Ижевская газогенераторная станция
Ижевская ГГС построена в 1934 г. Исходным сырьем для газификации служат дрова, доставляемые главным образом по железной дороге широкой колеи. Размер дров по длине 2 — 2,2 м при максимально допустимом диаметре 500 мм. Склад сырья снабжен бревнотасками, при помощи которых древесина подается в рубильные машины производительностью 60 — 70 скл.м³/ч каждая.
Размер щепы можно регулировать в пределах 25 — 100 мм путем соответствующей постановки ножей. Смена ножей производится через 4 ч работы машины.
Щепа выбрасывается в циклон, а оттуда ссыпается на горизонтальный транспортер и автоматически перегружается на наклонный. Наклонным транспортером щепа подается в газогенераторное отделение на высоту 22 м, где она при помощи горизонтальных транспортеров и передвижной разгрузочной тележки распределяется по бункерам, расположенным над газогенераторами. Бункеры железобетонные, но нижняя часть каждого из них заканчивается двумя небольшими бункерами, изготовленными из листовой стали толщиной 8 мм. Емкость каждого железобетонного бункера 500 м³. Щепа из стального бункера поступает в соответствующий газогенератор через специальный питатель.
Кроме щепы, получаемой из дров, газогенераторная станция использует измельченные лесосечные отходы, доставляемые из леспромхозов в железнодорожных вагонах.
Расход электроэнергии для топливоприготовления и подачи при непрерывной загрузке в рубильную машину 45 пл. м³/ч дров приведен в табл. 116.
Таблица 116
| Оборудование | Установочная мощность электродвигателя, квт | Мощность при рабочей нагрузке, квт | Расход электроэнергии, 1 пл. м³ дров | |
|---|---|---|---|---|
| квт/ч | % | |||
| Бревнотаска | 29 | 13,6 | 0,32 | 12 |
| Рубильная машина | 150 | 86,0 | 2,00 | 73 |
| Горизонтальный транспортёр | 6,3 | 3,5 | 0,08 | 3 |
| Наклонный транспортёр | 14 | 8,6 | 0,20 | 7 |
| Питатель газогенератора | 6,8 | 6,0 | 0,14 | 5 |
| Итого | 206,1 | 117,7 | 2,74 | 100 |
Проектная производительность каждого газогенератора по щепе влажностью 25% составляет 60 т/сутки, что в переводе на дрова равняется 30 тыс. пл. м³/год. ,
Шахта газогенератора футерована огнеупорным кирпичом. Удаление золы механизировано при помощи чаши, вращающейся со скоростью от 0,3 до 1 об/ч, приводимой в движение через специальную трансмиссию от редуктора и электродвигателя мощностью 9,3 квт (один редуктор для шести газогенераторов). Дутье осуществляется от воздуходувок высокого давления. Для увлажнения воздуха, подаваемого в газогенератор, используется пар от заводской котельной. Температура паровоздушного дутья регулируется в пределах 45 — 60°. Газ из газогенератора по горловине диаметром 750 мм поступает в кольцевой коллектор диаметром 1500 мм, расположенный вдоль наружных стен здания, в котором установлены газогенераторы. Присоединение или отключение каждого газогенератора производится через специальный гидрозатвор.
Из кольцевого коллектора газ поступает в газовый коллектор, размещенный перед электрофильтрами. После электроочистки газ, пройдя два коллектора, направляется в скрубберы для извлечения уксусной кислоты и охлаждения (рис. 50).
Рисунок 50
Станция оборудована газогенераторами с суженной
Газогенераторную станцию останавливают 2 раза в год для чистки газопровода, по которому очищенный газ подается потребителю. На внутренней поверхности стенки этого газопровода постепенно накапливается смоляной слой, напоминающий собой губку и являющийся продуктом вторичного происхождения.
Учет газифицируемой древесины производится коробками по количеству загрузок. Геометрический объем загрузочной коробки 1,72 м³, а полезный объем по щепе 1,64 нас. м³. Выход щепы с 1 пл. м3 дров равен 2,9 нас. м³.
Количество абс. сух. еловой древесины в
Таблица 117
| Примечание. Состав газифицируемой древесины: ели 90% и берёзы 10%. | |||
| Относительная влажность щепы, загружаемой в газогенератор, % | Содержание в пересчёте на сухой газ, г/нм³ | ||
|---|---|---|---|
| суммарная смола | летучие кислоты (в пересчёте на уксусную) | вода | |
| 32 | 89,3 | 16,4 | 528 |
| 33 | 81,9 | 15,7 | 533 |
| 34 | 72,3 | 14,6 | 507 |
| 38 | 73,2 | 11,7 | 500 |
| 42 | 59,2 | 10,1 | 517 |
Из табл. 117 видно, что в газе выходящем из газогенератора, с повышением влажности щепы содержание смолы и летучих кислот заметно падает.
Влагосодержание газа почти не изменяется. Это постоянство влагосодержание газа наблюдается при изменении влажности щепы в пределах 30 — 40%.
При увеличении влажности щепы удельный выход газа увеличивается, а выход реакционной воды снижается. Оба этих фактора в конечном итоге обеспечивают стабильность влагосодержания газа при газификации щепы в пределах указанной влажности.
На Ижевской ГГС организовано получение древесноуксусного порошка (см. рис. 47).
Количество летучих кислот в газе, выходящем из газогенератора, определяет содержание кислоты перед скрубберами, в которых она улавливается.
Из табл. 118 видно, что имеется тенденция к уменьшению потерь кислоты при увеличении первоначального содержания её в горловине газогенератора.
Таблица 118
| В горловине газогенератора, г/нм³ | Перед скрубберами, г/нм³ | Потери при прохождении газа через электрофильтр и по газопроводам, г/нм³ | Количество летучих кислот перед скрубберами от содержания их в горловинах газогенраторов, % |
|---|---|---|---|
| 16,4 | 12,0 | 4,4 | 73 |
| 15,7 | 9,7 | 6,0 | 62 |
| 14,6 | 9,2 | 5,4 | 63 |
| 11,7 | 6,0 | 5,7 | 51 |
| 10,1 | 5,7 | 4,4 | 56 |
Влияние производительности газогенераторов на выход жидких продуктов и газа показано в табл. 119. Влажность щепы 43,5%. Порода древесины — ель. Средний размер щепы 80 мм. Температура паровоздушной смеси 45°.
При постоянном слое топлива в газогенераторе 5,6 м с увеличением производительности газогенератора снижается выход смолы и кислоты при одновременном увеличении удельного выхода газа, так как время пребывания щепы в зоне сушки и швелевания с увеличением производительности газогенератора резко сокращается.
Из табл. 120 видно, что при газификации щепы влажностью 38 — 42%, но при различном слое (2600 и 5600 мм) выход газа и кислот практически не изменился.
Наблюдающееся уменьшение выхода смолы объясняется вредным влиянием фильтрующего свойства излишнего слоя щепы. В этом случае на поверхности щепы частично оседает смола, которая при швелевании щепы полностью не отгоняется, а остается в виде пека и кокса на поверхности древесины.
Средний состав газа за несколько лет работы станции на щепе характеризуется следующими данными (в объемных %): СО2 — 5÷7; СО — 27÷30; СН4 — 2÷2,8; СnНm — 0,6÷0,7; Н2 — 14÷14,5; О2 — 0,2÷0,25; N2 — 46÷50. Теплота сгорания газа (низшая) в пересчете на сухой 1500 — 1550 ккал/нм³.
С повышением влажности щепы выход жидких продуктов уменьшается, а выход газа растет. Суммарный к. п. д. газогенератора по газу и жидким продуктам остается в пределах 81 — 82%. Это явление ставит газификацию сырого измельченного топлива в преимущественное положение перед газификацией крупного древесного топлива (например, древесины в виде поленьев). При газификации сырых дров суммарный к. п. д. падает.
Исследования газогенераторов Ижевской ГГС показали, что значительное количество влаги газа находится в
