RU2683065C1 - Method of managing the operation mode of a gas-generator electrical installation and a gas-generator electric installation - Google Patents

Method of managing the operation mode of a gas-generator electrical installation and a gas-generator electric installation Download PDF

Info

Publication number
RU2683065C1
RU2683065C1 RU2018127037A RU2018127037A RU2683065C1 RU 2683065 C1 RU2683065 C1 RU 2683065C1 RU 2018127037 A RU2018127037 A RU 2018127037A RU 2018127037 A RU2018127037 A RU 2018127037A RU 2683065 C1 RU2683065 C1 RU 2683065C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
generator
air
internal combustion
combustion engine
Prior art date
Application number
RU2018127037A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Борисович Болотин
Original Assignee
Николай Борисович Болотин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Борисович Болотин filed Critical Николай Борисович Болотин
Priority to RU2018127037A priority Critical patent/RU2683065C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2683065C1 publication Critical patent/RU2683065C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/06Continuous processes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B43/00Engines characterised by operating on gaseous fuels; Plants including such engines
    • F02B43/08Plants characterised by the engines using gaseous fuel generated in the plant from solid fuel, e.g. wood
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B51/00Other methods of operating engines involving pretreating of, or adding substances to, combustion air, fuel, or fuel-air mixture of the engines
    • F02B51/04Other methods of operating engines involving pretreating of, or adding substances to, combustion air, fuel, or fuel-air mixture of the engines involving electricity or magnetism
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Abstract

FIELD: power engineering.SUBSTANCE: group of inventions relates to power engineering and can be used for burning garbage and wood wastes. Essence of inventions consists in the fact that at control of gas generator plant by supply of gas-generator gas through gas duct to internal combustion engine gas-generator gas activation and ozonization of air supplied to gas generator are constantly performed. After start-up of gas generator plant, flow rate of air supplied to it is increased while simultaneously measuring power generated by electric generator. When maximum power value is reached, increase of air flow rate is stopped, at the same time the emission of hazardous substances from the exhaust system is constantly monitored and when the concentration of maximum allowable standards is exceeded, the degree of ozonation of the air supplied to the gas generator is increased. Additionally, ionised air is supplied to the internal combustion engine, as well as pre-ionised air is supplied to exhaust system before catalytic afterburner.EFFECT: technical result is provision of maximum electric power at provision of maximum permissible concentration of hazardous substances in exhaust gases.13 cl, 7 dwg

Description

Группа изобретений относится к области энергетики, а именно к двигателям, работающим на газообразном топливе, генерируемом при сжигании твердых бытовых отходов - ТБО.The group of inventions relates to the field of energy, and in particular to engines operating on gaseous fuel generated by the burning of municipal solid waste - MSW.

Отходы производства и потребления являются одними из самых масштабных источников загрязнения окружающей среды. Ежегодный прирост количества твердых бытовых отходов (ТБО) в нашей стране составляет более 30 млн. тонн. Это мощный возобновляемый топливный ресурс, который может дать огромную экономию ископаемого топлива и обеспечить теплом и электроэнергией жилые районы и промышленные предприятия. В связи с этим создание новых предприятий по обезвреживанию и утилизации отходов входит в число неотложных государственных задач.Wastes from production and consumption are among the largest sources of environmental pollution. The annual increase in the amount of municipal solid waste (MSW) in our country is more than 30 million tons. This is a powerful renewable fuel resource that can bring huge savings in fossil fuels and provide heat and electricity to residential areas and industrial enterprises. In this regard, the creation of new enterprises for the disposal and disposal of waste is one of the urgent state tasks.

Как известно, углеводородное топливо постоянно дорожает. Кроме того, его природные ресурсы исчерпаемы и могут закончиться через 40…50 лет.As you know, hydrocarbon fuel is constantly becoming more expensive. In addition, its natural resources are exhaustible and may end in 40 ... 50 years.

Кроме того, в соответствии с Техническим регламентом №609 «О требованиях к выбросам автомобильной техникой, выпускаемой в обращение на территории Российской Федерации, вредных (загрязняющих) веществ» экологический класс Евро-5 вводится с 1 января 2014 года. С этого времени, все автомобили, попадающие на территорию России должны соответствовать данному экологическому стандарту. Это касается как транспортных средств, производимых на отечественных заводах, так и всего транспорта, ввозимого на территорию страны из-за границы: и нового, и подержанного; и для личных целей, и для коммерческого использования.In addition, in accordance with Technical Regulation No. 609 “On requirements for the emission of harmful (polluting) substances” by automotive vehicles issued in the territory of the Russian Federation, the Euro-5 environmental class is introduced from January 1, 2014. From now on, all cars entering the territory of Russia must comply with this environmental standard. This applies to both vehicles manufactured at domestic plants and all vehicles imported into the country from abroad: both new and used; both for personal purposes and for commercial use.

В настоящее время в России эксплуатируется 5 мусоросжигательных заводов, объем обезвреживания и утилизации ТБО на которых ничтожно мал и не превышает 3% от общего количества отходов (для сравнения: только в Германии таких заводов более 50-ти). В связи с этим чрезвычайно актуальным является строительство мусоросжигательных заводов с применением современных технологий, предусматривающих сочетание максимально полного использования энергетического потенциала ТБО с экологической безопасностью процесса.Currently, 5 waste incineration plants are operated in Russia, the volume of disposal and disposal of solid waste at which is negligible and does not exceed 3% of the total amount of waste (for comparison: there are more than 50 such plants in Germany alone). In this regard, the construction of waste incineration plants using modern technologies, providing for the combination of the most complete use of the energy potential of solid waste with the environmental safety of the process, is extremely urgent.

Процесс сжигания ТБО сопровождается образованием ряда токсичных соединений: оксидов азота (NOx), оксидов серы (SOx), оксида углерода(II) (СО), диоксинов и фуранов и некоторых других загрязнителей. При этом, как и в случае сжигания традиционных видов органического топлива, основной вклад в показатель суммарной токсичности продуктов сгорания вносят оксиды азота.The process of burning solid waste is accompanied by the formation of a number of toxic compounds: nitrogen oxides (NOx), sulfur oxides (SOx), carbon monoxide (II) (CO), dioxins and furans, and some other pollutants. At the same time, as in the case of burning traditional types of fossil fuels, nitrogen oxides make the main contribution to the total toxicity index of combustion products.

Поскольку состав дымовых газов мусоросжигательных установок характеризуется многообразием содержащихся в них токсичных компонентов, они могут быть обезврежены только при воздействии на них комплекса технологических мероприятий, а также химических и физикохимических методов очистки. Поэтому возникает необходимость в оборудовании мусоросжигательных установок многоступенчатыми системами газоочистки, обеспечивающими снижение содержания различных загрязнителей в дымовых газах до требуемых норм. Причем, каждая из используемых технологий очистки, как правило, направлена на уменьшение выбросов одного из нескольких видов образующихся токсичных компонентов.Since the composition of the flue gases of incineration plants is characterized by the variety of toxic components contained in them, they can be neutralized only when exposed to a complex of technological measures, as well as chemical and physicochemical cleaning methods. Therefore, there is a need to equip waste incinerators with multi-stage gas purification systems that reduce the content of various pollutants in flue gases to the required standards. Moreover, each of the used cleaning technologies, as a rule, is aimed at reducing emissions of one of several types of toxic components formed.

Особенностью процесса термического обезвреживания ТБО является переменный состав топлива, в результате чего происходит непрерывное изменение параметров горения. Это, в свою очередь, становится причиной значительных колебаний концентраций токсичных компонентов в дымовых газах и, как следствие, недостаточно надежной работы системы очистки в целом.A feature of the process of thermal disposal of solid waste is the variable composition of the fuel, as a result of which there is a continuous change in combustion parameters. This, in turn, causes significant fluctuations in the concentrations of toxic components in flue gases and, as a consequence, insufficiently reliable operation of the treatment system as a whole.

Постоянное ужесточение требований, предъявляемых к газовым выбросам теплоэнергетических агрегатов, к которым относятся и мусоросжигательные установки, создают предпосылки для создания новых технологий очистки.The constant tightening of the requirements for gas emissions of heat power units, which include waste incinerators, create the prerequisites for creating new cleaning technologies.

Необходимость разработки и применения технологий, обеспечивающих высокую эффективность и стабильные показатели очистки дымовых газов, образующихся при термическом обезвреживании ТБО переменного состава, определили направление исследований, результаты которых приведены в данном изобретении.The need for the development and application of technologies that provide high efficiency and stable indicators for the cleaning of flue gases generated during thermal disposal of solid waste of variable composition, determined the direction of research, the results of which are given in this invention.

Основная задача создания изобретения: разработка полностью автоматизированного устройства для сжигания мусора и комплексной очистки дымовых газов, образующихся при сжигании газогенераторного газа в двигателе внутреннего сгорания. Исключение выброса полученного при сжигании твердых бытовых отходов газогенераторного газа в атмосферу при аварийных и нерасчетных режимах.The main objective of the invention: the development of a fully automated device for burning garbage and integrated cleaning of flue gases generated during the combustion of gas generator gas in an internal combustion engine. Exclusion of the emission of gas generated by the combustion of solid household waste gas into the atmosphere during emergency and off-schedule conditions.

Наиболее затруднительна очистка от оксидов азота. Очистка от твердых частиц относительно просто решается в циклонах и других промышленных очистителях.The most difficult purification from nitrogen oxides. Particulate cleaning is relatively easy in cyclones and other industrial cleaners.

Наиболее радикальное средство снижение образования окислов азота как при горении ТБО в газогенераторе, так и при горении в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания это его дожигание в каталитическом дожигателе. Это позволит снизить выброс окислов азота NOx в несколько раз.The most radical means of reducing the formation of nitrogen oxides both during the combustion of solid waste in a gas generator and during combustion in the cylinders of internal combustion engines is its afterburning in a catalytic afterburner. This will reduce the emission of nitrogen oxides NOx by several times.

Известен «Газогенератор» по патенту RU №2303050 от 29.06.2006, опубл. 20.07.2007, МПК C10J 3/20, F23B 99/00, который содержит камеру горения с зоной сушки и пирогенетического разложения, с зонами сгорания смол, регенерации и очистки генераторного газа, газоходы водяного котла, камеру парогенерации, камеру подогрева и подачи воздуха, при этом газогенератор дополнительно снабжен сепаратором-дымососом, охладителем-стабилизатором газа и камерой подогрева генераторного газа, которые присоединены последовательно между зоной отбора генераторного газа и камерой горения, камера парогенерации соединена с выходом зоны очистки генераторного газа, с входом зоны регенерации и через камеру подогрева атмосферного воздуха с камерой горения.The well-known "Gas Generator" according to patent RU No. 2303050 from 06/29/2006, publ. 07/20/2007, IPC C10J 3/20, F23B 99/00, which contains a combustion chamber with a drying and pyrogenetic decomposition zone, with resin combustion zones, regeneration and purification of the generator gas, water boiler ducts, a steam generation chamber, a heating and air supply chamber, the gas generator is additionally equipped with a smoke separator, gas cooler-stabilizer and a generator gas heating chamber, which are connected in series between the generator gas extraction zone and the combustion chamber, the steam generation chamber is connected to the outlet of the cleaning zone eneratornogo gas from entering the regeneration zone and through the air heating chamber with a combustion chamber.

Но данное устройство не обеспечивает получение газа теплотворной способностью выше 1560 ккал.But this device does not provide gas with a calorific value above 1560 kcal.

Известно техническое решение реактора газификации по патенту RU №2360949 «Способ получения синтез-газа и реактор газификации для его осуществления» от 04.08.2008, опубл. 10.07.2009, МПК C10J 3/32, C10J 3/40, C10J 3/68.Known technical solution of the gasification reactor according to patent RU No. 2360949 "Method for producing synthesis gas and gasification reactor for its implementation" from 08/04/2008, publ. 07/10/2009, IPC C10J 3/32, C10J 3/40, C10J 3/68.

Реактор газификации, содержащий котел с двумя концентрично расположенными один в другом внутренним и внешним кожухами, выполненными в виде кольцевых теплообменных рубашек, с газоходом между ними, с лопастным ворошителем сырья и усеченным конусом, зоны первичной газификации и регенерации газов, горелку, колосниковой решеткой фурмы для подачи пара в зону регенерации, крышкой и установленным на ней реверсивным приводом и связанной с ним отсасывающей трубой с трубным разравнивателем, с закрепленным под ним лопастным ворошителем сырья и с установленными на свободном конце трубы фурмами для подачи паров воды из зоны скопления пара в зону первичной газификации сырья.A gasification reactor containing a boiler with two inner and outer shells concentrically arranged in one another, made in the form of ring heat-exchange jackets, with a gas duct between them, with a paddle agitator of the raw materials and a truncated cone, zones of primary gasification and gas regeneration, a burner, grate grate for steam supply to the regeneration zone, with a cover and a reversible drive mounted on it and a suction pipe connected to it with a pipe equalizer, with a paddle agitator mounted under it and with tuyeres installed at the free end of the pipe to supply water vapor from the zone of accumulation of steam into the zone of primary gasification of raw materials.

Но данное устройство обеспечивает двухстадийное получение газа теплотворной способностью не выше 1560 ккал, поскольку снижению калорийности газа способствует и горение излишне вырабатываемого синтез-газа в зоне горения первичной газификации, ввиду того, что в составе синтез-газа уже присутствует большое количество азота, а его горение в этой зоне обуславливает увеличение количества азота, сначала в первичной зоне газификации, а затем и в получаемом синтез-газе. К тому же, горение синтез-газа в первичной зоне поддерживает температуру горения 1500°С для того, чтобы в зоне регенерации поднять до максимально возможной температуры синтеза, в то же время, эта температура способствует началу образования NOx в синтезируемом газе, а при применении полученного газа в газопоршневых электростанциях либо в горелках отопительных систем, где температура горения превышает 1500°С, вырабатывается дополнительное NOx, что приводит к загрязнению окружающей среды.But this device provides a two-stage gas production with a calorific value of no higher than 1560 kcal, since the burning of excessively produced synthesis gas in the primary gasification combustion zone also contributes to a decrease in the calorific value of the gas, since a large amount of nitrogen is already present in the synthesis gas, and its combustion in this zone causes an increase in the amount of nitrogen, first in the primary gasification zone, and then in the resulting synthesis gas. In addition, the combustion of synthesis gas in the primary zone maintains a combustion temperature of 1500 ° C in order to raise the synthesis temperature to the maximum possible temperature in the regeneration zone, at the same time, this temperature contributes to the onset of NOx formation in the synthesis gas, and when using the obtained gas in gas piston power plants or in burners of heating systems, where the combustion temperature exceeds 1500 ° C, additional NOx is produced, which leads to environmental pollution.

Известны способы получения генераторного газа для питания ДВС по патенту Франции №2455077, МПК C10j 3/20, опубл. 25/04/1979 г., заключающиеся в подводе теплоты, воздуха и водяного пара в загруженную углеродсодержащим топливом реакционную камеру, где в результате взаимодействия компонентов образуется генераторный газ. Полученный газ очищают от смол и негорючих примесей и подают в систему питания ДВС.Known methods for producing generator gas to power the internal combustion engine according to French patent No. 2455077, IPC C10j 3/20, publ. 04/25/1979, consisting in the supply of heat, air and water vapor into a reaction chamber loaded with carbon-containing fuel, where as a result of the interaction of the components the generator gas is formed. The resulting gas is purified from resins and non-combustible impurities and fed into the ICE power system.

В указанном источнике указаны установки для реализации этого способа, которые содержат реакционную камеру, заполненную углеродсодержащим топливом и снабженную на входе устройствами для подвода теплоты, воздуха и водяного пара, а на выходе газоочистным устройством, связанным с системой питания ДВС.The specified source indicates the installation for the implementation of this method, which contain a reaction chamber filled with carbon-containing fuel and equipped with inlet devices for supplying heat, air and water vapor, and at the outlet with a gas cleaning device connected to the ICE power system.

Известны способ и устройство для получения газогенераторного газа по пат. РФ № МПК C10J 3/32, опубл. 10.07.2009 г. A known method and device for producing gas generating gas according to US Pat. RF № IPC C10J 3/32, publ. 07/10/2009

Способ получения синтез-газа предусматривает загрузку перерабатываемого сырья, содержащего по крайней мере твердое сырье, в котел реактора газификации и продвижение его с последовательным проведением обращенного процесса движения воздуха и газа при температурном воздействии с формированием технологических зон: зоны сушки, зоны пирогенетического разложения, зоны первичной газификации сырья при неполном окислении его кислородом воздуха и подаче синтез-газа с термохимическим разложением сырья на инертные газовые составляющие и образованием реагента в виде атомарного углерода, зоны термического разложения смол, зоны регенерации, формируемой выпавшим на колосниковую решетку реагентом при подаче в него пара и получением на выходе из него синтез-газа и зоны охлаждения синтез-газа в газоходе котла реактора, отличающийся тем, что зону регенерации формируют на колосниковой решетке реактора в виде открытого естественного насыпного конуса из реагента, обуславливающего за пределами этой зоны формирование зоны очистки синтез-газа, обеспеченной снижением скорости его истечения из зоны регенерации в свободное пространство нижней части котла реактора до скорости витания твердых частиц, размером не более 70 мкм, при этом под крышкой реактора формируют зону скопления пара путем загрузки перерабатываемого сырья в котел реактора до контролируемого уровня и из этой зоны производят отсос пара в зону первичной газификации сырья с получением инертных газов и синтез-газа, а в зоне сушки котла реактора производят обрушение купола сырья и его разравнивание, и в зоне пирогенетического разложения сырья производят его интенсивное рыхление с обеспечением газопроницаемости и продвижения сверху вниз путем его обратного и прямого механического перемещения, а в зоне первичной газификации сырья производят механическое обрушение его сводообразования и осуществляют совместную подачу синтез-газа вместе с воздухом, и охлаждение синтез-газа производят до температуры, соответствующей началу конденсации смол, при его закрутке в газоходе вокруг оси котла реактора, причем воздух, пар и синтез-газ подают в технологические зоны реактора объемными порциями в зависимости от химического состава сырья.The method of producing synthesis gas involves loading the processed raw materials containing at least solid raw materials into the boiler of the gasification reactor and promoting it with the consecutive process of air and gas movement under temperature exposure with the formation of technological zones: a drying zone, a pyrogenetic decomposition zone, a primary zone gasification of raw materials in case of incomplete oxidation of it with atmospheric oxygen and supply of synthesis gas with thermochemical decomposition of raw materials into inert gas components and the image the formation of a reagent in the form of atomic carbon, a zone of thermal decomposition of resins, a regeneration zone formed by a reagent deposited on the grate when steam is fed into it and obtaining synthesis gas and a synthesis gas cooling zone in the gas duct of the reactor boiler, characterized in that the regeneration zone is formed on the grate of the reactor in the form of an open natural bulk cone from a reagent, which determines the formation of a synthesis gas purification zone outside this zone, which ensures a decrease in its expiration rate from the regeneration zone into the free space of the lower part of the reactor boiler to a rate of solid particles flowing no more than 70 μm in size, while under the reactor cover a zone of steam accumulation is formed by loading the processed raw materials into the reactor boiler to a controlled level and steam is sucked out of this zone into the primary gasification zone of the feedstock to produce inert gases and synthesis gas, and in the drying zone of the reactor boiler, the dome of the feedstock collapses and levels out, and in the pyrogenetic decomposition zone of the feedstock it is produced intensive loosening, ensuring gas permeability and moving from top to bottom by means of its reverse and direct mechanical movement, and in the primary gasification zone of the raw materials, their arch formation is mechanically collapsed and the synthesis gas is supplied together with air, and the synthesis gas is cooled to a temperature corresponding to the beginning condensation of resins, when it is twisted in the duct around the axis of the reactor boiler, moreover, air, steam and synthesis gas are fed into the technological zones of the reactor in bulk portions depending STI on the chemical composition of raw materials.

Недостаток: не полностью автоматизирован процесс синтеза газогенераторного газа.Disadvantage: the synthesis process of gas-generating gas is not fully automated.

Известны способ и устройство для получения синтез- газа по пат. РФ №2482164, МПК C10J 3/20, опубл. 20.05.2013 г. A known method and device for producing synthesis gas according to US Pat. RF №2482164, IPC C10J 3/20, publ. 05/20/2013

Реактор газификации содержит котел с крышкой, с двумя концентрично расположенными один в другом внутренними и внешними кожухами, выполненными в виде кольцевых теплообменных рубашек, газоход между ними, лопастной ворошитель сырья, усеченный конус, зону первичной газификации и регенерации газов, горелку. Реактор дополнительно снабжен системой нижнего ворошения, с лопастным ворошителем, расположенным в усеченном конусе, закрепленном в корпусе герметично, теплосъемными водяными стержнями, расположенными в газоходе, зоной синтеза метана, расположенной на входе в газоход. Сопло горелки расположено в герметичной полости между стенками конуса и его корпуса. Реактор снаружи покрыт теплоизоляционными материалами, а внутренняя поверхность зоны первичной газификации футерована термоизоляционными материаламиThe gasification reactor comprises a boiler with a lid, with two inner and outer shells concentrically arranged in one another, made in the form of ring heat-exchange jackets, a gas duct between them, a paddle agitator, a truncated cone, a zone of primary gasification and gas regeneration, a burner. The reactor is additionally equipped with a lower agitator system, with a paddle agitator located in a truncated cone, sealed in the housing, heat-removable water rods located in the duct, a methane synthesis zone located at the entrance to the duct. The nozzle of the burner is located in a sealed cavity between the walls of the cone and its body. The reactor is coated with heat-insulating materials from the outside, and the inner surface of the primary gasification zone is lined with heat-insulating materials.

Известны способ получения генераторного газа для питания ДВС и установка для его осуществления по А Св. СССР №1325173, МПК F02D 43/08, опубл. 23.07.1983 г. A known method of producing a generator gas for powering an internal combustion engine and installation for its implementation according to A St. USSR No. 1325173, IPC F02D 43/08, publ. 07/23/1983

Способ заключается в подводе теплоты, воздуха, водяного пара и части выпускных газов двигателя к загруженной углеродсодержащим топливом реакционной камере и отводе из реакционной камеры в двигатель предварительно очищенного от примесей генераторного газа. В процессе взаимодействия компонента в реакционной камере создают разрежение, а подачу генераторного газа в двигатель производят через промежуточную емкость.The method consists in supplying heat, air, water vapor and part of the exhaust gases of the engine to the reaction chamber loaded with carbon-containing fuel and withdrawing from the reaction chamber into the engine the generator gas previously purified from impurities. During the interaction of the component in the reaction chamber create a vacuum, and the supply of generator gas to the engine is produced through an intermediate tank.

Газогенераторная установка содержит двигатель, линия газовыпуска которого соединена через калиброванные отверстия с входом загруженной углеродсодержащим топливом реакционной камеры, снабженной нагревательным устройством и испарителем воды, а линия питания подключена к выходу реакционной камеры. На линии питания двигателя последовательно по ходу генераторного газа установлены очиститель-охладитель, вакуумный насос и промежуточная емкость с расходным краном.The gas generating unit comprises an engine, the gas outlet line of which is connected through calibrated openings to the inlet of the reaction chamber loaded with carbon-containing fuel, equipped with a heating device and a water evaporator, and the power line is connected to the outlet of the reaction chamber. A purifier-cooler, a vacuum pump and an intermediate tank with a flow valve are installed sequentially along the generator gas line on the engine power line.

В этих способе и устройстве, не предусмотрена полная утилизация отходящих газов двигателя: лишь незначительная их часть используется в процессе газификации топлива, остальная выбрасывается в атмосферу. Отсутствие полной утилизации отходящих газов приводит к снижению эффективности способа получения генераторного газа и устройства для его получения.In this method and device, there is no complete utilization of engine exhaust gases: only a small part of them is used in the process of gasification of fuel, the rest is released into the atmosphere. The lack of complete utilization of the exhaust gases leads to a decrease in the efficiency of the method for producing generator gas and a device for its production.

Известна газогенераторная установка с двигателем внутреннего сгорания по патенту РФ на изобретение №2099553, МПК F02B 43/08, опубл. 20.12.1997 г., прототип.Known gas generator with an internal combustion engine according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2099553, IPC F02B 43/08, publ. 12/20/1997, the prototype.

Эта установка содержит газогенератор, в котором линия газовыпуска подключена через фильтр и теплообменник газогенераторного газа с контуром охладителя, выход из теплообменника подсоединен к входу в систему подачи топливовоздушной смеси двигателя внутреннего сгорания, коленчатый вал которого соединен с электрогенератором,This installation comprises a gas generator, in which a gas outlet line is connected through a filter and a gas generator gas heat exchanger with a cooler circuit, the outlet of the heat exchanger is connected to an input to the air-fuel mixture supply system of an internal combustion engine, the crankshaft of which is connected to an electric generator,

Недостатки: относительно низкий КПД двигателя внутреннего сгорания из-за низкой калорийности генераторного газа, отсутствие автоматизации и эмиссия вредных веществ в атмосферу.Disadvantages: relatively low efficiency of the internal combustion engine due to the low calorific value of the generator gas, lack of automation and the emission of harmful substances into the atmosphere.

Задачи создания группы изобретений: обеспечение максимальной мощности на выходе электрогенератора при обеспечении предельно-допустимой концентрации вредных веществ в выхлопных газах.The tasks of creating a group of inventions: ensuring maximum power at the output of the generator while ensuring the maximum permissible concentration of harmful substances in exhaust gases.

Достигнутые технические результаты: обеспечение максимальной мощности на выходе электрогенератора при обеспечении предельно-допустимой концентрации вредных веществ в выхлопных газах.Achieved technical results: ensuring maximum power at the output of the generator while ensuring the maximum permissible concentration of harmful substances in exhaust gases.

Решение указанных задач достигнуто в способе управления режимом работы газогенераторной электроустановки, включающем загрузку исходного сырья и подачу воздуха в газогенератор, воспламенение исходного сырья и подачу газогенераторного газа по газоводу в двигатель внутреннего сгорания, к которому присоединен электрогенератор для выработки электроэнергии, сброс выхлопных газов из системы выпуска отработанных газов двигателя внутреннего сгорания после его предварительной очистки в каталитическом дожигателе, тем, что постоянно производят активацию газогенераторного газа и озонирование воздуха, подаваемого в газогенератор, после запуска газогенераторной электроустановки увеличивают расход воздуха в газогенератор, одновременно измеряя мощность, вырабатываемую электрогенератором, и при достижении максимального значения прекращают увеличение расхода воздуха в газогенератор, при этом постоянно контролируют выброс вредных веществ из системы выпуска отработанных газов и при превышении их концентрации предельно допустимых норм увеличивают степень озонирования воздуха.The solution to these problems has been achieved in a method of controlling the operation mode of a gas generator electrical installation, including loading the feedstock and supplying air to the gas generator, igniting the feedstock and supplying gas gas through a gas duct to an internal combustion engine, to which an electric generator is connected to generate electricity, discharge exhaust gases from the exhaust system the exhaust gases of an internal combustion engine after its preliminary cleaning in a catalytic afterburner, because activation of the gas generator gas and ozonation of the air supplied to the gas generator, after starting the gas generator electrical installation, increase the air flow to the gas generator, while measuring the power generated by the electric generator, and when the maximum value is reached, stop the increase in air flow to the gas generator, while constantly monitoring the emission of harmful substances from the system exhaust gas emissions and when exceeding their concentration of maximum permissible norms increase the degree of ozonation of ear.

Дополнительно производят ионизацию воздуха подаваемого в двигатель внутреннего сгорания.Additionally produce ionization of the air supplied to the internal combustion engine.

Дополнительно подают предварительно ионизированный воздух в систему выпуска отработанных газов перед каталитическим дожигателем.Additionally, pre-ionized air is supplied to the exhaust system before the catalytic afterburner.

Решение указанных задач достигнуто в газогенераторной электроустановке, содержащей газогенератор, содержащий в свою очередь, корпуса, загрузочное устройство и устройство выгрузки, систему подвода воздуха в газогенератор, систему очистки газогенераторного газа, к выходу которой присоединен вход газовода, выход которого подключен через теплообменник к форсунке в системе подачи топливовоздушной смеси двигателя внутреннего сгорания, коленчатый вал которого соединен с электрогенератором, отличающаяся тем, что на газоводе перед форсункой установлен активатор топлива, а в системе подвода воздуха установлен озонатор воздуха.The solution of these problems was achieved in a gas generating installation containing a gas generator, which in turn contains housings, a loading device and an unloading device, an air supply system for the gas generator, a gas generator cleaning system, to the outlet of which a gas inlet is connected, the outlet of which is connected through a heat exchanger to the nozzle in the air-fuel mixture supply system of an internal combustion engine, the crankshaft of which is connected to an electric generator, characterized in that on the gas duct in front of the nozzle The fuel activator is installed, and an air ozonator is installed in the air supply system.

В системе подвода воздуха в двигатель внутреннего сгорания может быть установлен дополнительный озонатор.An additional ozonizer can be installed in the air supply system to the internal combustion engine.

Система очистки газогенераторного газа может содержать систему предварительной газоочистки, выполненную в виде циклона внутри газогенератора, при этом газогенератор выполнен из трех корпусов: внешнего, среднего и внутреннего с кольцевыми зазорами между ними, при этом внешний кольцевой зазор заполнен теплоизоляционным материалом, во внутреннем кольцевом зазоре выполнен циклон предварительной газоочистки, который содержит входной кольцевой канал в нижней части и выходной коллектор с выходными отверстиями - в верхней части, сообщающими внутренний кольцевой зазор с полостью выходного коллектора, которая газоводом соединена с входом в систему подачи топливовоздушной смеси двигателя внутреннего сгорания, а на внутреннем корпусе с внешней стороны выполнены ребра, которые установленные под углом к продольной оси установки, газогенераторная установка оборудована блоком управления, к которому линией контроля присоединен контроллер датчиков, и датчиками:The gas generator gas cleaning system may include a preliminary gas purification system made in the form of a cyclone inside the gas generator, while the gas generator is made of three buildings: external, middle and internal with annular gaps between them, while the outer annular gap is filled with heat-insulating material, in the inner annular gap is made preliminary gas purification cyclone, which contains an inlet annular channel in the lower part and an outlet manifold with outlet openings in the upper part, communicating and an internal annular gap with the cavity of the outlet manifold, which is connected by a gas duct to the entrance to the air-fuel mixture supply system of the internal combustion engine, and ribs are installed on the outside of the inner casing, which are installed at an angle to the longitudinal axis of the installation, the gas generator is equipped with a control unit to which the sensor controller is connected to the control line, and the sensors:

- газоанализатор, установленный на выходе из каталитического дожигателя,- gas analyzer installed at the outlet of the catalytic afterburner,

- датчик температуры газогенераторного газа, установленный на выходе из теплообменника,- a temperature sensor for gas generating gas installed at the outlet of the heat exchanger,

- датчик частоты вращения коленчатого вала, установленный на коленчатом валу ДВС для контроля работы ДВС при запуске, останове и на основном режиме,- a crankshaft speed sensor mounted on the crankshaft of the internal combustion engine to monitor the operation of the internal combustion engine during start, stop and main mode,

- датчик положения регулятора, установленный на регуляторе,- a regulator position sensor mounted on the regulator,

- датчик положения дросселя, установленный на дросселе,- a throttle position sensor mounted on the throttle,

при этом выходы из датчиков линиями контроля соединены с входами в контроллер датчиков.while the outputs from the sensors control lines connected to the inputs of the sensor controller.

Нижний торец внутренней цилиндрической стенки расположен на расстоянии h от нижнего торца средней стенки на расстоянии, определяемом из соотношения:The lower end of the inner cylindrical wall is located at a distance h from the lower end of the middle wall at a distance determined from the relation:

h=(0,05…0,10)Н0,h = (0.05 ... 0.10) H 0 ,

где h - осевой зазор,where h is the axial clearance

Н0 - внутренняя высота среднего корпуса.H 0 - the inner height of the middle body.

Газогенераторная электроустановка может содержать колосниковую решетку, которая при помощи тяги соединена с вибратором.The gas generating installation may include a grate, which is connected to the vibrator by means of a traction.

Колосниковая решетка может быть выполнена кольцевой формы с боковой стенкой в форме усеченного конуса.The grate can be made annular with a side wall in the shape of a truncated cone.

Двигатель внутреннего сгорания может содержать систему выхлопа продуктов сгорания, в которой установлен каталитический дожигатель.An internal combustion engine may include an exhaust system of combustion products in which a catalytic afterburner is installed.

Газогенераторная электроустановка может содержать трубопровод подачи дополнительного воздуха с вторым дополнительным ионизатором воздуха.The gas generating electrical installation may include an additional air supply pipe with a second additional air ionizer.

К газоводу может быть присоединен через управляемый клапан аварийный дожигатель.An emergency afterburner can be connected to the gas duct via a controlled valve.

Газогенераторная электроустановка может содержать второй трубопровод подачи дополнительного воздуха с третьим дополнительным ионизатором воздуха.The gas generating electrical installation may comprise a second additional air supply pipe with a third additional air ionizer.

Сущность группы изобретений поясняется на чертежах фиг. 1…7, где:The essence of the group of inventions is illustrated in the drawings of FIG. 1 ... 7, where:

на фиг. 1 приведена основная схема энергоустановки,in FIG. 1 shows the main power installation diagram,

на фиг. 2 приведена схема энергоустановки с двумя газогенераторами и одним теплообменником,in FIG. 2 shows a diagram of a power plant with two gas generators and one heat exchanger,

на фиг. 3 приведена схема энергоустановки с двумя газогенераторами и двумя теплообменниками,in FIG. 3 shows a diagram of a power plant with two gas generators and two heat exchangers,

на фиг. 4 приведена схема управления энергоустановки,in FIG. 4 shows the control circuit of a power plant,

на фиг. 5 приведена схема циклона встроенного в газогенератор,in FIG. 5 shows a diagram of a cyclone integrated in a gas generator,

на фиг. 6 приведен чертеж колосниковой решетки с вибратором,in FIG. 6 is a drawing of a grate with a vibrator,

на фиг. 7 приведена схема озонатора.in FIG. 7 shows an ozonizer circuit.

Обозначения, принятые в описании:Designations accepted in the description:

1. газогенератор 1,1. gas generator 1,

2. двигатель внутреннего сгорания ДВС 2,2. internal combustion engine ICE 2,

3. электрогенератор 3,3. electric generator 3,

4. газовод 4,4. gas duct 4,

5. система подачи топливо-воздушной смеси 5,5. the fuel-air mixture supply system 5,

6. наружный цилиндрический корпус 6,6. outer cylindrical body 6,

7. средний цилиндрический корпус 7,7. middle cylindrical body 7,

8. внутренний цилиндрический корпус 8,8. the inner cylindrical body 8,

9. внешний кольцевой зазор 9,9. the outer annular gap 9,

10. внутренний кольцевой зазор 10,10. the inner annular gap 10,

11. главная полость 11,11. main cavity 11,

12. исходное сырье 12,12. feedstock 12,

13. реактор 13,13. reactor 13,

14. первый нижний торец 14,14. the first lower end 14,

15. центральное отверстие 15,15. central hole 15,

16. циклон 16,16. cyclone 16,

17. внешняя поверхность 17,17. the outer surface 17,

18. ребра 18,18. ribs 18,

19. теплоизоляция 19.19. thermal insulation 19.

20. второй нижний торец 20,20. second lower end face 20,

21. третий нижний торец 21,21. the third lower end 21,

22. колосниковая решетка 22,22. grate 22,

23. отверстия 23,23. holes 23,

24. зола 24,24. ash 24,

25. зольный отсек 25.25. ash compartment 25.

26. корпус 26,26. building 26,

27. полость 27,27. cavity 27,

28. устройство выгрузки 28,28. unloading device 28,

29. приемный бункер 29,29. receiving hopper 29,

30. механизм выгрузки 30,30. unloading mechanism 30,

31. первый привод 31.31. first drive 31.

32. основание 32.32. base 32.

33. верхний торец 33,33. upper end 33,

34. входное отверстие 34,34. inlet 34,

35. механизм загрузки 35,35. loading mechanism 35,

36. второй привод 36,36. second drive 36,

37. внешняя поверхность 37,37. the outer surface 37,

38. коллектор 38,38. collector 38,

39. внутренняя полость 39,39. inner cavity 39,

40. отверстия 40,40. holes 40,

41. картер 41,41. crankcase 41,

42. цилиндр 42,42. cylinder 42,

43. поршень 43,43. piston 43,

44. коленчатый вал 44.44. crankshaft 44.

45. электрические провода 45,45. electric wires 45,

46. дроссельная заслонка 46,46. throttle valve 46,

47. третий привод 47,47. third drive 47,

48. система выпуска отработанных газов 48.48. exhaust system 48.

49. теплообменник 49,49. heat exchanger 49,

50. фильтр тонкой очистки 50,50. fine filter 50,

51. регулятор расхода 51,51. flow regulator 51,

52. четвертый привод 52.52. fourth drive 52.

53. форсунка 53,53. nozzle 53,

54. патрубок подачи воздуха 54,54. air supply pipe 54,

55. свеча зажигания 55.55. spark plug 55.

56. линия управления 56.56. control line 56.

57. трубопровод подачи 57,57. supply pipeline 57,

58. трубопровод отвода 58.58. branch pipe 58.

59. радиатор 59.59. radiator 59.

60. вентилятор 60,60. fan 60,

61. пятый привод 61,61. fifth drive 61,

62. высоковольтный провод 62,62. high voltage wire 62,

63. распределитель 63,63. dispenser 63,

64. катушка зажигания 64,64. ignition coil 64,

65. низковольтные провода 65,65. low voltage wires 65,

66. аккумулятор 66,66. battery 66,

67. трубопровод сброса 67,67. discharge pipe 67,

68. управляемый клапан 68,68. controlled valve 68,

69. аварийный дожигатель 69,69. emergency afterburner 69,

70. каталитический дожигатель 70,70. catalytic afterburner 70,

71. активатор топлива 71,71. fuel activator 71,

72. основной озонатор воздуха 72,72. the main air ozonizer 72,

73. дополнительный озонатор 73,73. additional ozonizer 73,

74. трубопровод подачи дополнительного воздуха 74,74. additional air supply pipe 74,

75. второй дополнительный ионизатор воздуха 75.75. second additional air ionizer 75.

76. второй трубопровод подачи дополнительного воздуха 7676. second secondary air supply pipe 76

77. третий дополнительный ионизатор воздуха 77.77. third additional air ionizer 77.

78. шток 78,78. stock 78,

79. вибратор 79,79. vibrator 79,

80. боковая стенка 80.80. sidewall 80.

81. твердые частицы 81,81. solid particles 81,

82. сужающаяся часть 82,82. tapering portion 82,

83. расширяющаяся часть 83,83. the expanding part 83,

84. цилиндрическая часть 84,84. the cylindrical part 84,

85. кольцевой коллектор 85,85. ring collector 85,

86. полость коллектора 86,86. reservoir cavity 86,

87. отверстия 87,87. openings 87,

88. система подачи воздуха 88,88. air supply system 88,

89. вентиль 89,89. valve 89,

90. вентилятор 90,90. fan 90,

91. регулируемый электрический привод 91,91. adjustable electric drive 91,

92. регулятор частоты вращения 92,92. speed controller 92,

93. насос 93,93. pump 93,

94. регулируемый привод насоса 94.94. Adjustable pump drive 94.

95. регулятор привода 95,95. drive control 95,

96. нагрузка 96,96. load 96,

97. ваттметр 97,97. wattmeter 97,

98. амперметр 98,98. ammeter 98,

99. вольтметр 99,99. voltmeter 99,

100. блок управления 100,100. control unit 100,

101. линия контроля 101,101. control line 101,

102. контроллер датчиков 102,102. sensor controller 102,

103. газоанализатор 103,103. gas analyzer 103,

104. датчик температуры газогенераторного газа 104,104. temperature sensor gas generator 104,

105. датчик частоты вращения коленчатого вала 105,105. crankshaft speed sensor 105,

106. датчик положения регулятора 106,106. the position sensor of the regulator 106,

107. датчик положения дросселя 107.107. throttle position sensor 107.

108. корпус 108,108. building 108,

109. внешний электрод 109,109. external electrode 109,

110. внутренний электрод 110,110. inner electrode 110,

111. осевой стержень 111,111. axial shaft 111,

112. перегородка 112,112. partition 112,

113. окна 113,113. windows 113,

114. шипы 114.114.thorns 114.

115. первый провод высокого напряжения 115,115. the first high voltage wire 115,

116. второй провод высокого напряжения 116,116. the second high voltage wire 116,

117. источник высокого напряжения 117,117. high voltage source 117,

118. заземляющий провод 118,118. ground wire 118,

119. заземление 119.119. grounding 119.

120. низковольтные провода 120,120. low voltage wires 120,

121. управляемый реостат 121,121. controlled rheostat 121,

122. управляемый выключатель 122.122. controllable switch 122.

Газогенераторная энергоустановка содержит (фиг. 1…7) газогенератор 1 и двигатель внутреннего сгорания ДВС - 2 с электрогенератором 3. Выход из газогенератора 1 газоводом 4 соединен с системой подачи топливо-воздушной смеси 5 в ДВС 2.The gas generating power plant contains (Fig. 1 ... 7) a gas generator 1 and an internal combustion engine ICE - 2 with an electric generator 3. The output from the gas generator 1 by the gas duct 4 is connected to the fuel-air mixture supply system 5 in the ICE 2.

Газогенератор 1 (фиг. 1) содержит три цилиндрических корпуса: наружный 6, средний 7 и внутренний 8. Цилиндрические корпуса 6…8, установленные концентрично друг другу с кольцевым зазорами внешним 9 и внутренним 10 между ними.The gas generator 1 (Fig. 1) contains three cylindrical bodies: outer 6, middle 7 and inner 8. Cylindrical bodies 6 ... 8 mounted concentrically to each other with annular gaps outer 9 and inner 10 between them.

Внутри внутреннего корпуса 8 образуется главная полость 11 для процесса горения и газификации исходного сырья 12. В главной полости 11 установлен реактор 13.Inside the inner housing 8, a main cavity 11 is formed for the combustion process and gasification of the feedstock 12. A reactor 13 is installed in the main cavity 11.

Внутренний корпус 8 не имеет нижнего днища, а вместо него в первом нижнем торце 14 выполнено центральное отверстие 15, которое сообщает главную полость 11 и внутренний кольцевой зазор 10.The inner housing 8 does not have a lower bottom, and instead of it, a central hole 15 is made in the first lower end 14, which communicates the main cavity 11 and the inner annular gap 10.

Во внутреннем кольцевом зазоре 10 образован циклон 16.A cyclone 16 is formed in the inner annular gap 10.

На внешней поверхности 17 внутреннего цилиндрического корпуса 10 установлены ребра 18, выполненные под углом к оси симметрии газогенератора 1- OO.On the outer surface 17 of the inner cylindrical body 10 installed ribs 18 made at an angle to the axis of symmetry of the gas generator 1-OO.

Средний и внутренний цилиндрические корпуса 7 и 8, внутренний кольцевой зазор 10 и ребра 18 выполняют функцию системы предварительной очистки газогенераторного газа в виде циклона 16, выполненного внутри газогенератора 1.The middle and inner cylindrical bodies 7 and 8, the inner annular gap 10 and the ribs 18 perform the function of a system for pre-treatment of gas-generating gas in the form of a cyclone 16, made inside the gas-generator 1.

Между наружной и средней цилиндрическими стенками 6 и 7 во внешнем зазоре 9 выполнена теплоизоляция 19.Between the outer and middle cylindrical walls 6 and 7 in the external gap 9, heat insulation 19 is made.

Первый нижний торец 14 внутреннего цилиндрического корпуса 8 расположен на расстоянии Н от второго нижнего торца 20 среднего цилиндрического корпуса 7.The first lower end 14 of the inner cylindrical body 8 is located at a distance H from the second lower end 20 of the middle cylindrical body 7.

h=(0,05…0,10)Н0,h = (0.05 ... 0.10) H 0 ,

где h - осевой зазор,where h is the axial clearance

Н0 - внутренняя высота среднего корпуса 7.H 0 - the inner height of the middle body 7.

На втором нижнем торце 20 среднего корпуса 7 установлена колосниковая решетка 22, в которой выполнены отверстия 23 для выхода золы 24 в зольный отсек 25. Зольный отсек 25 выполнен под колосниковой решеткой 22 и содержит корпус 26 и полость 27.At the second lower end 20 of the middle body 7, a grate 22 is installed, in which openings 23 are made for the ash 24 to exit into the ash compartment 25. The ash compartment 25 is made under the grate 22 and contains a housing 26 and a cavity 27.

Под зольным отсеком 25 выполнено устройство выгрузки золы 28 в приемный бункер 29 с механизмом выгрузки 30, имеющим первый привод 31, соединенным с механизмом выгрузки 30.Under the ash compartment 25, a device for unloading ash 28 is made into the receiving hopper 29 with a discharge mechanism 30 having a first drive 31 connected to the discharge mechanism 30.

Наружный цилиндрический корпус 6 закреплен на основании 32.The outer cylindrical body 6 is fixed to the base 32.

На верхнем торце 33 газогенератора 1 выполнено входное отверстие 34 для загрузки исходного сырья 12. Оно содержит механизм загрузки 35 с вторым приводом 36, соединенным с механизмом загрузки 35.At the upper end 33 of the gas generator 1, an inlet 34 is made for loading the feedstock 12. It contains a loading mechanism 35 with a second drive 36 connected to the loading mechanism 35.

В верхней части наружного цилиндрического корпуса 6 на его внешней поверхности 37 выполнен коллектор 38, внутренняя полость 39 которого отверстиями 40 для выхода горячего генераторного газа сообщается с одной стороны - с внутренним кольцевым зазором 10, а с другой - соединен с системой подачи топливо-воздушной смеси 5 в ДВС 2. (фиг. 1)In the upper part of the outer cylindrical body 6, a manifold 38 is made on its outer surface 37, the inner cavity 39 of which is connected with openings 40 for the exit of hot generator gas to the inner annular gap 10 and, on the other hand, connected to the fuel-air mixture supply system 5 in ICE 2. (Fig. 1)

ДВС 2 содержит картер 41, по меньшей мере, один цилиндр 42 с поршнем 43 и коленчатый вал 44. Коленчатый вал 44 соединен с электрогенератором 3, от которого отведены электрические провода 45 к потребителям электрической энергии.ICE 2 contains a crankcase 41, at least one cylinder 42 with a piston 43 and a crankshaft 44. The crankshaft 44 is connected to an electric generator 3, from which electric wires 45 are allocated to consumers of electric energy.

ДВС 2 содержит систему подачи топливовоздушной смеси 5, которая содержит дроссельную заслонку 46 с четвертым приводом 47, соединенным с дроссельной заслонкой 46. Кроме того, ДВС 2 содержит систему выпуска отработанных газов 48.ICE 2 comprises an air-fuel mixture supply system 5, which comprises a throttle valve 46 with a fourth drive 47 connected to a throttle valve 46. In addition, ICE 2 contains an exhaust system 48.

Газовод 4 соединен с входом в теплообменник 49, выход из которого соединен с фильтром тонкой очистки 50, а выход из фильтра тонкой очистки 50 через регулятор расхода 51 соединен с системой подачи топливовоздушной смеси 5. К регулятору расхода 51 присоединен четвертый привод 52. После регулятора расхода 51 установлена форсунка 53, которая, в свою очередь, установлена в системе подачи топливовоздушной смеси 5.The gas duct 4 is connected to the inlet to the heat exchanger 49, the outlet of which is connected to the fine filter 50, and the output from the fine filter 50 through the flow regulator 51 is connected to the air-fuel mixture supply system 5. A fourth drive 52 is connected to the flow regulator 51. After the flow regulator 51 installed nozzle 53, which, in turn, is installed in the supply system of the air-fuel mixture 5.

К наружному цилиндрическому корпусу 6 присоединен патрубок подачи воздуха 54 (или кислорода), который через среднюю кольцевую стенку 7 и внутреннюю кольцевую стенку 8 сообщается с главной полостью 11.An air supply pipe 54 (or oxygen) is connected to the outer cylindrical body 6, which communicates with the main cavity 11 through the middle annular wall 7 and the inner annular wall 8.

ДВС 2 содержит свечу зажигания 55. К первому приводу 31 и второму приводу 36 присоединены линии управления 56. К теплообменнику 49 трубопроводами подачи и отвода 57 и 58 присоединен радиатор 59. Около радиатора 59 установлен вентилятор 60 с пятым приводом 61 для озлаждения циркулирующей воды (антифриза).ICE 2 contains an ignition plug 55. Control lines 56 are connected to the first drive 31 and second drive 36. A radiator 59 is connected to the heat exchanger 49 by the supply and exhaust pipes 57 and 58. A fan 60 with a fifth drive 61 is installed near the radiator 59 to cool the circulating water (antifreeze )

К свече зажигания 55 подсоединен выход высоковольтного провода 62, соединенный с распределителем 63, который соединен с катушкой зажигания 64, которая соединена низковольтными проводами 65 с аккумулятором 66.To the spark plug 55 is connected the output of the high-voltage wire 62, connected to a distributor 63, which is connected to the ignition coil 64, which is connected by low-voltage wires 65 to the battery 66.

Колосниковая решетка 22 при помощи штока 78 соединена с вибратором 79. Колосниковая решетка 22 имеет боковую стенку 80 в форме усеченного конуса для сбора твердых частиц 81 (фиг. 1, и 5). Зола 24 собирается в зольном отсеке 25.The grate 22 using the rod 78 is connected to the vibrator 79. The grate 22 has a side wall 80 in the form of a truncated cone to collect solid particles 81 (Fig. 1, and 5). Ash 24 is collected in the ash compartment 25.

На выходе из системы выпуска отработанных газов 48 из ДВС 22 установлен каталитический дожигатель 70 (фиг. 1), предназначенный для постоянного дожигания NOx и других вредных веществ.At the outlet of the exhaust system 48 from the internal combustion engine 22, a catalytic afterburner 70 is installed (Fig. 1), designed for continuous afterburning of NOx and other harmful substances.

Выхлопы ДВС могут значительно навредить атмосфере. Но наиболее эффективное средство нейтрализации вредных веществ: каталитический дожигатель выхлопных газов.ICE exhausts can significantly harm the atmosphere. But the most effective means of neutralizing harmful substances: a catalytic exhaust gas afterburner.

Каталитический дожигатель предназначен для преобразования вредных веществ в менее вредные до их выхода из выхлопной системы автомобиля.A catalytic afterburner is designed to convert harmful substances into less harmful ones before they exit the car’s exhaust system.

Каталитический дожигатель имеет очень простую конструкцию и огромное значение. Выбросы двигателя включают следующие вещества:The catalytic afterburner has a very simple design and is of great importance. Engine emissions include the following substances:

Газообразный азот (N2 - воздух на 78% состоит из азота, и большая его часть проходит через двигатель.Gaseous nitrogen (N 2 - air is 78% nitrogen, and most of it passes through the engine.

Углекислый газ (СО2) - один из продуктов сгорания. Углерод, содержащийся в топливе, связывается с кислородом из воздуха.Carbon dioxide (CO 2 ) is one of the products of combustion. The carbon contained in the fuel binds to oxygen from the air.

Пары воды (Н2О) - еще один продукт сгорания. Водород, содержащийся в топливе, связывается с кислородом из воздуха.Water vapor (H 2 O) is another combustion product. The hydrogen contained in the fuel binds to oxygen from the air.

По большей части, эти выбросы не являются вредными, хотя считается, что углекислый газ способствует глобальному потеплению. В связи с тем, что процесс сгорания протекает в неидеальных условиях, двигатель также производит небольшое количество вредных выбросов. Каталитический дожигатель предназначен для их нейтрализации следующих веществ:For the most part, these emissions are not harmful, although carbon dioxide is believed to contribute to global warming. Due to the fact that the combustion process proceeds in imperfect conditions, the engine also produces a small amount of harmful emissions. The catalytic afterburner is designed to neutralize the following substances:

Угарный газ (СО) - ядовитый газ без цвета и запаха.Carbon monoxide (CO) is a poisonous gas without color and odor.

Углеводороды или летучие органические соединения (ЛОС) образуются из испарений несгоревшего топлива и приводят к возникновению смога.Hydrocarbons or volatile organic compounds (VOCs) are formed from the fumes of unburned fuels and lead to smog.

Оксиды азота (NO и NO2 или их общее обозначение NOx) приводят к образованию смога и кислотных дождей, которые могут оказывать неблагоприятное воздействие на слизистые оболочки.Nitrogen oxides (NO and NO2 or their common designation NOx) lead to the formation of smog and acid rain, which can have an adverse effect on the mucous membranes.

Каталитический дожигатель имеет простую конструкцию: он содержит наполненные в корпусе керамику и катализатор: тонкий слой платины.The catalytic afterburner has a simple structure: it contains ceramics filled in the body and the catalyst: a thin layer of platinum.

На газоводе 4 перед форсункой 53 установлен активатор топлива 71, а в системе подвода воздуха 54 установлен основной озонатор воздуха 72.A fuel activator 71 is installed on the gas duct 4 in front of the nozzle 53, and a main air ozonizer 72 is installed in the air supply system 54.

Активатор топлива 71 может быть магнитный, электрический или электромагнитный.The fuel activator 71 may be magnetic, electric, or electromagnetic.

Для работы озонаторов нужен источник высокого напряжения, который буде подробно описан далее.For the operation of ozonizers, a high voltage source is needed, which will be described in detail below.

В системе подвода воздуха 4 в двигатель внутреннего сгорания 2 установлен дополнительный озонатор 73.An additional ozonizer 73 is installed in the air supply system 4 to the internal combustion engine 2.

Двигатель внутреннего сгорания 2 содержит систему выхлопа продуктов сгорания, в которой установлен каталитический дожигатель 70. Установка содержит трубопровод подачи дополнительного воздуха 74 с вторым дополнительным ионизатором воздуха 75.The internal combustion engine 2 contains an exhaust system of combustion products, in which a catalytic afterburner 70 is installed. The installation comprises an additional air supply pipe 74 with a second additional air ionizer 75.

К газоводу 4 присоединен через управляемый клапан 68 аварийный дожигатель 69.An emergency afterburner 69 is connected to the gas duct 4 through a controllable valve 68.

Газогенераторная электроустановка может содержать, подсоединенный на входе в аварийный дожигатель 69, второй трубопровод подачи дополнительного воздуха 76 с третьим дополнительным ионизатором воздуха 77.The gas generating installation may include, connected at the inlet to the emergency afterburner 69, a second additional air supply pipe 76 with a third additional air ionizer 77.

на фиг. 2 приведена схема энергоустановки с двумя газогенераторами 1 и одним теплообменником 49.in FIG. 2 shows a diagram of a power plant with two gas generators 1 and one heat exchanger 49.

на фиг. 3 приведена схема энергоустановки с двумя газогенераторами 1 и двумя теплообменниками 49.in FIG. 3 shows a diagram of a power plant with two gas generators 1 and two heat exchangers 49.

Газогенераторная электроустановка оборудована системой подачи воздуха 88 в газогенератор 1. Система подачи воздуха 88 включает вентиль 89, вентилятор 90, регулируемый электрический привод 91, соединенный с ним. Регулируемый электрический привод 91 соединен с выходом из регулятора частоты вращения 92.The gas generating electrical installation is equipped with an air supply system 88 to the gas generator 1. The air supply system 88 includes a valve 89, a fan 90, an adjustable electric actuator 91 connected to it. Adjustable electric drive 91 is connected to the output of the speed controller 92.

Газогенераторная электроустановка оборудована системой охлаждения газогенераторного газа в состав которой входит теплообменник 49, радиатор 59 и трубопроводы подачи 57 и отвода 58, предназначенные для циркуляции воды (антифриза).The gas generating electrical installation is equipped with a gas-generating gas cooling system, which includes a heat exchanger 49, a radiator 59, and supply and exhaust pipes 58 designed for water circulation (antifreeze).

В трубопроводе 58 установлен насос 93. К насосу 93 присоединен регулируемый привод насоса 94. К входу в регулируемый привод насоса 94 присоединен при помощи электрических проводов 45 выход из регулятора привода 95.A pump 93 is installed in the pipeline 58. An adjustable pump drive 94 is connected to the pump 93. An output from the drive controller 95 is connected via an electric wire 45 to the input to the adjustable pump drive 94.

Генераторная электроустановка подкючена к нагрузке 96. На входе в нагрузку 96 установлены ваттметр 97, амперметр 98 и вольтметр 99 для контроля вырабатываемой мощности.The generator installation is connected to load 96. At the input to load 96, a power meter 97, an ammeter 98 and a voltmeter 99 are installed to control the generated power.

На фиг. 4 приведена схема управления энергоустановки, которая содержит блок управления 100, к которому линией контроля 101 присоединен контроллер датчиков 102, к которому линиями контроля 101 присоединены все датчики:In FIG. 4 shows the control circuit of a power plant, which contains a control unit 100 to which a sensor controller 102 is connected by a control line 101, to which all sensors are connected by a control line 101:

- газоанализатор 103, установленный на выходе из каталитического дожигателя 70,a gas analyzer 103 mounted at the outlet of the catalytic afterburner 70,

- датчик температуры газогенераторного газа 104, установленный на выходе из теплообменника 50,- temperature sensor gas generator 104 mounted at the outlet of the heat exchanger 50,

- датчик частоты вращения коленчатого вала 105, установленный на коленчатом вале 44 ДВС 2 для контроля работы ДВС 2 при запуске, останове и на основном режиме,- a crankshaft speed sensor 105 mounted on the crankshaft 44 of the internal combustion engine 2 for monitoring the operation of the internal combustion engine 2 at start-up, shutdown and in the main mode,

- датчик положения регулятора 106, установленный на регуляторе расхода 51,- a position sensor of the regulator 106 mounted on the flow regulator 51,

- датчик положения дросселя 107, установленный на дросселе заслонки 46.- a throttle position sensor 107 mounted on the throttle of the shutter 46.

На фиг. 5 приведена более детально конструкция циклона 16, для предварительной очистки газогенераторного газа 1 и реатора 13.In FIG. 5 shows in more detail the design of the cyclone 16, for preliminary cleaning of the gas-generating gas 1 and the reactor 13.

Приведено обоснование оптимальности осевого зазора h.The rationale for the optimality of the axial clearance h.

Второй нижний торец 20 внутреннего цилиндрического корпуса 8 расположен на расстоянии h от второго нижнего торца 20 среднего цилиндрического корпуса 7.The second lower end 20 of the inner cylindrical body 8 is located at a distance h from the second lower end 20 of the middle cylindrical body 7.

h=(0,05…0,10)Н0,h = (0.05 ... 0.10) H 0 ,

где h - осевой зазор,where h is the axial clearance

Н0 - внутренняя высота среднего цилиндрического корпуса 7.H 0 - the inner height of the middle cylindrical body 7.

При Н0 меньше 0,05 Н0 затрудняется сброс золы и шлака, а при h больше 0.1 Но необоснованно увеличивается осевой габарит газогенератора, т.к все основные процессы синтеза газа и его очистки идут выше первого нижнего торца 14 и центрального отверстия 15 в главной полости 11.When Н 0 is less than 0.05 Н 0, ash and slag discharge is difficult, and if h is greater than 0.1, the axial dimension of the gas generator increases unreasonably, because all the main processes of gas synthesis and purification go above the first lower end 14 and the central hole 15 in the main cavity 11.

На фиг. 1 приведена схема установки с аварийным дожиганием генераторного газа. Эта схема содержит трубопровод сброса 67, присоединенный к газоводу 4, установленный в нем управляемый клапан 68, и после него - аварийный дожигатель 69,In FIG. 1 shows a diagram of a plant with emergency afterburning of generator gas. This circuit includes a discharge pipe 67 connected to a gas duct 4, a controlled valve 68 installed therein, and after it an emergency afterburner 69,

В системе выпуска отработанных газов 48 установлен постоянно работающий каталитический дожигатель 70 (фиг. 1).In the exhaust system 48, a continuously operating catalytic afterburner 70 is installed (FIG. 1).

На фиг. 6 приведена более детально конструкция колосниковой решетки 22 и механизма ее встряхивания в виде соединенного штоком 78 с колосниковой решеткой 22 вибратора 79. Колосниковая решетка 22 содержит боковую стенку 80, выполненную в виде усеченного конуса на которой собираются твердые частицы 81.In FIG. 6 shows in more detail the construction of the grate 22 and the mechanism of its shaking in the form of a vibrator 79 connected by the rod 78 to the grate 22. The grate 22 contains a side wall 80 made in the form of a truncated cone on which solid particles 81 are collected.

Реактор 13 имеет следующую конструкцию. Он выполнен в форме сопла Лаваля и содержит сужающаяся часть 75, расширяющаяся часть 76, и расположенную между ними цилиндрическую часть 77. Концентрично цилиндрическая часть 77 выполнен кольцевой коллектор 78.The reactor 13 has the following design. It is made in the form of a Laval nozzle and contains a tapering part 75, an expanding part 76, and a cylindrical part 77 located between them. The concentrically cylindrical part 77 is made of an annular collector 78.

Полость коллектора 79 отверстиями 80 соединена с патрубком подачи воздуха 54. Газогенераторная энергоустановка (фиг. 1) содержит блок управления 100, к которому линией контроля 101 присоединен выход из контроллера датчиков 102. Газогенераторная электроустановка содержит датчики:The collector cavity 79 is connected by openings 80 to the air supply pipe 54. The gas generating unit (Fig. 1) contains a control unit 100 to which the output from the sensor controller 102 is connected by a control line 101. The gas generating unit contains sensors:

- газоанализатор 103, установленный на выходе из каталитического дожигателя 70,a gas analyzer 103 mounted at the outlet of the catalytic afterburner 70,

- датчик температуры газогенераторного газа 104, установленный на выходе из теплообменника 49,- temperature sensor gas generator 104 mounted at the outlet of the heat exchanger 49,

- датчик частоты вращения коленчатого вала 105,- a crankshaft speed sensor 105,

- датчик положения регулятора 106,- regulator position sensor 106,

- датчик положения дросселя 107.- throttle position sensor 107.

Выходы из датчиков: газоанализатора 103, датчика температуры газогенераторного газа 104, датчик частоты вращения коленчатого вала 105, датчика положения регулятора 106 и датчик положения дросселя 107 линиями контроля 101 соединены с входами в контроллер датчиков 102 (фиг. 1 и 5).The outputs of the sensors: a gas analyzer 103, a temperature sensor for gas generator 104, a sensor for the rotational speed of the crankshaft 105, a position sensor for the regulator 106 and a position sensor for the throttle 107 are connected to the inputs of the sensors 102 by the control lines 101 (Figs. 1 and 5).

На фиг. 7 приведена подробная схема ионизатора 73 и его энергоснабжения высоковольным электрическим током, (конструкция других ионизаторов - аналогичная.In FIG. 7 shows a detailed diagram of the ionizer 73 and its power supply with high-voltage electric current, (the design of other ionizers is similar.

Дополнительный ионизатор 73 содержит корпус 108 из диэлектрического материала, внешний электрод 109, выполненный из металла в форме цилиндра, внутренний электрод 110, выполненный из металла в виде втулки, одетой на осевой стержень 111, также выполненный из метала, радиальную перегородку 112 из диэлектрического материала с окнами 113 для прохода воздуха. На внешней поверхности внутреннего электрода 110 выполнены шипы 114 для интенсификации генерирования озона.The additional ionizer 73 comprises a housing 108 made of dielectric material, an external electrode 109 made of metal in the form of a cylinder, an internal electrode 110 made of metal in the form of a sleeve, dressed on an axial rod 111, also made of metal, and a radial partition 112 made of dielectric material with windows 113 for the passage of air. Spikes 114 are made on the outer surface of the inner electrode 110 to intensify ozone generation.

Первый провод высокого напряжения 115 и второй провод высокого напряжения 116 соединяют электроды 109 и 110 с источником высокого напряжения 117. Заземляющий провод 119 соединяет первый провод высокого напряжения 105 с заземлением 119.A first high voltage wire 115 and a second high voltage wire 116 connect the electrodes 109 and 110 to a high voltage source 117. A ground wire 119 connects the first high voltage wire 105 to ground 119.

К входу в источник высокого напряжения 117 присоединены низковольтные провода 120. В линии одного из низковольтных проводов 120 установлен регулируемый потенциометр 121 и регулируемый выключатель 122.Low voltage wires 120 are connected to the input of the high voltage source 117. An adjustable potentiometer 121 and an adjustable switch 122 are installed in the line of one of the low voltage wires 120.

Устройство работает следующим образом (фиг. 1…7).The device operates as follows (Fig. 1 ... 7).

Загружают исходное сырье 12 (фиг. 1) через механизм загрузки 35 в главную полость 11. Воспламеняют исходное сырье 12 (система воспламенения на фиг. 1…7 не показана).The feedstock 12 is loaded (FIG. 1) through the loading mechanism 35 into the main cavity 11. The feedstock 12 is ignited (the ignition system in FIGS. 1 ... 7 is not shown).

В газогенератор 1 подают воздух через систему подачи воздуха 88 от вентилятора 90, через открытый вентиль 89 и через патрубок подачи воздуха 54.Air is supplied to gas generator 1 through air supply system 88 from fan 90, through open valve 89, and through air supply pipe 54.

Воздух предварительно озонируют в основном ионизаторе воздуха 72. Исходное сырье 12 сгорает при недостатке воздуха и образуется генераторный газ с температурой 1200… 1300°С. Процесс синтеза газогенераторного газа идет при температуре от 1000 до 1300°С. Предпочтительно поддерживать температуру около 1300°С. При более низкой температуре газогенераторный газ не образуется в достаточном объеме.Air is pre-ozonated in the main air ionizer 72. The feedstock 12 burns out when there is a lack of air and generator gas is formed with a temperature of 1200 ... 1300 ° C. The process of synthesis of gas-generating gas is at a temperature of from 1000 to 1300 ° C. It is preferable to maintain a temperature of about 1300 ° C. At a lower temperature, the gas-generating gas does not form in sufficient volume.

Газогенераторный газ поступает во внутренний кольцевой зазор 10, где на ребрах 16 (фиг. 1 и 4) закручивается и центробежные силы отбрасывают твердые частицы 81 на периферию и они по наклонным боковой стенке 80 колосниковой решетки 22 через отверстия 23 вместе с золой 24 сбрасываются в зольный отсек 25.The gas-generating gas enters the inner annular gap 10, where it is twisted on the ribs 16 (Figs. 1 and 4) and the centrifugal forces discard solid particles 81 to the periphery and they are discharged along the inclined side wall 80 of the grate 22 through openings 23 together with ash 24 into ash compartment 25.

Управление режимом горения в газогенераторе с целью получения максимальной мощности на выходе из электрогенератора 3 осуществляют следующим образом:Management of the combustion mode in the gas generator in order to obtain maximum power at the outlet of the electric generator 3 is as follows:

По команде с блока управления 100 на регулятор частоты вращения последний подает сигнал на увеличение частоты вращения регулятора частоты вращения 92. т.е. производительности компрессора 90.On command from the control unit 100 to the speed controller, the latter sends a signal to increase the speed of the speed controller 92. i.e. compressor performance 90.

Количество вырабатываемого газогенераторного газа естественно увеличивается и пропорционально увеличивается вырабатываемая газогенераторной электроустановкой мощность, что регистрирует ваттметр 97.The amount of gas generated by the gas naturally increases and the power generated by the gas generator is proportionally increased, which is recorded by the power meter 97.

Однако при очень большом расходе воздуха полнота сгорания исзодного сырья 12 в газогенераторе 1 чрезмерно увеличивается, а как известно газогенераторный газ (синтез-газ) образуется при недостатке воздуха. Калорияность газогенераторного газа уменьшается и регистрируемая ваттметром 97 мощность уменьшается. Процесс увеличения расхода воздуха прекращают.However, with a very large air flow rate, the completeness of combustion of the feedstock 12 in the gas generator 1 is excessively increased, and as is known, a gas generator gas (synthesis gas) is formed with a lack of air. The calorific value of the gas-generating gas decreases and the power recorded by the wattmeter 97 decreases. The process of increasing air flow is stopped.

Полученный газогенераторный газ сжигают в ДВС 2. При образовании газогенераторного газа в газогенераторе 1 и сжигании его в ДВС 2 образуется значительное количество окислов азота NOx и других вредных примесей. Чем выше температура процесса процесса, тем больше содержание NOx.The resulting gas-generating gas is burned in ICE 2. When a gas-generating gas is generated in gas-generator 1 and burned in ICE 2, a significant amount of nitrogen oxides NOx and other harmful impurities are formed. The higher the process temperature, the higher the NOx content.

Окислы азота NOx постоянно сжигаются в каталитическом дожигателе 70 (фиг. 1) и при необходимости - в аварийном дожигателе 71, например при выходе из строя ДВС 2.Oxides of nitrogen NOx are constantly burned in the catalytic afterburner 70 (Fig. 1) and, if necessary, in the emergency afterburner 71, for example, when the internal combustion engine 2 fails.

При всех изменениях режима работы газогенератора 1 и ДВС 2 постоянно контролируют выброс вредных веществ при помощи газоанализатора 103 и принимают меры используя воздействие на источник высокого напряжения 105 (или источники высокого напряжения 105).With all changes in the operating mode of the gas generator 1 and ICE 2, the emission of harmful substances is constantly monitored using a gas analyzer 103 and measures are taken using the effect on the high voltage source 105 (or high voltage sources 105).

Работа источника высокого напряжения 105 и ионизаторов.The operation of a high voltage source 105 and ionizers.

Дополнительный ионизатор 73 (и все другие ионизаторы) как упомянуто ранее, внешний электрод 97, выполненный из металла в форме цилиндра и внутренний электрод 98, выполненный из металла в виде втулки, одетой на осевой стержень 99, также выполненный из метала. При работе между внешним 97 и внутренним 98 электродами возникает разряд, который вызывает озонирование, т.е. получение из кислорода О2 озона О3.An additional ionizer 73 (and all other ionizers) as mentioned earlier, an external electrode 97 made of metal in the form of a cylinder and an internal electrode 98 made of metal in the form of a sleeve, dressed on an axial rod 99, also made of metal. When working between the outer 97 and inner 98 electrodes, a discharge occurs that causes ozonation, i.e. production of oxygen O 2 ozone O 3 .

Так как окислительные свойства озона примерно в 200 раз выше, чем у кислорода, то его применение в газогенераторе 1, ДВС 2, в аварийном дожигателе 70 и в каталитическом дожигателе 69 приводит к значительному (на порядок) уменьшению выброса вредных веществ.Since the oxidizing properties of ozone are about 200 times higher than that of oxygen, its use in gas generator 1, ICE 2, in emergency afterburner 70, and in catalytic afterburner 69 leads to a significant (an order of magnitude) reduction in the emission of harmful substances.

Шипы 102 на внутреннем электроде 98 (фиг. 1) способствуют более интенсивному образованию озона.The spikes 102 on the inner electrode 98 (FIG. 1) contribute to more intense ozone formation.

Первый провод высокого напряжения 103 и второй провод высокого напряжения 104 соединяют электроды 97 и 98 с источником высокого напряжения 105. Заземляющий провод 106 соединяет первый провод высокого напряжения 103 с заземлением 107.A first high voltage wire 103 and a second high voltage wire 104 connect electrodes 97 and 98 to a high voltage source 105. A ground wire 106 connects the first high voltage wire 103 to ground 107.

К входу в источник высокого напряжения 105 присоединены низковольтные провода 108. В линии одного из низковольтных проводов 108 установлен регулируемый потенциометр 109 и регулируемый выключатель 110. При помощи регулируемого выключателя 110 включают озонаторы, а при помощи регулируемого потенциометра регулируют режим их работы (напряжение питания озонаторов).Low voltage wires 108 are connected to the input of the high voltage source 105. An adjustable potentiometer 109 and an adjustable switch 110 are installed in the line of one of the low voltage wires 108. The ozonizers are turned on with the help of the adjustable switch 110, and their operation mode is regulated with the help of an adjustable potentiometer (ozonizers supply voltage) .

На практике напряжение питания на озонаторах увеличивают до тех пор пока уменьшение эмиссии вредных веществ в системе выхлопа продуктов сгорания 48 не прекратится. Процесс контролирует блок управления, используя показания газоанализатора 91 (фиг. 1). Весь процесс управления выполняет блок управления 100 (фиг. 1).In practice, the supply voltage to the ozonizers is increased until the reduction in the emission of harmful substances in the exhaust system of the combustion products 48 stops. The process controls the control unit using the readings of the gas analyzer 91 (Fig. 1). The entire control process is performed by the control unit 100 (Fig. 1).

При этом количество NOx и др. вредных веществ в выхлопных газах уменьшается в несколько раз. Контроль за работой всех систем установки осуществляют при помощи датчиков (фиг. 1 и 4):At the same time, the amount of NOx and other harmful substances in exhaust gases decreases several times. Monitoring the operation of all installation systems is carried out using sensors (Fig. 1 and 4):

газоанализатор 91,gas analyzer 91,

датчик температуры газогенераторного газа 92,gas generator temperature sensor 92,

датчик частоты вращения коленчатого вала 93,crankshaft speed sensor 93,

датчик положения регулятора 94,controller position sensor 94,

датчик положения дросселя 95.throttle position sensor 95.

Осуществляют контроль работы газогенераторной энергоустановки и в зависимости от показаний этих датчиков при помощи блока управления 100, с которого подают сигналы на привода 31, 36, 47, 52, 61 и управляемый клапан 68, вибратор 79 (фиг. 1), управляемый потенциометр 109 и управляемый выключатель 110. (фиг. 7).They control the operation of the gas generator power plant and, depending on the readings of these sensors, use the control unit 100, from which signals are sent to actuators 31, 36, 47, 52, 61 and a controlled valve 68, a vibrator 79 (Fig. 1), a controlled potentiometer 109, and controlled switch 110. (Fig. 7).

При применении схемы с двумя и более ДВС 2 (на фиг. 1..7 такой вариант не показан), один из ДВС 2 может быть отключен для профилактики.When applying a scheme with two or more ICE 2 (in Fig. 1..7 this option is not shown), one of the ICE 2 can be turned off for prevention.

В случае аварийной ситуации, например, при применении одного ДВС 2 и его отказе, или одновременном отказе всех ДВС 2 газогенератор 1 продолжает еще несколько часов работать и вырабатывать газогенераторный газ. Его нельзя сбрасывать в атмосферу, так как в нем содержится много окислов азота – N0x и других вредных веществ. Это может привести к ухудшению экологии окружающей среды.In the event of an emergency, for example, when using one ICE 2 and its failure, or the simultaneous failure of all ICE 2, the gas generator 1 continues to work for several hours and produce gas-generating gas. It can not be discharged into the atmosphere, as it contains many nitrogen oxides - N0x and other harmful substances. This can lead to environmental degradation.

Чтобы этого не произошло, открывают управляемый клапан 68 и газогенераторный газ сжигают в аварийном дожигателе 69.To avoid this, open the controlled valve 68 and the gas-generating gas is burned in the emergency afterburner 69.

Контроль за экологическим состоянием газогенераторной энергоустановки, как упомянуто ранее, осуществляют постоянно при помощи газоанализатора 91 и при превышении концентрации одного из вредных веществ корректируют работу ДВС 2 или меняют каталитический дожигатель 70 (фиг. 1).Monitoring the ecological state of the gas generating power plant, as mentioned earlier, is carried out continuously using a gas analyzer 91 and, if the concentration of one of the harmful substances is exceeded, the operation of the ICE 2 is corrected or the catalytic afterburner 70 is changed (Fig. 1).

Применение группы изобретений позволило:The use of a group of inventions allowed:

1. Получить максимальную мощность на выходе электрогенератора при обеспечении предельно-допустимой концентрации вредных веществ в выхлопных газах.1. Get the maximum power at the output of the generator while ensuring the maximum permissible concentration of harmful substances in the exhaust gases.

2. Значительно снизить эмиссию вредных веществ в атмосферу за счет применения активатора топлива и ионизаторов воздуха на входе в газогенератор и ДВС и в воздушных системах, применяемых для улучшения работы каталитического и аварийного дожигателей.2. Significantly reduce the emission of harmful substances into the atmosphere through the use of a fuel activator and air ionizers at the inlet of the gas generator and internal combustion engines and in air systems used to improve the operation of catalytic and emergency afterburners.

3. Обеспечить полную автоматизацию работы установки, содержащей газогенератор и ДВС на бытовых отходах любых ТБО за счет блока управления, контроллера датчиков, датчиков наиболее важных параметров и приводов на загрузке, выгрузке и системах управления режимом работы газогенератора и ДВС.3. To ensure full automation of the operation of the installation containing the gas generator and internal combustion engine on household waste of any solid waste due to the control unit, sensor controller, sensors of the most important parameters and drives for loading, unloading and control systems for the operation of the gas generator and internal combustion engine.

4. Повысить КПД электроустановки за счет повышения температуры сгорания генераторного газа и уменьшения отдачи тепла в атмосферу.4. To increase the efficiency of electrical installations by increasing the temperature of combustion of the generator gas and reducing heat transfer to the atmosphere.

5. Уменьшить вредное воздействие на экологию окружающей среды за счет уменьшения выброса вредных веществ в атмосферу. Это достигнуто применением каталитического и аварийного дожигателей.5. To reduce the harmful effects on the environment by reducing the emission of harmful substances into the atmosphere. This is achieved by the use of catalytic and emergency afterburners.

5. Снизить входящую в ДВС температуру газогенераторного газа для обеспечения его работы применением теплообменника и радиатора.5. To reduce the temperature of the gas-generating gas entering the internal combustion engine to ensure its operation using a heat exchanger and radiator.

6. Повысить надежность работы и снизить расходы на сервисное обслуживание ДВС за счет:6. To increase the reliability and reduce the cost of maintenance of the internal combustion engine due to:

- снижения содержания смол и негорючих примесей в генераторном газе при его очистке в три стадии: предварительной очистки, тонкой очистки и химической очистки в дожигателях,- reducing the content of resins and non-combustible impurities in the generator gas during its cleaning in three stages: pre-treatment, fine cleaning and chemical treatment in afterburners,

- дожигания вредных веществ в каталитическом дожигателе,- afterburning of harmful substances in the catalytic afterburner,

- возможности профилактического ремонта одного из нескольких ДВС,- the possibility of preventive repair of one of several internal combustion engines,

- дожигания газогенераторного газа в аварийном дожигателе, который может иметь также, как и каталитический дожигатель, катализатор для нейтрализации вредных веществ.- afterburning of the gas-generating gas in the emergency afterburner, which may also have, like the catalytic afterburner, a catalyst for neutralizing harmful substances.

Claims (31)

1. Способ управления режимом работы газогенераторной электроустановки, включающем загрузку исходного сырья и подачу воздуха в газогенератор, воспламенение исходного сырья и подачу газогенераторного газа по газоводу в двигатель внутреннего сгорания, к которому присоединен электрогенератор для выработки электроэнергии, сброс выхлопных газов из системы выпуска отработанных газов двигателя внутреннего сгорания после его предварительной очистки в каталитическом дожигателе, тем, что постоянно производят активацию газогенераторного газа и озонирование воздуха, подаваемого в газогенератор, после запуска газогенераторной электроустановки увеличивают расход воздуха в газогенератор, одновременно измеряя мощность, вырабатываемую электрогенератором, и при достижении максимального значения прекращают увеличение расхода воздуха в газогенератор, при этом постоянно контролируют выброс вредных веществ из системы выпуска отработанных газов и при превышении их концентрации предельно допустимых норм увеличивают степень озонирования воздуха.1. A method of controlling the operation mode of a gas generating electrical installation, including loading the feedstock and supplying air to the gas generator, igniting the feedstock and supplying gas generating gas through a gas duct to an internal combustion engine, to which an electric generator is connected to generate electricity, discharge of exhaust gases from an engine exhaust system of internal combustion after its preliminary purification in a catalytic afterburner, by the fact that gas-generating gas is constantly activated and the ozonation of the air supplied to the gas generator, after starting the gas generator electrical installation, increase the air flow to the gas generator, while measuring the power generated by the electric generator, and when the maximum value is reached, stop the increase in air flow to the gas generator, while the emission of harmful substances from the exhaust system is constantly monitored and when their concentration is exceeded, the maximum permissible norms increase the degree of air ozonation. 2. Способ управления режимом работы газогенераторной электроустановки по п. 1, отличающийся тем, что производят ионизацию воздуха подаваемого в двигатель внутреннего сгорания.2. A method of controlling the operation mode of a gas generating electrical installation according to claim 1, characterized in that the air supplied to the internal combustion engine is ionized. 3. Способ управления режимом работы газогенераторной электроустановки по п. 1 или 2. отличающийся тем, что подают предварительно ионизированный воздух в систему выпуска отработанных газов перед каталитическим дожигателем.3. A method for controlling the operation mode of a gas generating electrical installation according to claim 1 or 2. characterized in that pre-ionized air is supplied to the exhaust system before the catalytic afterburner. 4. Газогенераторная электроустановка, содержащая, газогенератор, содержащий в свою очередь, корпуса, загрузочное устройство и устройство выгрузки, систему подвода воздуха в газогенератор, систему очистки газогенераторного газа, к выходу которой присоединен вход газовода, выход которого подключен через теплообменник к форсунке в системе подачи топливовоздушной смеси двигателя внутреннего сгорания, коленчатый вал которого соединен с электрогенератором, соединенным проводами с потребителем энергии, отличающаяся тем, что между электрогенератором и потребителем энергии установлен ваттметр, на газоводе перед форсункой установлен активатор топлива, а в системе подвода воздуха установлен основной озонатор воздуха.4. A gas generating installation, comprising a gas generator, comprising, in turn, housings, a loading device and an unloading device, an air supply system to the gas generator, a gas generator cleaning system, to an outlet of which a gas inlet is connected, the outlet of which is connected through a heat exchanger to the nozzle in the supply system air-fuel mixture of an internal combustion engine, the crankshaft of which is connected to an electric generator connected by wires to an energy consumer, characterized in that between the electric and generator of the energy consumer of power meter installed on gazovode set to nozzle activator of fuel and air supply system has the primary air ozonizer. 5. Газогенераторная электроустановка по п. 4, отличающаяся тем, что в системе подвода воздуха в двигатель внутреннего сгорания установлен дополнительный озонатор.5. The gas generating electrical installation according to claim 4, characterized in that an additional ozonizer is installed in the air supply system to the internal combustion engine. 6. Газогенераторная электроустановка по п. 4 или 5, отличающаяся тем, что она оборудована блоком управления, к которому линиями управления присоединены первый привод, соединенный с механизмом выгрузки, 6. The gas generating electrical installation according to claim 4 or 5, characterized in that it is equipped with a control unit, to which control lines are connected a first drive connected to the unloading mechanism, второй привод, соединенный с механизмом загрузки,a second drive connected to the loading mechanism, третий привод, соединенный с регулятором расхода,a third drive connected to a flow regulator, четвертый привод, соединенный с дроссельной заслонкой,a fourth drive connected to the throttle, пятый привод, соединенный вентилятором,fifth drive connected by a fan, регулируемый привод, соединенный с уомпрессором,adjustable drive connected to the compressor, регулируемый электрический привод, соединенный с водяным насосом,adjustable electric drive connected to a water pump, вибратор, соединенный с колосниковой решеткой,a vibrator connected to the grate, при этом входа всех приводов соединены с выходами из блока управления, к входу в блок управления присоединен линией контроля контролер датчиков, к контроллеру датчиков присоединены датчики:at the same time, the inputs of all drives are connected to the outputs from the control unit, the sensor controller is connected to the input to the control unit by the control line, sensors are connected to the sensor controller: - газоанализатор, установленный на выходе из каталитического дожигателя,- gas analyzer installed at the outlet of the catalytic afterburner, - датчик температуры газогенераторного газа, установленный на выходе из теплообменника,- a temperature sensor for gas generating gas installed at the outlet of the heat exchanger, - датчик частоты вращения коленчатого вала, установленный на коленчатом валу ДВС для контроля работы ДВС при запуске, останове и на основном режиме,- a crankshaft speed sensor mounted on the crankshaft of the internal combustion engine to monitor the operation of the internal combustion engine during start, stop and main mode, - датчик положения регулятора, установленный на регуляторе,- a regulator position sensor mounted on the regulator, - датчик положения дросселя, установленный на дросселе,- a throttle position sensor mounted on the throttle, - ваттметр, установленный между электрогенератором и потребителем энергии,- a wattmeter installed between the electric generator and the energy consumer, при этом выходы из датчиков: газоанализатора, датчика температуры газогенераторного газа, датчика частоты вращения коленчатого вала, датчика положения регулятора, датчика положения дросселя, и ваттметра линиями контроля соединены с входами в контроллер датчиков.the outputs from the sensors: gas analyzer, gas generator temperature sensor, crankshaft speed sensor, regulator position sensor, throttle position sensor, and wattmeter control lines connected to the inputs of the sensor controller. 7. Газогенераторная электроустановка по п. 4 или 5, отличающаяся тем, что нижний торец внутренней цилиндрической стенки расположен на расстоянии h от нижнего торца средней стенки на расстоянии, определяемом из соотношения:7. Gas-generating electrical installation according to claim 4 or 5, characterized in that the lower end of the inner cylindrical wall is located at a distance h from the lower end of the middle wall at a distance determined from the relation: h=(0,05…0,10)Н0,h = (0.05 ... 0.10) H 0 , где h - осевой зазор,where h is the axial clearance Н0 - внутренняя высота среднего корпуса.H 0 - the inner height of the middle body. 8. Газогенераторная электроустановка по п. 4 или 5, отличающаяся тем, что она содержит колосниковую решетку, которая при помощи тяги соединена с вибратором.8. The gas generator according to claim 4 or 5, characterized in that it comprises a grate, which is connected to the vibrator by means of a rod. 9. Газогенераторная электроустановка по п. 8, отличающаяся тем, что колосниковая решетка выполнена кольцевой формы с боковой стенкой в форме усеченного конуса.9. The gas generating electrical installation according to claim 8, characterized in that the grate is made of an annular shape with a side wall in the form of a truncated cone. 10. Газогенераторная электроустановка по п. 4 или 5, отличающаяся тем, что двигатель внутреннего сгорания содержат систему выхлопа продуктов сгорания, в которой установлен каталитический дожигатель.10. A gas generating electrical installation according to claim 4 or 5, characterized in that the internal combustion engine contains an exhaust system of combustion products in which a catalytic afterburner is installed. 11. Газогенераторная электроустановка по п. 10, отличающаяся тем, что она содержит трубопровод подачи дополнительного воздуха с вторым дополнительным ионизатором воздуха.11. Gas-generating electrical installation according to claim 10, characterized in that it comprises an additional air supply pipe with a second additional air ionizer. 12. Газогенераторная электроустановка по п. 4 или 5, отличающаяся тем, что к газоводу через управляемый клапан присоединен аварийный дожигатель.12. A gas generating electrical installation according to claim 4 or 5, characterized in that an emergency afterburner is connected to the gas duct through a controlled valve. 13. Газогенераторная электроустановка по п. 12, отличающаяся тем, что она содержит второй трубопровод подачи дополнительного воздуха с третьим дополнительным ионизатором воздуха.13. The gas generator according to claim 12, characterized in that it comprises a second additional air supply pipe with a third additional air ionizer.
RU2018127037A 2018-07-23 2018-07-23 Method of managing the operation mode of a gas-generator electrical installation and a gas-generator electric installation RU2683065C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018127037A RU2683065C1 (en) 2018-07-23 2018-07-23 Method of managing the operation mode of a gas-generator electrical installation and a gas-generator electric installation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018127037A RU2683065C1 (en) 2018-07-23 2018-07-23 Method of managing the operation mode of a gas-generator electrical installation and a gas-generator electric installation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2683065C1 true RU2683065C1 (en) 2019-03-26

Family

ID=65858815

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018127037A RU2683065C1 (en) 2018-07-23 2018-07-23 Method of managing the operation mode of a gas-generator electrical installation and a gas-generator electric installation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2683065C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115318207A (en) * 2022-08-04 2022-11-11 江西省佳晨实业有限公司 Loading attachment is used in polycarbonate production

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2099553C1 (en) * 1995-12-26 1997-12-20 Украинский государственный морской технический университет Method and device for generating and utilizing generator gas
CN102168609A (en) * 2010-11-24 2011-08-31 杜志刚 Device for regenerating gas for generating power by taking exhaust gas from thermal power plant as plasma torch inert gas source and simultaneously burning and decomposing coal ash
RU2433282C2 (en) * 2010-05-07 2011-11-10 Владимир Петрович Севастьянов Method of pseudo-detonation gasification of coal suspension in combined cycle "icsgcc"
RU2530088C1 (en) * 2013-04-23 2014-10-10 Леонид Анатольевич Ярыгин Solid fuel gasification unit
RU2553892C2 (en) * 2010-02-01 2015-06-20 Сее - Солусойнш, Энержия Э Мейу Амбиенте Лтда. Method and system for supply of thermal energy and thermal energy utilising plant
RU2627865C1 (en) * 2016-04-06 2017-08-14 Негосударственная Академия Наук И Инноваций Production method of synthetic gas from low-calorial brown coals with high-ash and device for its implementation

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2099553C1 (en) * 1995-12-26 1997-12-20 Украинский государственный морской технический университет Method and device for generating and utilizing generator gas
RU2553892C2 (en) * 2010-02-01 2015-06-20 Сее - Солусойнш, Энержия Э Мейу Амбиенте Лтда. Method and system for supply of thermal energy and thermal energy utilising plant
RU2433282C2 (en) * 2010-05-07 2011-11-10 Владимир Петрович Севастьянов Method of pseudo-detonation gasification of coal suspension in combined cycle "icsgcc"
CN102168609A (en) * 2010-11-24 2011-08-31 杜志刚 Device for regenerating gas for generating power by taking exhaust gas from thermal power plant as plasma torch inert gas source and simultaneously burning and decomposing coal ash
RU2530088C1 (en) * 2013-04-23 2014-10-10 Леонид Анатольевич Ярыгин Solid fuel gasification unit
RU2627865C1 (en) * 2016-04-06 2017-08-14 Негосударственная Академия Наук И Инноваций Production method of synthetic gas from low-calorial brown coals with high-ash and device for its implementation

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115318207A (en) * 2022-08-04 2022-11-11 江西省佳晨实业有限公司 Loading attachment is used in polycarbonate production
CN115318207B (en) * 2022-08-04 2024-01-30 江西省佳晨实业有限公司 Loading attachment is used in polycarbonate production

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2149312C1 (en) Modification in burning and utilization of fuel gases
US20100206248A1 (en) System for generating brown gas and uses thereof
CN109351140B (en) Thermal plasma waste gas treatment device and application
RU2683065C1 (en) Method of managing the operation mode of a gas-generator electrical installation and a gas-generator electric installation
RU2683064C1 (en) Gas generator-power plant
JPH0368292B2 (en)
RU2693342C1 (en) Operating method of gas generator electric plant and gas generator electric plant
RU2683066C1 (en) Method of launching gas generator electric plant and gas generator plant
RU2712321C1 (en) Operating method of gas generator plant and gas generator plant
RU2527214C1 (en) Method and plant for oil shale processing
RU2693961C1 (en) Gas generator electric plant
CN104588399B (en) A kind of device of garbage disposal cogeneration
RU2695555C1 (en) Gas generator
RU2693343C1 (en) Gas generator
RU91409U1 (en) INSTALLATION FOR THERMAL PROCESSING OF SOLID DOMESTIC WASTE
RU2686240C1 (en) Gas generator
RU2692585C1 (en) Gas generator
KR20160006908A (en) steam generating system having ultra high temperature sludge drying apparatus
RU2313725C2 (en) Power installation
RU140809U1 (en) WATER BOILER
EP3568636B1 (en) Post-combustion device and method
WO2012167185A2 (en) Pyrolysis-based apparatus and methods
JP6574183B2 (en) Process of combustion in a heat engine of solid, liquid or gaseous hydrocarbon (HC) raw materials, heat engine and system for producing energy from hydrocarbon (HC) material
CN110006036A (en) The well-mixed dust explosion boiler of chemically correct fuel is pressed under low-temp low-pressure
RU2174611C1 (en) Power unit