КОМПЛЕКС ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ С ГАЗИФИКАТОРОМ БИОМАССЫ

Предлагаемая полезная модель относится к использованию углеродсодержащих веществ, в частности торфа, древесных, сельскохозяйственных, твердых бытовых и других отходов в энергетике для получения электрической энергии. Предлагаемый энерготехнологический комплекс может найти применение в распределенной малой энергетике, использующей местные энергоресурсы.
Известна когенерационная установка автономного теплоэлектроснабжения, содержащая газопоршневой двигатель, магистраль выхлопных газов, теплоутилизатор выхлопных газов и систему внешнего электро- и теплоснабжения (заявка на изобретение RU №2008104780, МПК F25B 27/02, F25B 30/06).
Недостатком этой установки является жесткая привязанность к системе внешнего электро- и теплоснабжения.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является комплекс энерготехнологический, включающий газификатор, предназначенный для производства генераторного газа, газопоршневой энергоблок для производства электрической энергии и тепла отработанных газов, программатор с компьютером, соединенным с исполнительными механизмами всех составляющих комплекса с измерительной аппаратурой и предназначенный для управления режимами работы энергоблока и газификатора (RU патент 2421501, МПК F22B 33/18, C10B 49/00, прототип).
Недостатком этого энерготехнологического комплекса является отсутствие в его составе устройств генерирования теплоносителя для компенсации затрат теплоты на процесс газификации.
Предлагаемый энерготехнологический комплекс решает техническую задачу генерирования теплоносителя для осуществления теплозатратного механизма газификации. Поставленная техническая задача решается тем, что комплекс энерготехнологический для переработки биомассы, включающий газификатор, предназначенный для производства генераторного газа, газопоршневой энергоблок для производства электрической энергии и тепла отработанных газов, программатор с компьютером, соединенным с исполнительными механизмами всех составляющих комплекса с измерительной аппаратурой и предназначенный для управления режимами работы энергоблока и газификатора, отличающийся тем, что комплекс содержит регулятор подачи воздуха в энергоблок для поддержания коэффициента расхода воздуха, задаваемого программатором, больше единицы, а также смеситель отработанных газов энергоблока и задаваемой программатором части газов, полученных в газификаторе, с устройством поджига и установленный в газификаторе.
Сущность предлагаемой полезной модели иллюстрируется схемой, показанной на фиг.1.
Комплекс содержит газопоршневой энергоблок 1, газификатор 2, смеситель 3, программатор 4, регулятор расхода воздуха 5.
Комплекс работает следующим образом.
2
2
2
В газопоршневом блоке 1 образуются продукты сгорания, имеющие на выходе из блока температуру 600…650°С. Программатор 4 в соответствии с инсталлированной в нем программой при помощи регулятора расхода воздуха 5 устанавливает коэффициент расхода воздуха в энергоблок больше единицы. Величина избытка воздуха по сравнению со стехиометрической задается программой в зависимости от задаваемой выходной электрической мощности, с которой жестко связана производительность газогенератора. Чем больше электрическая мощность, тем выше производительность газогенератора и тем менее совершенно смесеобразование в смесителе 3 и тем выше коэффициент расхода воздуха. В смесителе с устройством поджига происходит сгорание задаваемой программатором части получаемых горючих газов. При этом расходуется часть кислорода отработанных газов. Температура в газификаторе повышается, обеспечивая нагрев до температуры пиролиза поступающей в газификатор биомассы и выделение из нее паров физической и пирогенетической воды, а также газов и паров смолистых веществ. Остаток кислорода «дожигается» в реакциях сгорания паров с выделением теплоты, компенсируя эндотермические эффекты газификации углеродного остатка пиролиза парами воды и диоксидом углерода по реакциям C+CO→2CO и C+HO↔CO+H. Генераторные газы выводятся из газификатора. Часть их, задаваемая программатором 4, подается в смеситель 3 газификатора 2. Оставшаяся часть подается в энергоблок 1 для обеспечения полезной работы в цилиндрах энергоблока.
Электроэнергия, вырабатываемая энергоблоком, распределяется на внутренние нужды и подается внешним потребителям.