БИОМАССА Как источник энергии

ХАРАКТЕРИСТИКИ ТОПЛИВНОГО ГАЗА

Топливный газ, получаемый в процессе газификации, богат моноксидом углерода, водородом и углеводородными газами. При сжигании низко - и среднекалорийных газов важное значение имеют отношение воздуха к топливу, температура, длина и стабильность пламени, легкость вос­пламенения газа и пределы его воспламеняемости.

Низкокалорийный газ содержит 1/6 часть энергии, содержащейся в таком же объеме природного газа. Однако для сжигания низкокало­рийного газа размер горелки следует увеличить всего на 31%, при этом объем продуктов сгорания возрастает всего на 19% по сравнению с объемом продуктов сгорания природного газа. В надлежащим обра­зом сконструированной горелке низкокалорийный газ может гореть стабильным пламенем, хотя температура пламени низкокалорийного газа 1760°С, в то время как температура пламени природного газа 1960°С, что обусловлено высоким разбавлением топливного газа азо­том. Длина пламени обычно увеличивается с повышением теплоты сго­рания газа (некоторые специалисты с таким представлением не со­гласны). Низкокалорийный газ имеет более широкие пределы воспламе­нения, и поэтому воспламенение такого газа не вызывает проблем. Для предотвращения конденсации пиротоплива и смолы система топливных трубопроводов должна быть покрыта теплоизоляцией.

Вследствие более высокого содержания водорода в низкокалорий­ном газе при его горении образуется относительно больше паров воды, что приводит к некоторым потерям тепла. Потери тепла с продуктами сгорания будут выше вследствие большего их объема, что вызовет так­же повышенный перепад давления в котельной. Низкая температура пламени при сжигании низкокалорийного газа приведет к увеличению конвективной теплопередачи и снижению количества поглощенного теп­ла в объеме самой печи.

Температура пламени среднекалорийного газа примерно на 38°С ни­же, чем у природного газа, и тем не менее при сжигании такого газа воздуха потребляется всего лишь на 5% больше. Следовательно, объем продуктов сгорания среднекалорийного газа примерно равен объему продуктов сгорания природного газа.

Переоборудование котельных, работающих на измельченном угле, для эксплуатации на низкокалорийном газе связано с незначительной реконструкцией, в то время как перевод котельных, работающих на природном газе, на низкокалорийный газ потребует значительной моди­фикации. Передвижные котельные, оснащенные горелками, работающи­ми на жидком и газообразном топливе, имеют очень маленькие камеры Сгорания, чтобы можно было их приспособить для работы на низкока­лорийном газе. В этом случае придется реконструировать котельные примерно на 50%, и экономически работа вряд ли будет оправданна. При модификации котельной, работающей на угле, нефтяном жидком топливе и природном газе, для сжигания низкокалорийного газа потребуются:

- воздуходувки больших размеров с нагнетальным потоком;

- модернизация конвективной секции котельной для приспособления ее к увеличенному объему продуктов сгорания;

- модернизация горелок и воздушной камеры с тем, чтобы можно было установить горелки большего размера;

- установка топливопроводов с большей пропускной способностью, регуляторов сгорания и устройств для защиты от пламени;

- упрочнение коммуникаций и связанного с ними вспомогательного оборудования для подачи большего объема воздуха и отвода горячих отходящих газов.

Низкокалорийный газ давно уже применяется в шахтных печах с дутьем в металлургической промышленности, причем теплота его сго­рания колеблется в пределах 2,6-3,35 МДж/м3. Для сжигания низкока­лорийного газа обычно используются горелки с газовой улиткой. Очень важно, чтобы для всех низкокалорийных газов использовались спе­циально сконструированные горелки. Важными параметрами, которые надо учитывать при конструировании таких горелок, являются состав низкокалорийного газа, температура и давление газа, поступающего в горелки, и степень загрязнения газа (влага, пары, смола и кислые соединения).