11-6. Газификация твердого топлива

Природный газ - дешевое и весьма эффективное топливо, но не всюду пока в настоящее время он имеется, и поэтому иногда для получения горючего газа прибегают к газификации твердого топлива. Этот процесс состоит в том, что горючая часть топлива при воздействии воздуха, водяных паров, кислорода или двуокиси углерода практически полностью превращается в газообразное топливо. Остаток содержит лишь негорючую часть топлива - золу или шлак. Этим газификация принципиально отличается от описанных ранее процессов сухой перегонки топлива, в которых получается твердый горючий остаток - полукокс или кокс. При газификации некоторых топлив можно помимо газообразных продуктов получить и жидкие продукты (смолу, кислоты и др.) путем конденсации их при охлаждении газа.

Аппараты, служащие для безостаточной газификации, называют газогенераторами, а установки, оборудованные ими, - газогенераторными станциями. Помимо газогенераторов, последние имеют устройство для охлаждения и очистки генераторного газа, для его компрессии и транспорта и других вспомогательных технологических операций. Газогенератор, конструктивная схема которого изображена на рис. 11-17, представляет собой цилиндрическую шахту.

Недостатком процесса газификации является относительная сложность газогенераторных установок и высокая стоимость эксплуатации их, чем обусловливается относительно высокая себестоимость газа.

В газогенераторе протекают связанные между собой процессы сушки и сухой перегонки топлива, взаимодействия газов дутья (кислорода, водяного пара, двуокиси углерода) с углеродом кокса и взаимодействия продуктов газообразования между собой. На эти процессы оказывают сильное влияние как природные свойства топлива и образовавшегося кокса, так и процессы теплообмена, диффузии и аэродинамики потока. В зависимости от состава топлива и дутья, а также от организации процесса газификации генераторные газы делятся на воздушный, водяной, смешанный (паровоздушный), парокислородный и регенеративный. Наибольшее распространение получил смешанный генераторный газ.

Рис. 11-17. Принципиальная схема газогенератора.

Рис. 11-17. Принципиальная схема газогенератора.

1 - шахта: 2 - вращающаяся чаша с укрепленной на ней колосниковой решеткой; 3 - привод чаши; 4 - питатель для топлива; 5 - пароводяная рубашка; 6 - котел (барабан-сепаратор).