энергосберегающие технологии

Амзинская газогенераторная установка

Описание технологической схемы с применением центробежного смолоотделителя

Дрова, укладываемые по 25 — 30 скл. м³ на каждую платформу, по внутризаводской рельсовой дороге мотовозом доставляются с биржи к рубильной машине 1. Дрова загружают в рубильную машину вручную. Щепа ковшевым элеватором 2 поднимается на высоту 16 м, а затем горизонтальным пластинчатым питателем 3 подается в бункер 4 сушилки 5. В бункере 4 имеется ворошитель, обеспечивающий равномерный сход щепы. Ворошитель представляет собой вертикальный лопастной висящий вал с верхним приводом. Скорость вращения вала 10 об/мин (рис. 62).

Рисунок 62

Сушка щепы производится в шнековой сушилке за счет тепла отходящих газов котельной.

Сырая щепа из бункера через шиберный питатель поступает в верхний барабан сушилки 5, затем щепа проваливается во второй барабан. Перемещение щепы в барабанах производится лопастями, укрепленными на валу. Скорость вращения вала у верхнего барабана 48, у нижнего 52 об/мин.

Теплоноситель направляется в барабан сушилки дымососом, установленным у дымохода котельной завода. В верхнем барабане дымовые газы идут параллельно движению щепы, а в нижнем по схеме противотока.

При вращении вала лопасти интенсивно подбрасывают щепу, чем достигается хороший контакт между высушиваемым материалом и газом. Сухая щепа из нижнего сушильного барабана поступает в приемную загрузочную коробку 7 газогенератора 6. При помощи распределительного конуса щепа рассыпается по всему сечению шахты (см. рис. 34).

Стенки шахты газогенератора футерованы огнеупорным кирпичем. Между кирпичной кладкой и стальной стенкой газогенератора имеется засыпка толщиной 30 — 40 мм, сделанная из шамотной крошки. Засыпка необходима для того, чтобы обеспечить свободное температурное расширение кирпичной кладки при работе и остановке газогенератора.

Дутье подается двойное: периферийное и центральное. При нормальной работе газогенератора подача воздуха через центральную дутьевую головку равна примерно 15%, а через фурмы периферийного дутья подается около 85%.

Такое распределение дутья обеспечивает большую равномерность подачи воздуха по сечению газогенератора. Число фурм для периферийного дутья 12. В Амзинском газогенераторе центральное дутье с 1963 г. полностью отключено, отчего работа установки не ухудшилась.

Случайные нарушения режима дутья в сторону увеличения подачи воздуха через центральную дутьевую головку при неподвижной зольной чаше приводили к местному выгоранию, а затем обвалу топлива в шахте и к появлению хлопков.
Внутренний диаметр газогенератора на уровне подачи дутья через фурмы равен 2000 мм, вверху 3400 мм. Общая высота шахты газогенератора 4800 мм, а высота слоя топлива над фурмами около 3200 мм.

Загрузка газогенератора щепой впервые в практике газификации древесины полностью механизирована. Этот же газогенератор около 2 лет работал при периодической ручной загрузке щепы, осуществляемой при помощи загрузочной коробки. В настоящее время отбор газа производится через горловину, расположенную по центру крышки газогенератора. Однако на протяжении ряда лет отбор газа из шахты производился по двум горловинам, находящимся на крышке газогенератора. Диаметр каждой горловины 500 мм. Две горловины для отбора газа создавали некоторые неудобства при эксплуатации газогенератора: затрудняли шуровку топлива, проход по крышке и площадке газогенератора и т.п. Каждая фурма периферийного дутья снабжена регулировочной задвижкой.

У газогенератора системы проф. Пильника периферийное дутье осуществляется при помощи кольцевой камеры и соответствующих отверстий в нижней части шахты. Для чистки этих отверстий имеются лючки, расположенные в дутьевой камере. Однако регулировка подачи воздуха в газогенератор через отверстия периферийного дутья здесь невозможна, что является существенным недостатком этих газогенераторов по сравнению с Амзинским.

При наблюдении за температурой топлива при помощи установленных в шахте термопар и регулировании расхода дутья по фурмам можно обеспечить равномерный сход щепы по высоте и сечению шахты, что имеет большое значение для правильной эксплуатации газогенератора.

На большинстве промышленных газогенераторов, работающих на других видах топлива (торфе, буром угле и др.), для равномерной газификации топлива приходится прибегать к шуровке топлива стальными штангами. Эта операция производится часто вручную. Так, на Ижевском ГГС шуровка топлива является обязательной и включена в правила эксплуатации газогенераторов. На Амзинской ГГУ шуровка щепы осуществляется очень редко, обычно после длительной остановки газогенератора перед его пуском.

Отсутствие надобности в частой и систематической шуровке щепы указывает на то, что сход щепы при работе газогенератора удовлетворительный (хлопки почти отсутствуют).

Выгреб золы из шахты производится один раз за 8 ч. Золу выгребают вручную ввиду того, что зольная чаша неподвижна. Выгребаемая зола содержит не более 7% несгоревшего угля (в пересчете на абс. сух. золу). Это указывает на удовлетворительную полноту использования горючей части топлива в зоне подачи дутья и наиболее правильную конструкцию профиля зольной чаши. Конус, расположенный в центральной части зольной чаши, сдвигает древесный уголь к фурмам, улучшая условия для пронизывания воздухом кольцевого слоя угля.

При нормальной работе газогенератора в загрузочной коробке 7 поддерживается уровень щепы в определенных пределах. Чтобы слой щепы не опустился ниже допустимого, во время работы периодически пользуются щупом. Если уровень щепы в коробке оказывается на верхнем пределе, вращение валов сушилки останавливают и загрузка щепы в коробку прекращается. После достижения в коробке нижнего допустимого уровня щепы, сушилка вновь пускается в ход. При остановке сушилки подача теплоносителя не прекращается.

Дутье в газогенераторе паровоздушное с температурой 50 — 65°.

Парогазовая смесь из шахты газогенератора поступает в небольшой поверхностный холодильник 8, а затем в центробежный смолоотделитель 9. Обессмоленный газ из каплеулавливателя 10 направляется в конденсатор-холодильник 12. Доулавливание летучих кислот производится водой в пенном аппарате 13 и мультициклоне 14. Сырой генераторный газ направляется в топки локомобиля или паровых котлов. Газопроводы диаметром 300 мм, по которым генераторный газ направляется из одного аппарата в другой, изготовлены из нержавеющей стали. Длина газопровода между ГГУ и котельной завода 50 м, а внутренний диаметр 500 мм. Этот газопровод был изготовлен из коротких фланцевых стальных труб длиной 1500 мм, футерованных внутри досками (толщина 25 мм) по битуму и кошме. Впоследствии этот газопровод был заменен фанерным с диаметром 300 мм.

Конденсат (сырая, суммарная смола) из холодильника 8 и каплеулавливателя 10 направляется в бак для смолы 17. Обессмоленный конденсат (жижка) из конденсатора-холодильника 12, кислая вода из пенного аппарата 13, мультициклона 14 и из газопровода очищенного газа стекают в сборник 15 через гидрозатворы 11.

Суммарная смола и смесь обессмоленной жижки и кислой воды по разным трубопроводам перекачиваются центробежными насосами 16 и 10 в химический цех завода. Эти трубопроводы сделаны из фанерных труб диаметром 100 мм.