RU2712321C1 - Operating method of gas generator plant and gas generator plant - Google Patents
Operating method of gas generator plant and gas generator plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2712321C1 RU2712321C1 RU2019114348A RU2019114348A RU2712321C1 RU 2712321 C1 RU2712321 C1 RU 2712321C1 RU 2019114348 A RU2019114348 A RU 2019114348A RU 2019114348 A RU2019114348 A RU 2019114348A RU 2712321 C1 RU2712321 C1 RU 2712321C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- gas generator
- air
- generator
- internal combustion
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B43/00—Engines characterised by operating on gaseous fuels; Plants including such engines
- F02B43/08—Plants characterised by the engines using gaseous fuel generated in the plant from solid fuel, e.g. wood
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
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 Технический 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 on 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, it is extremely urgent to build incinerators 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.
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, the main contribution to the total toxicity of combustion products is made by nitrogen oxides.
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 the incineration plants is characterized by the variety of toxic components contained in them, they can be neutralized only when a complex of technological measures is applied to them, 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 a variable fuel composition, 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 result, 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 task of creating 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 to clean 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 way to reduce 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
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 comprising a boiler with two inner and outer shells concentrically arranged in one another, made in the form of annular heat-exchange jackets, with a gas duct between them, with a paddle agitator of 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 on 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 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 calorific value of the gas, since a large amount of nitrogen is already present in the composition of 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 the 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 gas in gas reciprocating 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
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
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 a consecutive process of air and gas movement under temperature exposure with the formation of technological zones: drying zone, pyrogenetic decomposition zone, 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 reactor flue gas duct at the outlet, 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 the rate of solid particles soaring, not exceeding 70 microns in size, while a vapor accumulation zone is formed under the reactor cover 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 process of synthesis 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
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 contains 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 gas duct, a methane synthesis zone located at the entrance to the gas 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 generator installation 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 exit 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 the 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 заявке РФ на изобретение №2018128092, МПК F02B 43/08, приор 20.03.2018 г., прототип способа и устройства.Known gas generator with an internal combustion engine according to the application of the Russian Federation for invention No. 2018128092, IPC F02B 43/08, prior March 20, 2018, a prototype of the method and device.
Этот способ работы газогенераторной электроустановки, включает загрузку исходного сырья и подачу воздуха в главную полость газогенератора,, 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, при этом после загрузки исходного сырья в главную полость газогенератора и перед подачей воздуха в газогенератор по команде с блока управления переводят газогенератор в «ражим осушки исходного сырья», для этого подают выхлопные газы из системы выпуска отработанных газов в двигателе внутреннего сгорания, работающего на жидком топливе, а после воспламенения исходного сырья газогенератор переводят в «основной режим», для этого двигатель внутреннего сгорания переключают на работу от газогенераторного газа, периодически обрушивают свод исходного сырья ворошителем, содержащим рабочий орган, установленный в главной полости, и привод возвратно-поступательного движения с соединяющим их штокомThis method of operation of a gas generator electrical installation includes loading the feedstock and supplying air to the main cavity of the gas generator, igniting the feedstock and supplying gas generator gas through a gas duct to an internal combustion engine, to which an electric generator is connected to generate electricity, and discharging exhaust gases from an engine exhaust system internal combustion after preliminary cleaning in a catalytic afterburner, while after loading the feedstock into the main gas cavity generator and before supplying air to the gas generator, on command from the control unit, the gas generator is transferred to the “mode of drying the feedstock”, for this, exhaust gases from the exhaust system in the internal combustion engine running on liquid fuel are fed, and after ignition of the feedstock, the gas generator is transferred to "Main mode", for this the internal combustion engine is switched to work from a gas generator, periodically bring down the set of raw materials with a tedder containing a working body, setting enny in the main cavity and the actuator reciprocating motion with their connecting rod
Эта газогенераторная электроустановка, содержит газогенератор, содержащий в свою очередь, корпуса, загрузочное устройство и устройство выгрузки, систему подвода воздуха в газогенератор, содержащую ионизатор воздуха, 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, при этом газогенератор содержит систему предварительной осушки исходного сырья, соединенную с трубопроводом отбора вход которого соединен с системой выпуска выхлопных газов в двигателе внутреннего сгорания, а двигатель внутреннего сгорания содержит в системе подачи топливовоздушной смеси форсунку, работающую на газогенераторном газе и форсунку жидкого топлива, соединенную с системой подачи жидкого топлива, при этом газогенератор оборудован ворошителем, содержащим рабочий орган, установленный в главной полости и привод возвратно-поступательного движения с соединяющим их штоком, установка оборудована блоком управления, к которому линиями управления присоединены первый привод, соединенный с механизмом выгрузки,This gas generator electrical installation, contains a gas generator, which in turn contains housings, a loading device and an unloading device, an air supply system for a gas generator containing an air ionizer, 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 connected by wires to an energy consumer, while m. the gas generator contains a system for pre-drying the feedstock, connected to a sampling pipe, the input of which is connected to the exhaust system in the internal combustion engine, and the internal combustion engine contains a nozzle operating on the gas-air mixture and a liquid fuel nozzle connected to the system liquid fuel supply, while the gas generator is equipped with a tedder containing the working body installed in the main cavity and the reciprocating drive motion ceiling elements with their connecting rod unit is equipped with a control unit to which control lines are connected a first actuator coupled to the discharge 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 компрессором,variable drive connected to the compressor,
регулируемый электрический привод, соединенный с водяным насосомadjustable 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 the 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, the 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.
Недостатки: эмиссия вредных веществ в атмосферу на переходных режимах в том числе при перезагрузке исходного сырья.Disadvantages: the emission of harmful substances into the atmosphere during transient conditions, including when reloading the feedstock.
Задачи создания группы изобретения ускорение обеспечении предельно-допустимой концентрации вредных веществ в выхлопных газах на всех режимах.The task of creating a group of the invention is acceleration of ensuring the maximum permissible concentration of harmful substances in exhaust gases in all modes.
Достигнутый технический результат: обеспечении предельно-допустимой концентрации вредных веществ в выхлопных газах на всех режимах.Technical result achieved: ensuring the maximum permissible concentration of harmful substances in exhaust gases in all modes.
Решение указанных задач достигнуто в способе работы газогенераторной электроустановки, включающий загрузку исходного сырья и подачу воздуха в главную полость газогенератора, 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, при этом после загрузки исходного сырья в главную полость газогенератора и перед подачей воздуха в газогенератор по команде с блока управления переводят газогенератор в «ражим осушки исходного сырья», для этого подают выхлопные газы из системы выпуска отработанных газов в двигателе внутреннего сгорания, работающего на жидком топливе, а после воспламенения исходного сырья газогенератор переводят в «основной режим», для этого двигатель внутреннего сгорания переключают на работу от газогенераторного газа, периодически обрушивают свод исходного сырья ворошителем, содержащим рабочий орган, установленный в главной полости, и привод возвратно-поступательного движения с соединяющим их штоком, тем, что в «основном режиме» постоянно при помощи ваттметра измеряют выходную мощность электрогенератора и при помощи расходомера - расход воздуха в газогенератор и передают эту информацию в блок управления, который увеличивает расход воздуха в газогенератор до тех пор. пока выходная мощность увеличивается, и при достижении максимального значения мощности прекращают увеличение расхода воздуха, а при снижении мощности - уменьшают расход воздуха, при снижении мощности ниже предельно-допустимого, значения отключают подачу воздуха в газогенератор, выключают двигатель внутреннего сгорания, сбрасывают газогенераторный газ внутри главной полости газогенератора через трубопровод сброса для сжигания в атмосферу, при этом добавляют в него ионизируемый воздух, выгружают золу и снова загружают исходное сырье.The solution of these problems was achieved in the method of operation of the gas generator electrical installation, including loading the feedstock and supplying air to the main cavity of the gas generator, igniting the feedstock and supplying the gas generating gas through the gas duct to the internal combustion engine, to which the electric generator is connected to generate electricity, discharge of exhaust gases from the exhaust system exhaust gases of the internal combustion engine after its preliminary purification in the catalytic afterburner, while after loading the ref of one of the raw materials into the main cavity of the gas generator and before supplying air to the gas generator, the gas generator is transferred to the “raw material drying mode” by command from the control unit, for this, exhaust gases from the exhaust system in the internal combustion engine running on liquid fuel are fed, and after ignition the gas generator is transferred to the “main mode”, for this the internal combustion engine is switched to work from the gas generator, periodically bring down the set of raw materials with a agitator containing a working body installed in the main cavity, and a reciprocating drive with a rod connecting them, so that in the “main mode” the output power of the generator is constantly measured with a wattmeter and the air flow into the gas generator is used with a flow meter, and this information is transmitted to the control unit, which increases the air flow to the gas generator until then. while the output power increases, and when the maximum power value is reached, the air flow increase is stopped, and when the power decreases, the air consumption is reduced, when the power decreases below the maximum permissible, the values turn off the air supply to the gas generator, turn off the internal combustion engine, and discharge the gas generator inside the main the cavity of the gas generator through the discharge pipe for combustion into the atmosphere, while ionized air is added to it, the ash is unloaded and the feedstock is reloaded.
На «основном режиме» производят активацию газогенераторного газа и озонирование воздуха, подаваемого в газогенератор.In the “main mode”, gas-generating gas is activated and ozonation of air supplied to the gas-generator is performed.
После выхода газогенераторной электроустановки в «основной режим» постоянно контролируют выброс вредных веществ из системы выпуска отработанных газов и при превышении их концентрации предельно допустимых норм постепенно увеличивают степень озонирования воздуха, подаваемого в газогенератор и если это не приводит к желаемому результату изменяют расход воздуха в сторону увеличения или уменьшения до достижения концентрации выброса вредных веществ предельно-допустимых значений независимо от получения максимального значения выходной мощности электрогенератора и продолжают работу в «установившемся режиме».After the gas generator electrical installation enters the “main mode”, the emission of harmful substances from the exhaust system is constantly monitored and, when their concentration exceeds the maximum permissible norms, the ozonation of the air supplied to the gas generator is gradually increased and if this does not lead to the desired result, the air flow is increased or decrease to the maximum permissible values until the concentration of harmful substances is reached, regardless of the maximum output value power generator and continue to operate in "steady state".
После выхода работы газогенераторной установки в «установившийся режим» включают озонирование воздуха на входе в двигатель внутреннего сгорания.After the operation of the gas generating unit in the "steady state" include ozonation of air at the entrance to the internal combustion engine.
После выхода работы газогенераторной установки в «установившийся режим» включают озонирование воздуха на входе в каталитический дожигатель.After the operation of the gas generator unit in the "steady state" include ozonation of air at the entrance to 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, содержащую ионизатор воздуха, 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, при этом газогенератор содержит систему предварительной осушки исходного сырья, соединенную с трубопроводом отбора вход которого соединен с системой выпуска выхлопных газов в двигателе внутреннего сгорания, а двигатель внутреннего сгорания содержит в системе подачи топливовоздушной смеси форсунку, работающую на газогенераторном газе и форсунку жидкого топлива, соединенную с системой подачи жидкого топлива, при этом газогенератор оборудован ворошителем, содержащим рабочий орган, установленный в главной полости и привод возвратно-поступательного движения с соединяющим их штоком, установка оборудована блоком управления, к которому линиями управления присоединены первый привод, соединенный с механизмом выгрузки,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, a system for supplying air to a gas generator containing an air ionizer, a gas generator cleaning system, to the outlet of which a gas inlet is connected, the outlet of which is connected through heat exchanger to the nozzle in the fuel-air mixture supply system of an internal combustion engine, the crankshaft of which is connected to an electric generator connected to a wire In this case, the gas generator contains a preliminary drying system for the feedstock, connected to the extraction pipe, the input of which is connected to the exhaust system in the internal combustion engine, and the internal combustion engine contains a nozzle operating on gas gas and a nozzle in the air-fuel mixture supply system liquid fuel connected to the liquid fuel supply system, while the gas generator is equipped with a tedder containing the working body installed in the main olosti drive and reciprocation with their connecting rod unit is equipped with a control unit to which control lines are connected a first actuator coupled to the discharge 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 компрессором,variable 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 the 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, the 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, отличающаяся тем, она содержит расходомер воздуха, соединенный с блоком управления.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, characterized in that it contains an air flow meter connected to the control unit .
В системе подвода воздуха в двигатель внутреннего сгорания может быть установлен дополнительный озонатор.An additional ozonizer can be installed in the system for supplying air to the internal combustion engine.
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 со вторым дополнительным ионизатором воздуха.The gas generating installation may include an additional air supply pipe with a second additional air ionizer.
К газоводу через управляемый клапан может быть присоединен аварийный дожигатель.An emergency afterburner can be connected to the gas duct through 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 …11, где:The essence of the group of inventions is illustrated in the drawings of FIG. 1 ... 11, 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 shows a drawing of a grate with a vibrator,
на фиг. 7 приведена схема питания высоким напряжением озонаторов, первый вариант,in FIG. 7 shows the power supply circuit of high voltage ozonizers, the first option,
на фиг. 8 приведена схема питания высоким напряжением озонаторов, второй вариант,in FIG. 8 shows the power supply circuit of high voltage ozonizers, the second option,
на фиг. 9 приведена конструкция ворошителя,in FIG. 9 shows the design of the agitator,
на фиг. 10 приведен рабочий орган ворошителя,in FIG. 10 shows the working body of the agitator,
на фиг. 11 приведена схема управления озонаторами воздуха.in FIG. 11 shows a control scheme for air ozonizers.
Обозначения, принятые в описании:Designations accepted in the description:
газогенератор 1,
двигатель внутреннего сгорания ДВС 2,internal
электрогенератор 3,
газовод 4,
система подачи топливо-воздушной смеси 5,fuel-air
наружный цилиндрический корпус 6,outer
средний цилиндрический корпус 7,middle
внутренний цилиндрический корпус 8,inner
внешний кольцевой зазор 9,external
внутренний кольцевой зазор 10,internal
главная полость 11,
исходное сырье 12,
реактор 13,
первый нижний торец 14,the first
центральное отверстие 15,
циклон 16,
внешняя поверхность 17,
ребра 18,
теплоизоляция 19.
второй нижний торец 20,second
третий нижний торец 21,third
колосниковая решетка 22,grate 22,
отверстия 23,
зола 24,
зольный отсек 25.
корпус 26,building 26,
полость 27,
устройство выгрузки 28,
приемный бункер 29,receiving
механизм выгрузки 30,
первый привод 31.
основание 32.
верхний торец 33,
входное отверстие 34,
механизм загрузки 35,
второй привод 36,
внешняя поверхность 37,
коллектор 38,
внутренняя полость 39,
отверстия 40,
картер 41,
цилиндр 42,
поршень 43,
коленчатый вал 44.
электрические провода 45,
дроссельная заслонка 46
третий привод 47,
система выпуска отработанных газов 48.
теплообменник 49,
фильтр тонкой очистки 50,
регулятор расхода 51,
четвертый привод 52
форсунка 53,
форсунка жидкого топлива 54,
система подачи жидкого топлива 55,liquid
система предварительной осушки 56,
трубопровод отбора выхлопных газов 57,
клапан отбора 58sampling
патрубок подачи воздуха 59,
свеча зажигания 60.
линия управления 61.
трубопровод подачи 62,
трубопровод отвода 63.
радиатор 64.
вентилятор 65,
пятый привод 66,
высоковольтный провод 67,
распределитель 68,
катушка зажигания 69,
низковольтные провода 70,
аккумулятор 71,
трубопровод сброса 72,
управляемый клапан 73,controlled
аварийный дожигатель 74,
каталитический дожигатель 75,
активатор топлива 76,
основной озонатор воздуха 77,
дополнительный озонатор 78,
трубопровод подачи дополнительного воздуха 79,additional
второй дополнительный ионизатор воздуха 80.second
второй трубопровод подачи дополнительного воздуха 81,a second auxiliary
третий дополнительный ионизатор воздуха 82.third
шток 83,
вибратор 84,
боковая стенка 86.
твердые частицы 86,
сужающаяся часть 87,tapering
расширяющаяся часть 88,expanding
цилиндрическая часть 89,
кольцевой коллектор 90,
полость коллектора 91,
отверстия 82,
система подачи воздуха 93,
вентиль 94
вентилятор 95,
регулируемый электрический привод 96,adjustable
регулятор частоты вращения 97,
насос 98,
регулируемый привод насоса 99.
регулятор привода 100,
нагрузка 101,
ваттметр 102,
амперметр 103,
вольтметр 104,
блок управления 105,
линия контроля 106,
контроллер датчиков 107,
газоанализатор 108,
датчик температуры газогенераторного газа 109,gas
датчик частоты вращения коленчатого вала 110,
датчик положения регулятора 111,
датчик положения дросселя 112,
расходомер воздуха 113,
корпус 114,
внешний электрод 115,
внутренний электрод 116,
втулка 117,
осевой стержень 118,
перегородка 119,
окна 120,
шипы 121.spikes 121.
первый провод высокого напряжения 122,the first
второй провод высокого напряжения 123,second
источник высокого напряжения 124,
заземляющий провод 125,
заземление 126.grounding 126.
низковольтные провода 127,
управляемый реостат 128,controlled
управляемый выключатель 129.
система воспламенения 130,
воспламенитель 131,
втулка 132,sleeve 132,
энергетический блок 133,
энергопередающий канал 134,
ворошитель 135,
рабочий орган 136,working
привод возвратно-поступательного движения 137.reciprocating
шток 138,
втулка 139,
уплотнение 140,seal 140,
кольцевой зазор 141,
диск 142.
центральное отверстие 143,
радиальные отверстия 144,
радиальные стержни 145,
сварочный шов 146.
Газогенераторная энергоустановка содержит (фиг. 1…11) 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 ... 11) a
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.
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
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
Во внутреннем кольцевом зазоре 10 образован циклон 16.A
На внешней поверхности 17 внутреннего цилиндрического корпуса 10 установлены ребра 18, выполненные под углом к оси симметрии газогенератора 1-ОО.On the
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
Между наружной и средней цилиндрическими стенками 6 и 7 во внешнем зазоре 9 выполнена теплоизоляция 19.Between the outer and middle
Первый нижний торец 14 внутреннего цилиндрического корпуса 8 расположен на расстоянии Н от второго нижнего торца 20 среднего цилиндрического корпуса 7.The first
h=(0,05…0,10)Н0,h = (0.05 ... 0.10) H 0 ,
где h-осевой зазор,where is the h-axis clearance
Н0 - внутренняя высота среднего корпуса 7.H 0 - the inner height of the
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
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
Наружный цилиндрический корпус 6 закреплен на основании 32.The outer
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
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 газоводом 4 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
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.
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.
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 газовая форсунка 53, которая, в свою очередь, установлена в системе подачи топливовоздушной смеси 5.The
Около газовой форсунки 53 установлена форсунка жидкого топлива 54, соединенная с системой подачи жидкого топлива 55. Кроме того, предусмотрена система предварительной осушки 56 исходного сырья 12 и трубопровод отбора выхлопных газов 57, вход которого соединен с системой выпуска отработанных газов 48, а выход - с системой предварительной осушки 56. Трубопровод отбора выхлопных газов 57 содержит клапан отбора 58.Near the
К наружному цилиндрическому корпусу 6 присоединен патрубок подачи воздуха 59 (или кислорода), который через средний цилиндрический корпус 7 и внутренний цилиндрический корпус 8 сообщается с главной полостью 11.An air supply pipe 59 (or oxygen) is connected to the outer
ДВС 2 содержит свечу зажигания 60. К первому приводу 31 и второму приводу 36 присоединены линии управления 61. К теплообменнику 49 трубопроводами подачи и отвода 62 и 63 присоединен радиатор 64. Около радиатора 64 установлен вентилятор 65 с пятым приводом 65 для охлаждения циркулирующей воды (антифриза).
К свече зажигания 60 подсоединен выход высоковольтного провода 67, соединенный с распределителем 68, который соединен с катушкой зажигания 69, которая соединена низковольтными проводами 70 аккумулятором 71.To the
Колосниковая решетка 22 при помощи штока 83 соединена с вибратором 84. Колосниковая решетка 22 имеет боковую стенку 85 в форме усеченного конуса для сбора твердых частиц 86 (фиг. 1, и 5). Зола 24 собирается в зольном отсеке 25.The
К газоводу 4 присоединен трубопровод сброса 72 с клапаном 73, после которого установлен аварийный дожигатель 74 (фиг. 1)A
На выходе из системы выпуска отработанных газов 48 из ДВС 22 установлен каталитический дожигатель 75 (фиг. 1), предназначенный для постоянного дожигания NOx и других вредных веществ.At the exit of the
Выхлопы ДВС могут значительно навредить атмосфере. Но наиболее эффективное средство нейтрализации вредных веществ: каталитический дожигатель выхлопных газов.ICE exhaust 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 огромное значение. Выбросы двигателя включают следующие вещества:The catalytic afterburner is of utmost 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. 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 it is believed that carbon dioxide contributes 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 NO 2 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 газовой форсункой 53 установлен активатор топлива 76, а в системе подвода воздуха 59 установлен основной озонатор воздуха 77.A
Активатор топлива 76 может быть магнитный, электрический или электромагнитный.The
Для работы озонаторов нужен источник высокого напряжения, который будет 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 78.An
Двигатель внутреннего сгорания 2, как упомянуто ранее, содержит систему выхлопа продуктов сгорания, в которой установлен каталитический дожигатель 75. Установка содержит трубопровод подачи дополнительного воздуха 79 с вторым дополнительным озонатором воздуха 80.The
К газоводу 4 присоединен через управляемый клапан 73 аварийный дожигатель 74.An
Газогенераторная электроустановка может содержать, подсоединенный на входе в аварийный дожигатель 74, второй трубопровод подачи дополнительного воздуха 81 с третьим дополнительным озонатором воздуха 82.The gas generating installation may include, connected at the inlet to the
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
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
Газогенераторная электроустановка оборудована системой подачи воздуха 93 в газогенератор 1. Система подачи воздуха 93 включает вентиль 94, компрессор 95, регулируемый электрический привод 96, соединенный с ним. Регулируемый электрический привод 96 соединен с выходом из регулятора частоты вращения 97.The gas generating electrical installation is equipped with an
Газогенераторная электроустановка оборудована системой охлаждения газогенераторного газа в состав которой входит теплообменник 49, радиатор 64 и трубопроводы подачи 62 и отвода 63, предназначенные для циркуляции воды (антифриза).The gas generating electrical installation is equipped with a gas-generating gas cooling system, which includes a
В трубопроводе отвода 63 установлен насос 98. К насосу 98 присоединен регулируемый привод насоса 99. К входу в регулируемый привод насоса 99 присоединен выход из регулятора привода 100.A
Генераторная электроустановка подключена к нагрузке 101. На входе в нагрузку 101 установлены ваттметр 102, амперметр 103 и вольтметр 104 для контроля вырабатываемой мощности.The generator set is connected to the
На фиг. 4 приведена схема управления энергоустановки, которая содержит блок управления 105, к которому линией контроля 106 присоединен контроллер датчиков 107, к которому линиями контроля 106 присоединены все датчики:In FIG. 4 shows the control circuit of a power plant, which contains a
- газоанализатор 108, установленный на выходе из каталитического дожигателя 75,a
- датчик температуры газогенераторного газа 109, установленный на выходе из теплообменника 50,a temperature sensor for
- датчик частоты вращения коленчатого вала 110, установленный на коленчатом вале 44 ДВС 2 для контроля работы ДВС 2 при запуске, останове и на основном режиме,- a
- датчик положения регулятора 111, установленный на регуляторе расхода 51,- a position sensor of the
- датчик положения дросселя 112, установленный на дросселе заслонки 46,a
- расходомер воздуха 113.-
На фиг. 5 приведена более детально конструкция циклона 16, для предварительной очистки газогенераторного газа 1 и реактора 13.In FIG. 5 shows in more detail the design of the
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
В системе выпуска отработанных газов 48 установлен постоянно работающий каталитический дожигатель 70 (фиг. 1).In the
На фиг. 6 приведена более детально конструкция колосниковой решетки 22 и механизма ее встряхивания в виде соединенного штоком 83 с колосниковой решеткой 22 вибратора 84. Колосниковая решетка 22 содержит боковую стенку 85, выполненную в виде усеченного конуса на которой собираются твердые частицы 86.In FIG. 6 shows in more detail the design of the
Реактор 13 имеет следующую конструкцию (фиг. 5). Он выполнен в форме сопла Лаваля и содержит сужающаяся часть 87, расширяющаяся часть 88, и расположенную между ними цилиндрическую часть 89. Концентрично цилиндрическая части 89 выполнен кольцевой коллектор 90.The
Полость коллектора 91 отверстиями 92 соединена с патрубком подачи воздуха 59.The cavity of the manifold 91 with
Газогенераторная энергоустановка (фиг. 1) содержит блок управления 105, к которому линией контроля 106 присоединен выход из контроллера датчиков 107.The gas generator power plant (Fig. 1) comprises a
Газогенераторная электроустановка содержит датчики:Gas generator installation contains sensors:
- газоанализатор 108, установленный на выходе из каталитического дожигателя 75,a
- датчик температуры газогенераторного газа 109, установленный на выходе из теплообменника 49,a temperature sensor for
- датчик частоты вращения коленчатого вала 110,a
- датчик положения регулятора 111,-
- датчик положения дросселя 112,-
- расходомер воздуха 113.-
Выходы из датчиков: газоанализатора 108, датчика температуры газогенераторного газа 109, датчик частоты вращения коленчатого вала 110, датчика положения регулятора 111, датчика положения дросселя 112 и расходомера воздуха 113 линиями контроля 106 соединены с входами в контроллер датчиков 107 (фиг. 1 и 5).The outputs of the sensors: a
На фиг. 7 приведена подробная схема дополнительного ионизатора 78 и его энергоснабжения высоковольтным электрическим током, (конструкция других озонаторов - аналогичная).In FIG. 7 shows a detailed diagram of the
Основной ионизатор воздуха 77 содержит корпус 114 из диэлектрического материала, внешний электрод 115, выполненный из металла в форме цилиндра, внутренний электрод 116, выполненный из металла в виде втулки 117, одетой на осевой стержень 118, также выполненный из метала, радиальную перегородку 119 из диэлектрического материала с окнами 120 для прохода воздуха. На внешней поверхности внутреннего электрода 116 выполнены шипы 121 для интенсификации генерирования озона.The
Первый провод высокого напряжения 120 и второй провод высокого напряжения 121 соединяют электроды 114 и 115 с источником высокого напряжения 122. Заземляющий провод 124 соединяет первый провод высокого напряжения 110 с заземлением 124.A first
К входу в источник высокого напряжения 123 присоединены низковольтные провода 125. В линии одного из низковольтных проводов 125 установлен регулируемый потенциометр 126 и регулируемый выключатель 127.
На фиг. 8 приведена схема питания высоким напряжением озонаторов 77, 78, 80 и 82 (фиг. 1), второй вариант. Каждый ионизатор из приведенных ранее 77, 78, 80 и 82 имеет свой источник высокого напряжении 122.In FIG. 8 shows a high voltage supply circuit of
Газогенераторная энергоустановка содержит систему воспламенения 128, содержащую в свою очередь воспламенитель 129, установленный во втулке 130, проходящей через цилиндрические корпуса 6…8, энергетический блок 131 и энергопередающий канал 132, соединяющий энергетический блок 131и воспламенитель 129. В качестве воспламенителя 129 может быть использована лазерная свеча зажигания.The gas generating power plant comprises an
На фиг. 9 приведен детальный чертеж ворошителя 133. Ворошитель 133 содержит рабочий орган 134, привод возвратно-поступательного движения 135 и соединяющий их шток 136. Шток 136 проходит через втулку 137. Втулка 137 проходит через цилиндрические корпуса 6…8. Шток 136 уплотнен уплотнениями 138, размещенными в кольцевом зазоре 139,In FIG. 9 is a detailed drawing of the
Рабочий орган 134 (фиг. 10) содержит диск 140, центральное отверстие 141, радиальные отверстия 142 в нем, в которых установлены радиальные стержни 143 и приварены сварочными швами 144. Оптимальное количество радиальных стержней 143 от 3-х до 6-ти.The working body 134 (Fig. 10) contains a disk 140, a
Оптимальная длина L радиального стержня 143 выбирается из соотношения:The optimal length L of the
L=(0,25… 0,5) D,L = (0.25 ... 0.5) D,
где:Where:
L - длина радиального стержня 143,L is the length of the
D - внутренний диаметр внутреннего цилиндрического корпуса 8.D is the inner diameter of the inner
При меньшем размере длины радиального стержня 143 он обрушивает свод исходного сырья менее чем на половине поперечного сечения внутреннего цилиндрического корпуса 8. При большей длине радиального стержня 143 рабочий орган 143 не вмещается в главной полости 11 (фиг. 9 и 10) и не имеет возможности возвратно-поступательного движения. На фиг. 11 приведена схема управления озонаторами.With a smaller length of the
Для управления озонаторами 77, 78, 80 и 82 применены одинаковые схемы управления, которые отличаются мощностью и напряжением на выходе из источников высокого напряжения 124. Это связано с тем, что назначение этих озонаторов разное и расходы воздуха через них отличаются.To control
Устройство работает следующим образом (фиг. 1…11).The device operates as follows (Fig. 1 ... 11).
Загружают исходное сырье 12 (фиг. 1) через механизм загрузки 35 в главную полость 11. По команде с блока управления 105 воспламеняют исходное сырье 12 при помощи воспламенителя 129. Для этого энергию (в случае применения лазерной свечи зажигания - световую) с энергетического блока 131 по энергопередающему каналу 132 передают на воспламенитель 129.The
Установка воспламенителя 129 частично во втулке 130 и частично вне газогенератора 1 обеспечивает его защиту от перегрева. Возможно охлаждение воспламенителя 129 воздухом или жидкостью (водой)The installation of the
Газогенераторная энергоустановка содержит систему воспламенения 128, содержащую в свою очередь воспламенитель 129, установленный во втулке 130, проходящей через цилиндрические корпуса 6…8, энергетический блок 131 и энергопередающий канал 132, соединяющий энергетический блок 131и воспламенитель 129. В качестве воспламенителя 129 может быть использована лазерная свеча зажигания.The gas generating power plant comprises an
В газогенератор 1 подают воздух через систему подачи воздуха 88 от вентилятора 90, через открытый вентиль 94 и через патрубок подачи воздуха 59.Air is supplied to
Воздух предварительно озонируют в основном озонаторе воздуха 77. 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 preliminarily ozonized in the
Газогенераторный газ поступает во внутренний кольцевой зазор 10, где на ребрах 16 (фиг. 1 и 5) закручивается и центробежные силы отбрасывают твердые частицы 86 на периферию и они по наклонным боковой стенке 85 колосниковой решетки 22 через отверстия 23 вместе с золой 24 сбрасываются в зольный отсек 25.The gas-generating gas enters the inner
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
По команде с блока управления 105 на регулятор частоты вращения 97 последний подает сигнал на увеличение частоты вращения регулятора частоты вращения 97. т.е. производительности компрессора 95.On command from the
Количество вырабатываемого газогенераторного газа естественно увеличивается и пропорционально увеличивается вырабатываемая газогенераторной электроустановкой мощность, что регистрирует ваттметр 102.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
Однако при очень большом расходе воздуха полнота сгорания исходного сырья 12 в газогенераторе 1 чрезмерно увеличивается, а как известно газогенераторный газ (синтез-газ) образуется при недостатке воздуха. Калорийность газогенераторного газа уменьшается и регистрируемая ваттметром 102 мощность уменьшается. Процесс увеличения расхода воздуха прекращают.However, with a very large air flow rate, the completeness of combustion of the
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
Окислы азота NOx постоянно сжигаются в каталитическом дожигателе 5 (фиг. 1) и при необходимости - в аварийном дожигателе 74, например при выходе из строя ДВС 2.Oxides of nitrogen NOx are constantly burned in the catalytic afterburner 5 (Fig. 1) and, if necessary, in the
При всех изменениях режима работы газогенератора 1 и ДВС 2 постоянно контролируют выброс вредных веществ при помощи газоанализатора 108 и принимают меры используя воздействие на источник высокого напряжения 122 (или источники высокого напряжения 122).With all changes in the operating mode of the
Работа источника высокого напряжения 124 и озонаторов (фиг. 11)The operation of the
Основной озонатор 77 (и все другие озонаторы 78, 80 и 82) как упомянуто ранее. Имеет внешний электрод 114, выполненный из металла в форме цилиндра и внутренний электрод 115, выполненный из металла в виде втулки, одетой на осевой стержень 116, также выполненный из метала. При работе между внешним 114 и внутренним 115 электродами возникает разряд, который вызывает озонирование, т.е. получение из кислорода О2 озона О3.The main ozonizer 77 (and all
Так как окислительные свойства озона примерно в 200 раз выше, чем у кислорода, то его применение в газогенераторе 1, ДВС 2, в аварийном дожигателе 75 и в каталитическомSince the oxidizing properties of ozone are about 200 times higher than that of oxygen, its use in
дожигателе 74 приводит к значительному (на порядок) уменьшению выброса вредных веществ.
Шипы 121 на внутреннем электроде 116 (фиг. 7 и 8) способствуют более интенсивному образованию озона.
Первый провод высокого напряжения 122 и второй провод высокого напряжения 123 соединяют электроды 115 и 116 с источником высокого напряжения 124. Заземляющий провод 125 соединяет первый провод высокого напряжения 122 с заземлением 126.A first
К входу в источник высокого напряжения 124 присоединены низковольтные провода 127. В линии одного из низковольтных проводов 127 установлен управляемый реостат 128 и управляемый выключатель 129. При помощи управляемого выключателя 129 включают озонаторы, а при помощи управляемого реостата 128 регулируют режим их работы (напряжение питания озонаторов). На фиг. 7 приведена схема источника управления высокого напряжения 124 для всех озонаторов 77, 78, 80 и 82.A low-
Целесообразна схема (фиг. 8 и 11) с применением четырех источников высокого напряжения 122 для каждого озонатора 77, 78, 80 и 82 свой - источник высокого напряжения 124.A suitable scheme (Fig. 8 and 11) using four
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 105, используя показания газоанализатора 108 (фиг. 1). Весь процесс контроля и управления выполняет блок управления 105 (фиг. 1) используя разработанное программное обеспечение.In practice, the supply voltage to the ozonizers is increased until the reduction of the emission of harmful substances in the exhaust system of the
При этом количество NOx и др. вредных веществ в выхлопных газах уменьшается по сравнению с известными аналогами 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 by several times in comparison with known analogues. Monitoring the operation of all installation systems is carried out using sensors (Fig. 1 and 4):
газоанализатор 108,
датчик температуры газогенераторного газа 109,gas
датчик частоты вращения коленчатого вала 110,
датчик положения регулятора 111,
датчик положения дросселя 112.
Осуществляют контроль работы газогенераторной энергоустановки и в зависимости от показаний этих датчиков при помощи блока управления 105, с которого подают сигналы на привода 31, 36, 47, 52, 65, управляемый клапан 73, вибратор 84 (фиг. 1), управляемый реостат 128 и управляемый выключатель 129 (фиг. 1, 7 и 11).They control the operation of the gas generator power plant and, depending on the readings of these sensors, use the
При применении схемы с двумя и более ДВС 2 (на фиг. 1…11 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 ... 11 this option is not shown), one of the
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 - NOx и других вредных веществ. Это может привести к ухудшению экологии окружающей среды.In the event of an emergency, for example, when using one
Чтобы этого не произошло, открывают управляемый клапан 68 и газогенераторный газ сжигают в аварийном дожигателе 74.To avoid this, open the controlled
Аварийный дожигатель 74 также используют при загрузке исходного сырья в газогенератор 1 после его полного сгорания для того, чтобы в атмосфере сбросить минимум вредных веществ.
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 75 (фиг. 1).Monitoring the environmental state of the gas generator power plant, as mentioned earlier, is carried out constantly using a
Работа ворошителяAgitator work
При горении исходного сырья 12 в верхней части главной полости 11 периодически образуется свод исходного сырья 12 и процесс горения замедляется. Скорость образования газогенераторного газа тоже снижается.When burning the
Для обрушения свода исходного сырья 12 периодически подают с блока управления 105 сигнал (фиг. 9) на привод возвратно-поступательного движения 137, который через шток 138 приводит в возвратно-поступательное рабочий орган 136. Шток 138 проходит через втулку 139. Втулка 139 проходит насквозь в главную полость 11 через цилиндрические корпуса 6…8. Это исключит утечку газогенераторного газа, содержащего вредные вещества в атмосферу. Рабочий орган 136 (фиг. 10), содержащий диск 142 с установленными на нем радиальными стержнями 145 обрушивает свод выгоревшего исходного сырья 12. Это значительно ускорит горение в газогенераторе 1 и увеличит скорость выработки газогенераторного газа.To collapse the arch of the
В результате можно получить максимальную мощность на выходе электрогенератора при обеспечении предельно-допустимой концентрации вредных веществ в выхлопных газах за счет применения ворошителя, интенсифицирующего процесс горения и выработки газогенераторного газа придания рабочему органу 136 ворошителя 135 возвратно-поступательного движения с большой амплитудой при помощи привода возвратно-поступательного движения 137 и за счет эффективной формы рабочего органа 136, а именно наличия нескольких (от 3 до 6 радиальных стержней 145 достаточно большой длины).As a result, it is possible to obtain maximum power at the output of the electric generator while ensuring the maximum permissible concentration of harmful substances in the exhaust gases through the use of an agitator that intensifies the combustion process and generates gas-generating gas by giving the
На «основном режиме» производят активацию газогенераторного газа и озонирование воздуха, подаваемого в газогенератор 1.In the “main mode”, gas-generating gas is activated and ozonation of air supplied to the gas-
После выхода газогенераторной электроустановки в «основной режим» постоянно контролируют выброс вредных веществ из системы выпуска отработанных газов и при превышении их концентрации предельно допустимых норм постепенно увеличивают степень озонирования воздуха, подаваемого в газогенератор 1 и если это не приводит к желаемому результату изменяют расход воздуха в сторону увеличения или уменьшения до достижения концентрации выброса вредных веществ предельно-допустимых значений независимо от получения максимального значения выходной мощности электрогенератора и продолжают работу в «установившемся режиме».After the gas generator electrical installation enters the “main mode”, the emission of harmful substances from the exhaust gas exhaust system is constantly monitored and, when their concentration exceeds the maximum permissible norms, the ozonation of the air supplied to the
После выхода работы газогенераторной установки в «установившийся режим» включают озонирование воздуха на входе в двигатель внутреннего сгорания 2 путем задействования дополнительного озонатора 78.After the output of the gas generator installation into "steady state" include ozonation of air at the entrance to the
После выхода работы газогенераторной установки в «установившийся режим» включают озонирование воздуха на входе каталитический дожигатель 75 путем подачи воздуха во второй трубопровод подачи воздуха 79 и задействования второго дополнительного ионизатора воздуха 80 (фиг. 1 и 11).After the operation of the gas generator installation in "steady state" include ozonation of air at the inlet of the
Эти мероприятия дополнительно уменьшат выбросы в атмосферу вредных веществ.These measures will further reduce emissions of harmful substances into the atmosphere.
Применение группы изобретений позволило:The use of a group of inventions allowed:
1. Обеспечение розжига и горения при применении исходного сырья высокой влажности, при обеспечении предельно-допустимой концентрации вредных веществ в выхлопных газах за счет применения системы предварительной осушки выхлопными газами от ДВС и эффективного ворошителя с применением возвратно-поступательного движения рабочего органа, имеющего несколько радиальных стержней достаточно большой длины.1. Ensuring ignition and combustion when using raw materials of high humidity, while ensuring the maximum permissible concentration of harmful substances in exhaust gases through the use of a preliminary exhaust gas drying system from the internal combustion engine and an effective agitator using a reciprocating movement of the working body having several radial rods long enough.
2. Получить максимальную мощность на выходе электрогенератора при обеспечении предельно-допустимой концентрации вредных веществ в выхлопных газах за счет применения ворошителя, интенсифицирующего процесс горения и выработки газогенераторного газа.2. To obtain maximum power at the output of the generator while ensuring the maximum permissible concentration of harmful substances in exhaust gases through the use of agitator, intensifying the combustion process and the generation of gas generator gas.
3. 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.3. 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 performance of catalytic and emergency afterburners.
4. Уменьшить выброс в атмосферу при перезагрузке исходного сырья.4. Reduce emissions into the atmosphere when reloading feedstock.
5. 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.5. To ensure full automation 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.
6. Повысить КПД электроустановки за счет повышения температуры сгорания генераторного газа и уменьшения отдачи тепла в атмосферу.6. To increase the efficiency of electrical installations by increasing the temperature of combustion of the generator gas and reducing heat transfer to the atmosphere.
7. Уменьшить вредное воздействие на экологию окружающей среды за счет уменьшения выброса вредных веществ в атмосферу на всех режимах. Это достигнуто применением каталитического и аварийного дожигателей.7. To reduce the harmful effects on the environment by reducing the emission of harmful substances into the atmosphere in all modes. This is achieved by the use of catalytic and emergency afterburners.
8. Снизить входящую в ДВС температуру газогенераторного газа для обеспечения его работы применением теплообменника и радиатора.8. To reduce the temperature of the gas-generating gas entering the internal combustion engine to ensure its operation using a heat exchanger and radiator.
9. Повысить надежность работы и снизить расходы на сервисное обслуживание ДВС за счет:9. 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 (28)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019114348A RU2712321C1 (en) | 2019-05-07 | 2019-05-07 | Operating method of gas generator plant and gas generator plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019114348A RU2712321C1 (en) | 2019-05-07 | 2019-05-07 | Operating method of gas generator plant and gas generator plant |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2712321C1 true RU2712321C1 (en) | 2020-01-28 |
Family
ID=69625065
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019114348A RU2712321C1 (en) | 2019-05-07 | 2019-05-07 | Operating method of gas generator plant and gas generator plant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2712321C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2791636C1 (en) * | 2022-01-19 | 2023-03-13 | Юлай Масабихович Насибуллин | Combustible rubbish engine |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4282835A (en) * | 1979-07-02 | 1981-08-11 | Wm. D. Peterson & Associates | Internal combustion engine with gas synthesizer |
RU2099553C1 (en) * | 1995-12-26 | 1997-12-20 | Украинский государственный морской технический университет | Method and device for generating and utilizing generator gas |
RU2516492C2 (en) * | 2012-02-29 | 2014-05-20 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) | Plant to process moist organic substrates to gaseous energy carriers |
-
2019
- 2019-05-07 RU RU2019114348A patent/RU2712321C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4282835A (en) * | 1979-07-02 | 1981-08-11 | Wm. D. Peterson & Associates | Internal combustion engine with gas synthesizer |
RU2099553C1 (en) * | 1995-12-26 | 1997-12-20 | Украинский государственный морской технический университет | Method and device for generating and utilizing generator gas |
RU2516492C2 (en) * | 2012-02-29 | 2014-05-20 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) | Plant to process moist organic substrates to gaseous energy carriers |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2791636C1 (en) * | 2022-01-19 | 2023-03-13 | Юлай Масабихович Насибуллин | Combustible rubbish engine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2149312C1 (en) | Modification in burning and utilization of fuel gases | |
JP4889176B2 (en) | Method and apparatus for burning solid fuel, especially solid waste | |
CN107189820A (en) | A kind of fine coal mixes the burning compound gasification combustor of high concentrated organic wastewater and process | |
CN112050221A (en) | Waste incineration system with pyrolysis gasification | |
US5381659A (en) | Engine exhaust reburner system and method | |
JPH0368292B2 (en) | ||
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 | |
RU2693342C1 (en) | Operating method of gas generator electric plant and gas generator electric plant | |
RU2712321C1 (en) | Operating method of gas generator plant and gas generator plant | |
RU2683066C1 (en) | Method of launching gas generator electric plant and gas generator plant | |
RU2693961C1 (en) | Gas generator electric plant | |
CN112555852A (en) | Combustion and air distribution system and method for secondary combustion chamber | |
RU2695555C1 (en) | Gas generator | |
RU2693343C1 (en) | Gas generator | |
RU2527214C1 (en) | Method and plant for oil shale processing | |
RU2686240C1 (en) | Gas generator | |
RU2692585C1 (en) | Gas generator | |
CN212565792U (en) | Waste incineration system with pyrolysis gasification | |
RU91409U1 (en) | INSTALLATION FOR THERMAL PROCESSING OF SOLID DOMESTIC WASTE | |
EP3568636B1 (en) | Post-combustion device and method | |
RU2313725C2 (en) | Power installation | |
JP2005240586A (en) | Complex system of low-temperature plasma device and gas engine, and energy generating method | |
WO2012167185A2 (en) | Pyrolysis-based apparatus and methods | |
RU2140611C1 (en) | Method of heat treatment of organic wastes and plant for realization of this method |