RU2712321C1 - Operating method of gas generator plant and gas generator plant - Google Patents

Operating method of gas generator plant and gas generator plant Download PDF

Info

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
Application number
RU2019114348A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Борисович Болотин
Original Assignee
Николай Борисович Болотин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Борисович Болотин filed Critical Николай Борисович Болотин
Priority to RU2019114348A priority Critical patent/RU2712321C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2712321C1 publication Critical patent/RU2712321C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B43/00Engines characterised by operating on gaseous fuels; Plants including such engines
    • F02B43/08Plants characterised by the engines using gaseous fuel generated in the plant from solid fuel, e.g. wood
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

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

FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: group of inventions relates to power engineering and can be used in households, farms and industry for burning garbage and wood wastes. Objectives of creating a group of inventions is to accelerate combustion of raw material of high humidity while providing maximum allowable concentration of hazardous substances in exhaust gases. Solving said problem is achieved in a method of operating a gas generator plant, comprising loading source material and feeding air into the main cavity of the gas generator, ignition of initial material and supply of gas-generator gas through gas line to internal combustion engine, to which electric generator is connected for electric power generation, exhaust of exhaust gases from exhaust system of exhaust gases of internal combustion engine after its preliminary cleaning in catalytic afterburner, at that after loading of initial raw material into main cavity of gas generator and before supply of air into gas generator upon command from control unit gas generator is switched into "mode of initial material drying", for this purpose exhaust gases are supplied from exhaust system of exhaust gases in internal combustion engine operating on liquid fuel, and after ignition of initial raw material gas generator is changed into "main mode", for this purpose internal combustion engine is switched to operation from gas-generator gas, periodically crumbs vault of starting material agitator, comprising working member installed in main cavity, and reciprocating drive with connecting rod, in that in "main mode" continuously by means of wattmeter output power of electric generator is measured and by means of flow meter is air flow to gas generator and this information is transmitted to control unit, which increases air flow to the gas generator until the output power increases, and when the maximum power value is reached, increasing the air flow rate, and when power is reduced – air flow is reduced, when power is lower than maximum allowable value, air supply to gas generator is disconnected, internal combustion engine is switched off, gas-generator gas is discharged inside main gas generator cavity through discharge pipeline for combustion into atmosphere, wherein ionized air is added thereto, ash is unloaded and initial material is loaded again. At "main mode" gas generator gas activation and ozonation of air supplied to gas generator are performed. After the gas generator plant exits into the "main mode", emission of harmful substances from the exhaust system is constantly monitored and when the concentration of maximum permissible standards is exceeded, the degree of ozonation of air supplied to the gas generator is gradually increased, and, if this does not result in the desired result, the air flow rate is increased or decreased to achieve the concentration of emission of hazardous substances of maximum permissible values regardless of the maximum output power of the electric generator and the work is continued in "steady-state" mode. After operation of gas generator plant in "steady-state mode" ozonation of air at inlet of internal combustion engine is switched on. After operation of gas generator plant into "steady-state" mode, ozonation of air at inlet of catalytic afterburner is switched on. Also disclosed is gas generator plant.
EFFECT: providing maximum permissible concentration of hazardous substances in exhaust gases at all modes.
13 cl, 11 dwg

Description

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

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

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

Кроме того, в соответствии с 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 C10J 3/32, C10J 3/40, C10J 3/68.

Реактор газификации, содержащий котел с двумя концентрично расположенными один в другом внутренним и внешним кожухами, выполненными в виде кольцевых теплообменных рубашек, с газоходом между ними, с лопастным ворошителем сырья и усеченным конусом, зоны первичной газификации и регенерации газов, горелку, колосниковой решеткой фурмы для подачи пара в зону регенерации, крышкой и установленным на ней реверсивным приводом и связанной с ним отсасывающей трубой с трубным разравнивателем, с закрепленным под ним лопастным ворошителем сырья и с установленными на свободном конце трубы фурмами для подачи паров воды из зоны скопления пара в зону первичной газификации сырья.A gasification reactor 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 C10j 3/20, publ. 04/25/1979, consisting in the supply of heat, air and water vapor into the reaction chamber loaded with carbon-containing fuel, where the generator gas is formed as a result of the interaction of the components. The resulting gas is purified from resins and non-combustible impurities and fed into the internal combustion engine power system.

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

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

Способ получения синтез-газа предусматривает загрузку перерабатываемого сырья, содержащего по крайней мере твердое сырье, в котел реактора газификации и продвижение его с последовательным проведением обращенного процесса движения воздуха и газа при температурном воздействии с формированием технологических зон: зоны сушки, зоны пирогенетического разложения, зоны первичной газификации сырья при неполном окислении его кислородом воздуха и подаче синтез-газа с термохимическим разложением сырья на инертные газовые составляющие и образованием реагента в виде атомарного углерода, зоны термического разложения смол, зоны регенерации, формируемой выпавшим на колосниковую решетку реагентом при подаче в него пара и получением на выходе из него синтез-газа и зоны охлаждения синтез-газа в газоходе котла реактора, отличающийся тем, что зону регенерации формируют на колосниковой решетке реактора в виде открытого естественного насыпного конуса из реагента, обуславливающего за пределами этой зоны формирование зоны очистки синтез-газа, обеспеченной снижением скорости его истечения из зоны регенерации в свободное пространство нижней части котла реактора до скорости витания твердых частиц, размером не более 70 мкм, при этом под крышкой реактора формируют зону скопления пара путем загрузки перерабатываемого сырья в котел реактора до контролируемого уровня и из этой зоны производят отсос пара в зону первичной газификации сырья с получением инертных газов и синтез-газа, а в зоне сушки котла реактора производят обрушение купола сырья и его разравнивание, и в зоне пирогенетического разложения сырья производят его интенсивное рыхление с обеспечением газопроницаемости и продвижения сверху вниз путем его обратного и прямого механического перемещения, а в зоне первичной газификации сырья производят механическое обрушение его сводообразования и осуществляют совместную подачу синтез-газа вместе с воздухом, и охлаждение синтез-газа производят до температуры, соответствующей началу конденсации смол, при его закрутке в газоходе вокруг оси котла реактора, причем воздух, пар и синтез-газ подают в технологические зоны реактора объемными порциями в зависимости от химического состава сырья.The method of producing synthesis gas involves loading the processed raw materials containing at least solid raw materials into the boiler of the gasification reactor and promoting it with 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 C10J 3/20, publ. 05/20/2013

Реактор газификации содержит котел с крышкой, с двумя концентрично расположенными один в другом внутренними и внешними кожухами, выполненными в виде кольцевых теплообменных рубашек, газоход между ними, лопастной ворошитель сырья, усеченный конус, зону первичной газификации и регенерации газов, горелку. Реактор дополнительно снабжен системой нижнего ворошения, с лопастным ворошителем, расположенным в усеченном конусе, закрепленном в корпусе герметично, теплосъемными водяными стержнями, расположенными в газоходе, зоной синтеза метана, расположенной на входе в газоход. Сопло горелки расположено в герметичной полости между стенками конуса и его корпуса. Реактор снаружи покрыт теплоизоляционными материалами, а внутренняя поверхность зоны первичной газификации футерована термоизоляционными материаламиThe gasification reactor 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,gas generator 1,

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

электрогенератор 3,electric generator 3,

газовод 4,gas duct 4,

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

наружный цилиндрический корпус 6,outer cylindrical body 6,

средний цилиндрический корпус 7,middle cylindrical body 7,

внутренний цилиндрический корпус 8,inner cylindrical body 8,

внешний кольцевой зазор 9,external annular clearance 9,

внутренний кольцевой зазор 10,internal annular clearance 10,

главная полость 11,main cavity 11,

исходное сырье 12,feedstock 12,

реактор 13,reactor 13,

первый нижний торец 14,the first bottom end 14,

центральное отверстие 15,central hole 15,

циклон 16,cyclone 16,

внешняя поверхность 17,outer surface 17,

ребра 18,ribs 18,

теплоизоляция 19.thermal insulation 19.

второй нижний торец 20,second lower end 20,

третий нижний торец 21,third lower end 21,

колосниковая решетка 22,grate 22,

отверстия 23,holes 23,

зола 24,ash 24,

зольный отсек 25.ash compartment 25.

корпус 26,building 26,

полость 27,cavity 27,

устройство выгрузки 28,discharge device 28,

приемный бункер 29,receiving hopper 29,

механизм выгрузки 30,unloading mechanism 30,

первый привод 31.first drive 31.

основание 32.base 32.

верхний торец 33,top end 33,

входное отверстие 34,inlet 34,

механизм загрузки 35,loading mechanism 35,

второй привод 36,second drive 36,

внешняя поверхность 37,outer surface 37,

коллектор 38,collector 38,

внутренняя полость 39,internal cavity 39,

отверстия 40,holes 40,

картер 41,case 41,

цилиндр 42,cylinder 42,

поршень 43,piston 43,

коленчатый вал 44.crankshaft 44.

электрические провода 45,electrical wires 45,

дроссельная заслонка 46throttle valve 46

третий привод 47,third drive 47,

система выпуска отработанных газов 48.exhaust system 48.

теплообменник 49,heat exchanger 49,

фильтр тонкой очистки 50,fine filter 50,

регулятор расхода 51,flow regulator 51,

четвертый привод 52fourth drive 52

форсунка 53,nozzle 53,

форсунка жидкого топлива 54,liquid fuel nozzle 54,

система подачи жидкого топлива 55,liquid fuel supply system 55,

система предварительной осушки 56,pre-drying system 56,

трубопровод отбора выхлопных газов 57,exhaust pipe 57,

клапан отбора 58sampling valve 58

патрубок подачи воздуха 59,air supply pipe 59,

свеча зажигания 60.spark plug 60.

линия управления 61.control line 61.

трубопровод подачи 62,feed line 62,

трубопровод отвода 63.branch pipe 63.

радиатор 64.radiator 64.

вентилятор 65,fan 65,

пятый привод 66,fifth drive 66,

высоковольтный провод 67,high voltage wire 67,

распределитель 68,dispenser 68,

катушка зажигания 69,ignition coil 69,

низковольтные провода 70,low voltage wires 70,

аккумулятор 71,battery 71,

трубопровод сброса 72,discharge line 72,

управляемый клапан 73,controlled valve 73,

аварийный дожигатель 74,emergency afterburner 74,

каталитический дожигатель 75,catalytic afterburner 75,

активатор топлива 76,fuel activator 76,

основной озонатор воздуха 77,main air ozonizer 77,

дополнительный озонатор 78,additional ozonizer 78,

трубопровод подачи дополнительного воздуха 79,additional air supply pipe 79,

второй дополнительный ионизатор воздуха 80.second additional air ionizer 80.

второй трубопровод подачи дополнительного воздуха 81,a second auxiliary air supply line 81,

третий дополнительный ионизатор воздуха 82.third additional air ionizer 82.

шток 83,stock 83,

вибратор 84,vibrator 84,

боковая стенка 86.side wall 86.

твердые частицы 86,solid particles 86,

сужающаяся часть 87,tapering portion 87,

расширяющаяся часть 88,expanding part 88,

цилиндрическая часть 89,cylindrical part 89,

кольцевой коллектор 90,ring collector 90,

полость коллектора 91,reservoir cavity 91,

отверстия 82,holes 82,

система подачи воздуха 93,air supply system 93,

вентиль 94valve 94

вентилятор 95,fan 95,

регулируемый электрический привод 96,adjustable electric drive 96,

регулятор частоты вращения 97,speed controller 97,

насос 98,pump 98,

регулируемый привод насоса 99.adjustable pump drive 99.

регулятор привода 100,drive controller 100,

нагрузка 101,load 101,

ваттметр 102,power meter 102,

амперметр 103,ammeter 103,

вольтметр 104,voltmeter 104,

блок управления 105,control unit 105,

линия контроля 106,control line 106,

контроллер датчиков 107,sensor controller 107,

газоанализатор 108,gas analyzer 108,

датчик температуры газогенераторного газа 109,gas generator temperature sensor 109,

датчик частоты вращения коленчатого вала 110,crankshaft speed sensor 110,

датчик положения регулятора 111,regulator position sensor 111,

датчик положения дросселя 112,throttle position sensor 112,

расходомер воздуха 113,air mass meter 113,

корпус 114,case 114,

внешний электрод 115,external electrode 115,

внутренний электрод 116,inner electrode 116,

втулка 117,sleeve 117,

осевой стержень 118,axial shaft 118,

перегородка 119,partition 119,

окна 120,windows 120,

шипы 121.spikes 121.

первый провод высокого напряжения 122,the first high voltage wire 122,

второй провод высокого напряжения 123,second high voltage wire 123,

источник высокого напряжения 124,high voltage source 124,

заземляющий провод 125,ground wire 125,

заземление 126.grounding 126.

низковольтные провода 127,low voltage wires 127,

управляемый реостат 128,controlled rheostat 128,

управляемый выключатель 129.controllable switch 129.

система воспламенения 130,ignition system 130,

воспламенитель 131,igniter 131,

втулка 132,sleeve 132,

энергетический блок 133,energy block 133,

энергопередающий канал 134,power transmission channel 134,

ворошитель 135,agitator 135,

рабочий орган 136,working body 136,

привод возвратно-поступательного движения 137.reciprocating drive 137.

шток 138,stock 138,

втулка 139,sleeve 139,

уплотнение 140,seal 140,

кольцевой зазор 141,annular clearance 141,

диск 142.disk 142.

центральное отверстие 143,central hole 143,

радиальные отверстия 144,radial holes 144,

радиальные стержни 145,radial rods 145,

сварочный шов 146.welding seam 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 gas generator 1 and an internal combustion engine ICE - 2 with an electric generator 3. The output from the gas generator 1 by the gas duct 4 is connected to the fuel-air mixture supply system 5 in the ICE 2.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

В верхней части наружного цилиндрического корпуса 6 на его внешней поверхности 37 выполнен коллектор 38, внутренняя полость 39 которого отверстиями 40 для выхода горячего генераторного газа сообщается 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 cylindrical body 6, a collector 38 is made on its outer surface 37, the inner cavity 39 of which is connected by openings 40 for the exit of the hot generator gas to the gas duct 4 on the one hand, with an internal annular gap 10, and on the other, connected to the fuel supply system air mixture 5 in ICE 2. (Fig. 1)

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

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

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

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 gas nozzle 53, a liquid fuel nozzle 54 is connected to the liquid fuel supply system 55. In addition, a preliminary drying system 56 for the feedstock 12 and an exhaust gas extraction pipe 57 is provided, the inlet of which is connected to the exhaust system 48 and the outlet to pre-drying system 56. The exhaust pipe 57 contains a selection valve 58.

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 cylindrical body 6, which communicates with the main cavity 11 through the middle cylindrical body 7 and the inner cylindrical body 8.

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).ICE 2 contains a spark plug 60. Control lines 61 are connected to the first drive 31 and second drive 36. A radiator 64 is connected to the heat exchanger 49 by the supply and exhaust pipelines 62 and 63. A fan 65 with a fifth drive 65 is installed near the radiator 64 to cool the circulating water (antifreeze )

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 spark plug 60 is connected the output of the high-voltage wire 67, connected to a distributor 68, which is connected to the ignition coil 69, which is connected by low-voltage wires 70 to the battery 71.

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 grate 22 using the rod 83 is connected to the vibrator 84. The grate 22 has a side wall 85 in the form of a truncated cone to collect solid particles 86 (Fig. 1, and 5). Ash 24 is collected in the ash compartment 25.

К газоводу 4 присоединен трубопровод сброса 72 с клапаном 73, после которого установлен аварийный дожигатель 74 (фиг. 1)A discharge line 72 with a valve 73 is connected to the gas duct 4, after which an emergency afterburner 74 is installed (Fig. 1)

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 exhaust system 48 from the internal combustion engine 22, a catalytic afterburner 75 is installed (Fig. 1), designed for continuous afterburning of NOx and other harmful substances.

Выхлопы ДВС могут значительно навредить атмосфере. Но наиболее эффективное средство нейтрализации вредных веществ: каталитический дожигатель выхлопных газов.ICE 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 fuel activator 76 is installed on the gas duct 4 in front of the gas nozzle 53, and a main air ozonizer 77 is installed in the air supply system 59.

Активатор топлива 76 может быть магнитный, электрический или электромагнитный.The fuel activator 76 may be magnetic, electrical, or electromagnetic.

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 additional ozonizer 78 is installed in the air supply system 4 to the internal combustion engine 2.

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 internal combustion engine 2, as mentioned earlier, comprises a combustion exhaust system in which a catalytic afterburner 75 is installed. The installation comprises an additional air supply pipe 79 with a second additional air ozonizer 80.

К газоводу 4 присоединен через управляемый клапан 73 аварийный дожигатель 74.An emergency afterburner 74 is connected to the gas duct 4 through a controllable valve 73.

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 emergency afterburner 74, a second additional air supply pipe 81 with a third additional air ozonizer 82.

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

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

Газогенераторная электроустановка оборудована системой подачи воздуха 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 air supply system 93 to the gas generator 1. The air supply system 93 includes a valve 94, a compressor 95, an adjustable electric drive 96 connected to it. Adjustable electric drive 96 is connected to the output of the speed controller 97.

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 heat exchanger 49, a radiator 64, and supply and exhaust pipelines 63 for circulating water (antifreeze).

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 pump 98 is installed in the discharge pipe 63. An adjustable pump drive 99 is connected to the pump 98. An output from the drive controller 100 is connected to the input of the adjustable pump drive 99.

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 load 101. At the input to the load 101, a power meter 102, an ammeter 103 and a voltmeter 104 are installed to control the generated power.

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 control unit 105, to which a sensor controller 107 is connected by a control line 106, to which all sensors are connected by a control line 106:

- газоанализатор 108, установленный на выходе из каталитического дожигателя 75,a gas analyzer 108 installed at the outlet of the catalytic afterburner 75,

- датчик температуры газогенераторного газа 109, установленный на выходе из теплообменника 50,a temperature sensor for gas generator gas 109 mounted at the outlet of the heat exchanger 50,

- 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 crankshaft speed sensor 110 mounted on the crankshaft 44 of the internal combustion engine 2 for monitoring the operation of the internal combustion engine 2 at start, stop and main mode,

- датчик положения регулятора 111, установленный на регуляторе расхода 51,- a position sensor of the regulator 111 mounted on the flow regulator 51,

- датчик положения дросселя 112, установленный на дросселе заслонки 46,a throttle position sensor 112 mounted on the throttle of the shutter 46,

- расходомер воздуха 113.- air mass meter 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 cyclone 16, for preliminary cleaning of the gas-generating gas 1 and the reactor 13.

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

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

На фиг. 6 приведена более детально конструкция колосниковой решетки 22 и механизма ее встряхивания в виде соединенного штоком 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 grate 22 and the mechanism for shaking it in the form of a vibrator 84 connected by the rod 83 to the grate 22. The grate 22 includes a side wall 85 made in the form of a truncated cone on which solid particles 86 are collected.

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 reactor 13 has the following design (Fig. 5). It is made in the form of a Laval nozzle and contains a tapering part 87, an expanding part 88, and a cylindrical part 89 located between them. The concentrically cylindrical part 89 is made an annular collector 90.

Полость коллектора 91 отверстиями 92 соединена с патрубком подачи воздуха 59.The cavity of the manifold 91 with openings 92 is connected to the air supply pipe 59.

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 control unit 105 to which an output from the sensor controller 107 is connected by a control line 106.

Газогенераторная электроустановка содержит датчики:Gas generator installation contains sensors:

- газоанализатор 108, установленный на выходе из каталитического дожигателя 75,a gas analyzer 108 installed at the outlet of the catalytic afterburner 75,

- датчик температуры газогенераторного газа 109, установленный на выходе из теплообменника 49,a temperature sensor for gas generator gas 109 mounted at the outlet of the heat exchanger 49,

- датчик частоты вращения коленчатого вала 110,a crankshaft speed sensor 110,

- датчик положения регулятора 111,- position controller 111,

- датчик положения дросселя 112,- throttle position sensor 112,

- расходомер воздуха 113.- air mass meter 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 gas analyzer 108, a temperature sensor for gas generator 109, a sensor for the rotational speed of the crankshaft 110, a position sensor for the regulator 111, a position sensor for the throttle 112 and an air flow meter 113 with control lines 106 connected to the inputs of the sensor controller 107 (Figs. 1 and 5) .

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 additional ionizer 78 and its power supply with high-voltage electric current (the design of other ozonizers is similar).

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 main air ionizer 77 comprises a body 114 made of dielectric material, an external electrode 115 made of metal in the form of a cylinder, an internal electrode 116 made of metal in the form of a sleeve 117, dressed on an axial rod 118, also made of metal, and a radial baffle 119 made of dielectric material with windows 120 for air passage. Spikes 121 are made on the outer surface of the inner electrode 116 to intensify ozone generation.

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 high voltage wire 120 and a second high voltage wire 121 connect electrodes 114 and 115 to a high voltage source 122. A ground wire 124 connects the first high voltage wire 110 to ground 124.

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.Low voltage wires 125 are connected to the input of the high voltage source 123. An adjustable potentiometer 126 and an adjustable switch 127 are installed in the line of one of the low voltage wires 125.

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 ozonizers 77, 78, 80 and 82 (FIG. 1), the second option. Each ionizer from the above 77, 78, 80 and 82 has its own high voltage source 122.

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 ignition system 128, which in turn contains an ignitor 129 installed in a sleeve 130 passing through cylindrical bodies 6 ... 8, an energy block 131 and an energy transfer channel 132 connecting the energy block 131 and the ignitor 129. A laser can be used as an ignitor 129 spark plug.

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 agitator 133. The agitator 133 comprises a working body 134, a reciprocating drive 135 and a stem 136 connecting them. The stem 136 passes through the sleeve 137. The sleeve 137 passes through the cylindrical bodies 6 ... 8. The rod 136 is sealed with seals 138 located in the annular gap 139,

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 central hole 141, radial holes 142 in it, in which radial rods 143 are installed and welded with welds 144. The optimal number of radial rods 143 is from 3 to 6.

Оптимальная длина L радиального стержня 143 выбирается из соотношения:The optimal length L of the radial rod 143 is selected from the ratio:

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 radial rod 143,

D - внутренний диаметр внутреннего цилиндрического корпуса 8.D is the inner diameter of the inner cylindrical body 8.

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 radial rod 143, it collapses the arch of the feedstock in less than half the cross section of the inner cylindrical body 8. With a larger length of the radial rod 143, the working element 143 does not fit in the main cavity 11 (Figs. 9 and 10) and is not able to return - translational motion. In FIG. 11 shows a control scheme for ozonizers.

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 ozonizers 77, 78, 80, and 82, the same control circuits were used, which differ in power and voltage at the output from high voltage sources 124. This is due to the fact that the purpose of these ozonizers is different and the air flow through them is different.

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 feedstock 12 is loaded (Fig. 1) through the loading mechanism 35 into the main cavity 11. On command from the control unit 105, the feedstock 12 is ignited using an igniter 129. For this, the energy (in the case of a laser spark plug - light) from the energy unit 131 via an energy transmitting channel 132 transmit to the ignitor 129.

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 igniter 129 partially in the sleeve 130 and partially outside the gas generator 1 provides its protection against overheating. It is possible to cool the igniter 129 with air or liquid (water)

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 ignition system 128, which in turn contains an ignitor 129 installed in a sleeve 130 passing through cylindrical bodies 6 ... 8, an energy block 131 and an energy transfer channel 132 connecting the energy block 131 and the ignitor 129. A laser can be used as an ignitor 129 spark plug.

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 gas generator 1 through air supply system 88 from fan 90, through open valve 94, and through air supply pipe 59.

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 main air ozonator 77. The feedstock 12 burns out when there is a lack of air and generator gas is formed with a temperature of 1200 ... 1300 ° C. The process of synthesis of gas-generating gas occurs at a temperature of from 1000 to 1300 ° C. It is preferable to maintain a temperature of about 1300 ° C. At a lower temperature, the gas-generating gas does not form in sufficient volume.

Газогенераторный газ поступает во внутренний кольцевой зазор 10, где на ребрах 16 (фиг. 1 и 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 annular gap 10, where it is twisted on the ribs 16 (FIGS. 1 and 5) and the centrifugal forces cast off the solid particles 86 to the periphery and they are discharged along the inclined side wall 85 of the grate 22 through the openings 23 together with the ash 24 into the ash compartment 25.

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

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 control unit 105 to the speed controller 97, the latter sends a signal to increase the speed of the speed controller 97. i.e. compressor performance 95.

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 power meter 102.

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 feedstock 12 in the gas generator 1 is excessively increased, and as is known, a gas generator gas (synthesis gas) is formed with a lack of air. The calorific value of the gas-generating gas decreases and the power recorded by the power meter 102 decreases. The process of increasing air flow is stopped.

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

Окислы азота NOx постоянно сжигаются в каталитическом дожигателе 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 emergency afterburner 74, for example, when the internal combustion engine 2 fails.

При всех изменениях режима работы газогенератора 1 и ДВС 2 постоянно контролируют выброс вредных веществ при помощи газоанализатора 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 gas generator 1 and ICE 2, the emission of harmful substances is constantly monitored using a gas analyzer 108 and measures are taken using the effect on the high voltage source 122 (or high voltage sources 122).

Работа источника высокого напряжения 124 и озонаторов (фиг. 11)The operation of the high voltage source 124 and ozonizers (Fig. 11)

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 other ozonizers 78, 80, and 82) as mentioned previously. It has an external electrode 114 made of metal in the form of a cylinder and an internal electrode 115 made of metal in the form of a sleeve, dressed on an axial rod 116, also made of metal. When working between the outer 114 and the inner 115 electrodes, a discharge occurs that causes ozonation, i.e. production of oxygen O 2 ozone O 3 .

Так как окислительные свойства озона примерно в 200 раз выше, чем у кислорода, то его применение в газогенераторе 1, ДВС 2, в аварийном дожигателе 75 и в каталитическомSince the oxidizing properties of ozone are about 200 times higher than that of oxygen, its use in gas generator 1, ICE 2, in emergency afterburner 75 and in catalytic

дожигателе 74 приводит к значительному (на порядок) уменьшению выброса вредных веществ.afterburner 74 leads to a significant (an order of magnitude) reduction in the emission of harmful substances.

Шипы 121 на внутреннем электроде 116 (фиг. 7 и 8) способствуют более интенсивному образованию озона.Spikes 121 on the inner electrode 116 (FIGS. 7 and 8) contribute to more intense ozone formation.

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 high voltage wire 122 and a second high voltage wire 123 connect electrodes 115 and 116 to a high voltage source 124. A ground wire 125 connects the first high voltage wire 122 to ground 126.

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-voltage wire 127 is connected to the input of the high-voltage source 124. A controlled resistor 128 and a controlled switch 129 are installed in the line of one of the low-voltage wires 127. Ozonizers are turned on using a controlled switch 129, and their operation mode is controlled using a controlled rheostat 128 (ozonizers supply voltage ) In FIG. 7 is a diagram of a high voltage control source 124 for all ozonizers 77, 78, 80, and 82.

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 high voltage sources 122 for each ozonizer 77, 78, 80 and 82 is its own - a high voltage source 124.

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 combustion products 48 stops. The process controls the control unit 105, using the readings of the gas analyzer 108 (Fig. 1). The entire process of monitoring and control is performed by the control unit 105 (Fig. 1) using the developed software.

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,gas analyzer 108,

датчик температуры газогенераторного газа 109,gas generator temperature sensor 109,

датчик частоты вращения коленчатого вала 110,crankshaft speed sensor 110,

датчик положения регулятора 111,regulator position sensor 111,

датчик положения дросселя 112.throttle position sensor 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 control unit 105, from which signals are sent to the actuators 31, 36, 47, 52, 65, the controlled valve 73, the vibrator 84 (Fig. 1), the controlled rheostat 128 and controllable switch 129 (Fig. 1, 7 and 11).

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 ICE 2 can be turned off for prevention.

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

Чтобы этого не произошло, открывают управляемый клапан 68 и газогенераторный газ сжигают в аварийном дожигателе 74.To avoid this, open the controlled valve 68 and the gas-generating gas is burned in the emergency afterburner 74.

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.Emergency afterburner 74 is also used when loading feedstock into gas generator 1 after it is completely burned in order to discharge a minimum of harmful substances in the atmosphere.

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 gas analyzer 91 and, if the concentration of one of the harmful substances is exceeded, the operation of the ICE 2 is corrected or the catalytic afterburner 75 is changed (Fig. 1).

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 feedstock 12 in the upper part of the main cavity 11, a set of feedstock 12 is periodically formed and the combustion process slows down. The rate of gas generation is also reduced.

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 feedstock 12, a signal is periodically sent from the control unit 105 (Fig. 9) to the reciprocating drive 137, which through the rod 138 leads to the reciprocating working body 136. The rod 138 passes through the sleeve 139. The sleeve 139 passes through into the main cavity 11 through the cylindrical body 6 ... 8. This will prevent leakage of gas generating gas containing harmful substances into the atmosphere. The working body 136 (Fig. 10), containing the disk 142 with the radial rods mounted on it 145, brings down the burnt-out feedstock 12. This will significantly accelerate combustion in the gas generator 1 and increase the rate of gas-generator gas production.

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 agitator 136 an agitator 135 with large amplitude using a reciprocating drive translational movement 137 and due to the effective form of the working body 136, namely the presence of several (from 3 to 6 radial rods 145 is enough Olsha length).

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-generator 1 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 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 gas generator 1 is gradually increased and if this does not lead to the desired result, the air flow is shifted to the side increase or decrease until the maximum concentration of harmful substances is reached, regardless of the maximum value output th power of the 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 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 internal combustion engine 2 by using an additional ozonizer 78.

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 catalytic afterburner 75 by supplying air to the second air supply pipe 79 and activating the second additional air ionizer 80 (Fig. 1 and 11).

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)

1. Способ 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 «режим 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, отличающийся 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.1. 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 generator 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 of the engine exhaust gas internal combustion after its preliminary cleaning in a catalytic afterburner, while after loading the feedstock into the main gas cavity the nerator 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 purpose 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 gas generator gas, periodically bring down the set of raw materials with a tedder containing a working body, setting in the main cavity, and a reciprocating drive with a rod connecting them, characterized in that in the “main mode” the output power of the generator is continuously measured with a wattmeter and the air flow rate to the gas generator using a flow meter, and this information is transmitted to the control unit, which increases the air flow into the gas generator until the output power increases, and when the maximum power value is reached, stop the increase in air flow, and when the power decreases, reduce the air flow, when the power decreases below the maximum permissible value, turn off the air supply to the gas generator, turn off the internal combustion engine, discharge the gas generator inside the main cavity of the gas generator through a discharge pipe for burning into the atmosphere, ionized air is added to it, the ash is discharged and the original is reloaded raw materials. 2. Способ работы газогенераторной электроустановки по п. 1, отличающийся тем, что на основном режиме производят активацию газогенераторного газа и озонирование воздуха, подаваемого в газогенератор.2. The method of operation of the gas generator electrical system according to claim 1, characterized in that in the main mode, the gas generator gas is activated and the air supplied to the gas generator is ozonated. 3. Способ работы газогенераторной электроустановки по п. 1 или 2, отличающийся тем, что 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».3. The method of operation of the gas generating electrical installation according to claim 1 or 2, characterized in that after the gas generating 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, gradually increase the degree of air ozonation, supplied to the gas generator, and, if this does not lead to the desired result, change the air flow in the direction of increase or decrease until the concentration of harmful substances is reached edelno allowable values regardless of obtaining the maximum output power generator and to continue in the "steady state". 4. Способ работы газогенераторной электроустановки по п. 1 или 2, отличающийся тем, что после выхода работы газогенераторной установки в «установившийся режим» включают озонирование воздуха на входе в двигатель внутреннего сгорания.4. The method of operation of the gas generator installation according to claim 1 or 2, characterized in that after the output of the gas generator installation to "steady state" include ozonation of air at the entrance to the internal combustion engine. 5. Способ работы газогенераторной электроустановки по п. 1 или 2, отличающийся тем, что после выхода работы газогенераторной установки в «установившийся режим» включают озонирование воздуха на входе каталитический дожигатель.5. The method of operation of the gas generator electrical installation according to claim 1 or 2, characterized in that after the output of the gas generator installation to "steady state" include ozonation of air at the inlet of the catalytic afterburner. 6. Газогенераторная электроустановка, содержащая 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,6. A gas generating installation containing a gas generator, comprising, in turn, 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 output of which is connected through a heat exchanger to nozzle in the fuel-air 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, at m. the gas generator contains a preliminary drying system of 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-generating gas and a liquid fuel nozzle connected to the air-fuel mixture supply system with a liquid fuel supply system, while the gas generator is equipped with a tedder containing a working body installed in the main cavity and a reciprocating drive relative motion of a rod connecting them, installation 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 входы всех приводов соединены с выходами из блока управления, к входу в блок управления присоединен линией контроля контролер датчиков, к контроллеру датчиков присоединены датчики:the inputs of all drives are connected to the outputs from the control unit, the sensor controller is connected to the input to the control unit by the control line, sensors are connected to the sensor controller: - газоанализатор, установленный на выходе из каталитического дожигателя,- gas analyzer installed at the outlet of the catalytic afterburner, - датчик температуры газогенераторного газа, установленный на выходе из теплообменника,- a temperature sensor for gas generating gas installed at the outlet of the heat exchanger, - датчик частоты вращения коленчатого вала, установленный на коленчатом валу ДВС для контроля работы ДВС при запуске, останове и на основном режиме,- a crankshaft speed sensor mounted on the crankshaft of the internal combustion engine to monitor the operation of the internal combustion engine during start, stop and main mode, - датчик положения регулятора, установленный на регуляторе,- a regulator position sensor mounted on the regulator, - датчик положения дросселя, установленный на дросселе,- a throttle position sensor mounted on the throttle, - ваттметр, установленный между электрогенератором и потребителем энергии,- a wattmeter installed between the electric generator and the energy consumer, при этом выходы из датчиков: газоанализатора, датчика температуры газогенераторного газа, датчика частоты вращения коленчатого вала, датчика положения регулятора, датчика положения дросселя, и ваттметра линиями контроля соединены с входами в контроллер датчиков, 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 . 7. Газогенераторная электроустановка по п. 6, отличающаяся тем, что в системе подвода воздуха в двигатель внутреннего сгорания установлен дополнительный озонатор.7. The gas generating electrical installation according to claim 6, characterized in that an additional ozonizer is installed in the air supply system to the internal combustion engine. 8. Газогенераторная электроустановка по п. 6 или 7, отличающаяся тем, что она содержит колосниковую решетку, которая при помощи тяги соединена с вибратором.8. The gas generating installation according to claim 6 or 7, characterized in that it comprises a grate, which is connected to the vibrator by means of a rod. 9. Газогенераторная электроустановка по п. 8, отличающаяся тем, что колосниковая решетка выполнена кольцевой формы с боковой стенкой в форме усеченного конуса.9. The gas generating electrical installation according to claim 8, characterized in that the grate is made of an annular shape with a side wall in the form of a truncated cone. 10. Газогенераторная электроустановка по п. 6 или 7, отличающаяся тем, что двигатель внутреннего сгорания содержат систему выхлопа продуктов сгорания, в которой установлен каталитический дожигатель.10. The gas generator according to claim 6 or 7, characterized in that the internal combustion engine contains an exhaust system of combustion products in which a catalytic afterburner is installed. 11. Газогенераторная электроустановка по п. 10, отличающаяся тем, что она содержит трубопровод подачи дополнительного воздуха со вторым дополнительным ионизатором воздуха.11. Gas-generating electrical installation according to claim 10, characterized in that it comprises an additional air supply pipe with a second additional air ionizer. 12. Газогенераторная электроустановка по п. 6 или 7, отличающаяся тем, что к газоводу через управляемый клапан присоединен аварийный дожигатель.12. The gas generating electrical installation according to claim 6 or 7, characterized in that an emergency afterburner is connected to the gas duct through a controlled valve. 13. Газогенераторная электроустановка по п. 12, отличающаяся тем, что она содержит второй трубопровод подачи дополнительного воздуха с третьим дополнительным ионизатором воздуха.13. The gas generator according to claim 12, characterized in that it comprises a second additional air supply pipe with a third additional air ionizer.
RU2019114348A 2019-05-07 2019-05-07 Operating method of gas generator plant and gas generator plant RU2712321C1 (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2791636C1 (en) * 2022-01-19 2023-03-13 Юлай Масабихович Насибуллин Combustible rubbish engine

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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