Разработка и принципы опытного внедрения вихревых газогенераторов нового типа на разном топливе

Abstract

Разработан новый тип газогенераторов на основе вихря с горением для получения топливного (горючего) газа для коммерчески выгодного получения теплоты и электрической энергии, а также для экологической утилизации органических отходов низкой влажности. Как сырье для получения искусственного топливного газа предлагается использовать биомассу низкой влажности, органические отходы, содержащие горючие компоненты, торф, некондиционные дешевые твердые топлива, горючие сланцы и, возможно, даже битуминозные пески. Разработаны и исследованы схемы создания вихря в разных вихревых камерах в экспериментах на моделях с двухфазными потоками и с горением. Для новых типов газификаторов мы разработали технологии стабилизации и управления двухфазным вихрем. Этот вихрь развивается в аппарате, через последовательность стадий процесса. Для каждой стадии разработаны индивидуальные инструменты (технологии контроля в стадиях развития вихря газовой атмосферы и температуры). Эти средства контроля разработаны отдельно для газификаторов с вертикальной и горизонтальной осью вихря. На базе исследованных моделей созданы три оригинальные газификатора нового типа на трех разных видах сырья. Они находятся или в постоянной эксплуатации, или в стадии освоения и исследования в реальных условиях. Аппараты отличаются сильным снижением выброса смол и способны к сепарации части золы в газогенераторе при высоким выгорании углерода. Под новые газификаторы разработаны схемы их использования на малых электростанциях и в котельных. Это схемы разной сложности и стоимости. В некоторых схемах реализуется независимое производство части электроэнергии и теплоты при плановых или аварийных остановах на несколько часов главного оборудования для производства энергии. Для этого рекомендуем схему с приводом генератора небольшой электрической мощности от Стирлинг мотор. Для самых простых и дешевых вариантов производства электроэнергии рекомендуем сжигать генераторный газ, полученный в наших газификаторах с низким выбросом смол и золы в обычных двигателях внутреннего сгорания.