УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕНЕРАТОРНОГО ГАЗА

Полезная модель относится к области энергетики и может быть использована для получения генераторного газа, преимущественно из твердого сырья, например, брикетированных или гранулированных обогащенных углешламов.
Известна установка для получения электрической и тепловой энергии из генераторного газа, получаемого из твердого топлива, содержащая бункер загрузки - дозирования сырья, установленный на входе реактора высокоскоростного пиролиза, в котором смонтирован генератор для возбуждения реактивной плазмы в реакторе, установленный на выходе из реактора приемник твердого остатка. Газовый выход реактора соединен с блоком очистки - циклоном - конденсатором, в котором осуществляется очистка полученного топливного (генераторного) газа от жидкой фракции, поступающей в приемник жидкого топлива, а газовая фракция поступает на газовый двигатель, приводящий в работу электрогенератор, вырабатывающий электрическую энергию. Отработавший газ с газового двигателя поступает в теплообменник - парогенератор для производства водяного пара из воды, поступающей в парогенератор из систем водоснабжения устройства. Водяной пар транспортируется к потребителям тепла и горячей воды. Жидкое топливо может быть использовано для обеспечения работы реактора или снабжения им потребителей.
(см. патент РФ, №2253070, кл. F 23 G 5/027, 2005 г.) - наиболее близкий аналог.
В результате анализа конструкции известной установки необходимо отметить, что принцип ее работы, как и заявленной установки, основан на сжигании твердого топлива в газогенераторе, получении генераторного газа, который очищают и подают потребителю, например, на энергетический блок, газовый двигатель которого соединен с генератором электрического тока.
Однако известная установка не обеспечивает достаточной степени очистки генераторного газа от примесей, что снижает КПД агрегатов, работающих на данном газе, вызывает необходимость использовать в них дополнительные системы очистки, а также снижает срок их срок их эксплуатации.
Задачей настоящей полезной модели является разработка конструкции установки для получения генераторного газа, обеспечивающей получение генераторного газа высокой степени очистки.
Поставленная задача обеспечивается тем, что в установке для получения генераторного газа, содержащей газогенератор с устройствами загрузки в него сырья и выгрузки твердого остатка, устройство тонкой очистки генераторного газа, снабженное отстойником для фильтрата и имеющее возможность соединения с потребителями генераторного газа, новым является то, что установка снабжена устройством охлаждения генераторного газа, вход которой соединен с газовым выходом газогенератора, а выход - со входом устройства тонкой очистки, причем в устройстве охлаждения смонтированы фильтры грубой очистки генераторного газа, при этом она снабжена емкостью для сбора и хранения генераторного газа, соединенной с устройством тонкой очистки генераторного газа и имеющей возможность соединения с потребителями генераторного газа.
При проведении патентных исследований в уровне техники не выявлены решения, идентичные заявленному, а следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию охраноспособности «новизна».
Сведений, изложенных в материалах заявки, достаточно для практического осуществления полезной модели.
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых представлена схема установки для получения генераторного газа.
Установка для получения генераторного газа содержит газогенератор 1 со средством 2 загрузки перерабатываемого сырья для получения генераторного газа. Снизу газогенератора 1 размещено средство 3 для отходов, образующихся в результате газификации сырья в газогенераторе 1.
Газовый выход газогенератора соединен с устройством 4 охлаждения поступающего из газогенератора 1 генераторного газа. В устройстве 4 охлаждения
установлен как минимум, один фильтр 5 грубой очистки генераторного газа. Одним выходом устройство 4 связано со сборником 6 фильтрата, а другим - с устройством 7 тонкой очистки и обезвоживания генераторного газа, один выход которого связан с отстойником 8, а другой - с емкостью 9 сбора охлажденного и очищенного генераторного газа. На емкости имеется средство 10 для выдачи генераторного газа. Выход устройства 7 может быть связан непосредственно с потребителем (потребителями) генераторного газа. В данном случае необходимость в емкости 9 отпадает.
Все агрегаты установки, поименованные выше, являются известными и их конструктивное выполнение не требует детального раскрытия. Так, в качестве газогенератора может быть использован газогенератор обращенного типа. В качестве средства загрузки сырья в газогенератор - обычное бункерное устройство с дозатором, например, шиберного типа.
Устройство для охлаждения газогенераторного газа представляют собой камеру, в которой установлены теплообменники, подсоединенные к системе циркуляции охлаждающего агента. В качестве фильтров грубой очистки - обычные сетчатые фильтры. Устройство тонкой очистки и обезвоживания генераторного газа также может быть выполнено различным образом, например, в виде циклона. Емкость для хранения и подачи генераторного газа может быть выполнена в виде газгольдера.
Для обеспечения функционирования установки, к ней подведены системы электропитания, водоснабжения и другие, необходимые для обеспечения ее работы. Все транспортирующие системы установки, обеспечивающие связь ее агрегатов, выполнены известным образом и поэтому в материалах заявки не раскрыты. Для обеспечения транспортировки генераторного газа по агрегатам установки используются насосы (не показаны).
Установка может иметь стационарное и мобильное (установлена на транспортном средстве) исполнение.
Установка для получения генераторного газа работает следующим образом.
Для обеспечения функционирования установки сырье (например, брикетированные или гранулированные углешламы, прошедшие предварительную
обработку) загружают в бункер 2, откуда оно через дозирующее устройство подается в реактор газогенератора 1. Процесс получения генераторного газа в газогенераторе широко известен и нет необходимости в его подробном описании.
Негорючие остатки, образовавшиеся в результате работы генератора подаются на средство 3 (бункер или транспортер), а генераторный газ, полученный в газогенераторе 1 через газовый выход подается в устройство для его охлаждения. В устройстве охлаждения, «омывая» теплообменники, генераторный газ отдает часть тепла прокачиваемому по теплообменникам охлаждающему агенту и в результате этого осуществляется его охлаждение.
Проходя через установленные в устройстве охлаждения фильтры, генераторный газ очищается от крупных (более 60 микрон) включений, которые направляются в сборник 6 фильтрата. После охлаждения и грубой очистки генераторный газ поступает в устройство 7 его тонкой очистки и обезвоживания. Учитывая, что 92-95% загрязнений генераторного газа составляют именно мелкоразмерные включения (менее 60 микрон) и кроме того, генераторный газ содержит водную фракцию, устройство то очистки должно отделять от генераторного газа как твердые фрагменты, так и жидкую составляющую. Для очистки и обезвоживания генераторного газа можно использовать, например, фильтры тонкой очистки с набивкой из древесной соломки. Однако данные фильтры снижают скорость перемещения по ним генераторного газа, что создает повышенное давление в газовых магистралях, а необходимость периодической замены фильтрующих элементов приводит к периодической остановке агрегатов установки. Поэтому наиболее целесообразными для использования в установке являются устройства очистки, принцип работы которых основан на разделении компонентов в зависимости от их массы. В качестве таких устройств могут быть использованы очистители циклонного типа.
После прохождения тонкой очистки генераторный газ готов к применению.
Он может направляться либо в газгольдер 9, либо на сжигание, например, в котельные, для обеспечения горячего водоснабжения и обогрева помещений. Газ может также направляться на электрогенераторы для получения электрической энергии или на дальнейшую переработку, например, для получения синтез-газа.
Наиболее целесообразно раздачу полученного генераторного газа осуществлять из емкости для хранения полученного газа, соединенной с выходом устройства тонкой очистки. В данном выполнении установки обеспечивается постоянный расход генераторного газа при подаче его потребителям вне зависимости от их количества.
Исполнение установки позволяет осуществлять получение генераторного газа высокой степени очистки, установка может иметь стационарное и мобильное (установлена на транспортном средстве) исполнение. Установка легко встраивается в существующие комплексы для получения электроэнергии, обеспечения теплом и горячей водой жилых и/или производственных помещений.