительных затрат, обычно возникающих при привязке типовых проектов). По отдельным статьям эти затраты распределяются следующим образом (в %): стоимость оборудования 38; монтаж оборудования 21; строительные работы 32 и прочие расходы 9.