RU2802902C1 - Automotive reactor-gasifier of the direct gasification process - Google Patents

Automotive reactor-gasifier of the direct gasification process Download PDF

Info

Publication number
RU2802902C1
RU2802902C1 RU2022131853A RU2022131853A RU2802902C1 RU 2802902 C1 RU2802902 C1 RU 2802902C1 RU 2022131853 A RU2022131853 A RU 2022131853A RU 2022131853 A RU2022131853 A RU 2022131853A RU 2802902 C1 RU2802902 C1 RU 2802902C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
generator
gas
chamber
gasification
gas generator
Prior art date
Application number
RU2022131853A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Александрович Миронов
Original Assignee
Александр Александрович Миронов
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Александрович Миронов filed Critical Александр Александрович Миронов
Application granted granted Critical
Publication of RU2802902C1 publication Critical patent/RU2802902C1/en

Links

Abstract

FIELD: vehicle engineering.
SUBSTANCE: method for high-temperature gasification of high-carbon fuels. Automotive gas generator of direct gasification process with central air supply and central outlet of generator gas comprises a housing, a fuel bunker with a fuel loading hatch located in the upper part of the housing, and a water reservoir. The gas generator is made of two parts: the upper part, which contains the drying, dry distillation and reduction zones, and the lower part, which contains the gasification cone chamber located between the reduction and combustion zones. It also contains a grate, an air tuyere with an air supply pipe, an ash chamber with an ash unloading hatch, the upper and lower parts of the gas generator are equipped with flanges. The upper part of the gas generator consists of coaxial cylinders inserted into each other, forming between them a generator gas receiving chamber with a gas outlet pipe, the central cylinder is a fuel bunker, in the side walls of which there are radial holes located between the drying and dry distillation zones. The conical gasification chamber is equipped with a tubular cone-spiral steam generator with steam tuyere and a tubular steam nozzle connected to the water tank of the water supply system through a water supply pipe. The generator gas receiving chamber is equipped with a condensate discharge pipe connected to a water tank, an air tuyere is installed in the ash chamber. The gasification chamber is equipped with a flange located between the flanges of the upper and lower parts of the gas generator, while all flanges are bolted together.
EFFECT: improving the reliability of the reactor by simplifying the design.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к технологии высокотемпературной газификации углеродсодержащих топлив, конкретно к автомобильным газогенераторам прямого процесса газификации высокоуглеродистых топлив.The invention relates to the technology of high-temperature gasification of carbon-containing fuels, specifically to automobile gas generators for the direct process of gasification of high-carbon fuels.

Известен автомобильный газогенератор «водяного газа» прямого процесса газификации НАТИ-АГ для высокоуглеродистых топлив - антрацита имеющий автоматическую подачу воды в полость воздушной трубы в подогреватель под действием разряжения создаваемого всасываемым в газогенератор воздухом и с пневматическим способом регулирования подачи воды и паровоздушной смеси из полости между корпусом и кожухом газификационной камеры поступает через фурмы в зону горения (Токарев В.В. «Автомобильные газогенераторы», «МАШГИЗ», стр. 42, 43).There is a known automobile gas generator of “water gas” of the direct gasification process NATI-AG for high-carbon fuels - anthracite, which has an automatic supply of water into the cavity of the air pipe into the heater under the influence of the vacuum created by the air sucked into the gas generator and with a pneumatic method for regulating the supply of water and steam-air mixture from the cavity between the body and the casing of the gasification chamber enters through the tuyeres into the combustion zone (Tokarev V.V. “Automotive gas generators”, “MASHGIZ”, pp. 42, 43).

Недостатком известного газогенератора является сложность конструкции приводящее к снижению эксплуатационных характеристик и надежности, а также конструкция активной зоны не позволяющая газифицировать смолистые и битуминозные топлива.The disadvantage of the known gas generator is the complexity of the design, which leads to a decrease in operational characteristics and reliability, as well as the design of the core does not allow gasification of tarry and bituminous fuels.

Наиболее близким техническим решением является автомобильный газогенератор «водяного газа» прямого процесса газификации ЦНИИАТ-АГ-2 с центральным подводом воздуха и центральными отводом генераторного газа с конусной камерой газификации с фланцем соединенным с фланцем зольника болтами и установленных в корпусе с топливным бункером в верхней части системы подачи водяного пара из бака размещенного в топливной камере водоподводящих трубок системе регулирования подачи в зависимости от теплового режима поплавком и резервуара для пара образованного вокруг нижней части конусной камеры газификации (Токарев В.В. «Автомобильные газогенераторы», «МАШГИЗ», стр. 44, Фиг. 26).The closest technical solution is an automobile gas generator of “water gas” of the direct gasification process TsNIIAT-AG-2 with a central air supply and central outlet of generator gas with a conical gasification chamber with a flange connected to the ash pan flange by bolts and installed in a housing with a fuel hopper in the upper part of the system supplying water vapor from a tank located in the fuel chamber of water supply tubes to a supply control system depending on the thermal conditions by a float and a steam reservoir formed around the lower part of the conical gasification chamber (Tokarev V.V. “Automotive gas generators”, “MASHGIZ”, p. 44, Fig. 26).

Недостатком известного газогенератора ЦНИИАТ-АГ-2 является то, что:The disadvantage of the known gas generator TsNIIAT-AG-2 is that:

1. Предварительный нагрев воды в резервуаре, размещенном в топливном бункере снижает активность процесса газификации т.к. для устойчивого процесса газификации наоборот необходим подогрев топлива для повышения температуры газификации.1. Preheating water in a reservoir located in a fuel bunker reduces the activity of the gasification process because For a stable gasification process, on the contrary, heating of the fuel is necessary to increase the gasification temperature.

2. Низкая надежность из-за сложности конструкции в связи с наличием большого количества деталей подвергающихся высокотемпературной нагрузке приводящие к прогарам и трещинам.2. Low reliability due to the complexity of the design due to the presence of a large number of parts exposed to high temperature loads, leading to burnouts and cracks.

3. Повышенная влажность генераторного газа выводимого из топливного бункера в следствии смешивания аров воды испарившегося в зоне подсушки.3. Increased humidity of the generator gas removed from the fuel bunker as a result of mixing of water evaporated in the drying zone.

Технический результат изобретения - повышение содержания водорода Н2 и надежности.The technical result of the invention is an increase in the hydrogen content H2 and reliability.

Технический результат достигается тем, что автомобильный газогенератор прямого процесса газификации с центральным подводом воздуха и центральным отводом генераторного газа содержит корпус, топливный бункер с люком загрузки топлива, размещенный в верхней части корпуса, резервуар для воды, газогенератор выполнен из двух частей: верхней части, которая содержит зоны подсушки, сухой перегонки и восстановления, и нижней части, которая содержит конусную камеру газификации, размещенную между зонами восстановления и горения, колосник, воздушную фурму с воздухоподводящей трубой, зольную камеру с люком выгрузки золы, верхняя и нижняя части газогенератора снабжены фланцами. Согласно изобретению, верхняя часть газогенератора, состоит из вставленных друг в друга соосных цилиндров, образующих между собой камеру приема генераторного газа с газоотводной трубой, центральный цилиндр является топливным бункером, в боковых стенках которого выполнены радиальные отверстия, размещенные между зонами подсушки и сухой перегонки, конусная камера газификации снабжена трубчатым конусно-спиральным парообразователем с паровыми фурмами и трубчатой паровой форсункой, соединенным с резервуаром для воды системы подачи воды посредством водоподводящей трубы, камера приема генераторного газа снабжена трубкой отвода конденсата, соединенной с резервуаром для воды, воздушная фурма установлена в зольной камере, камера газификации снабжена фланцем, размещенным между фланцами верхней и нижней частями газогенератора, при этом все фланцы скреплены болтовым соединением.The technical result is achieved in that an automobile gas generator of a direct gasification process with a central air supply and a central outlet of generator gas contains a housing, a fuel hopper with a fuel loading hatch located in the upper part of the housing, a water tank, the gas generator is made of two parts: an upper part, which contains zones of drying, dry distillation and reduction, and a lower part, which contains a conical gasification chamber located between the reduction and combustion zones, a grate, an air lance with an air supply pipe, an ash chamber with an ash unloading hatch, the upper and lower parts of the gas generator are equipped with flanges. According to the invention, the upper part of the gas generator consists of coaxial cylinders inserted into each other, forming between themselves a chamber for receiving generator gas with a gas outlet pipe, the central cylinder is a fuel hopper, in the side walls of which there are radial holes located between the drying and dry distillation zones, conical the gasification chamber is equipped with a tubular cone-spiral steam generator with steam lances and a tubular steam nozzle connected to the water tank of the water supply system via a water supply pipe, the generator gas receiving chamber is equipped with a condensate drain pipe connected to the water tank, the air lance is installed in the ash chamber, The gasification chamber is equipped with a flange placed between the flanges of the upper and lower parts of the gas generator, while all flanges are bolted together.

На чертеже изображен автомобильный газогенератор прямого процесса газификации. The drawing shows an automobile gas generator of a direct gasification process.

Газогенератор содержит корпус, образованный из верхней части 1 с люком 2 загрузки топлива, состоящей из двух вставленных друг в друга соосных цилиндров, образующих между собой камеру 3 приема генераторного газа через радиальные отверстия 4 центрального цилиндра верхней части 1. Центральный цилиндр является топливным бункером. Камера 3 приема генераторного газа снабжена газоотводной трубой 5.The gas generator contains a housing formed from the upper part 1 with a fuel loading hatch 2, consisting of two coaxial cylinders inserted into each other, forming a chamber 3 for receiving generator gas through the radial holes 4 of the central cylinder of the upper part 1. The central cylinder is a fuel hopper. Chamber 3 for receiving generator gas is equipped with a gas outlet pipe 5.

В верхней части 1 корпуса в процессе газификации формируются зоны подсушки 6, сухой перегонки 7 топлива и восстановления 24. Радиальные отверстия 4 расположены между зонами подсушки 6 и сухой перегонки 7. В днище верхней части 1 корпуса расположен фланец 8.In the upper part 1 of the housing, during the gasification process, zones of drying 6, dry distillation 7 of fuel and recovery 24 are formed. Radial holes 4 are located between the zones of drying 6 and dry distillation 7. At the bottom of the upper part 1 of the housing there is a flange 8.

Нижняя - вторая часть 9 корпуса содержит конусную камеру газификации 16, размещенную между зонами восстановления 24 и горения 23, зольную камеру 12 с люком 10 выгрузки золы, колосник 11, воздушную фурму 13 с воздухоподводящей трубой, расположенную в центре зольной камеры 12. Нижняя часть 9 корпуса в верхней своей части снабжена фланцем 14. Конусная камера газификации 16 снабжена трубчатым конусно-спиральным парообразователем 17 с паровыми фурмами 22 и трубчатой паровой форсункой 21, соединенным с резервуаром 20 для воды системы 19 подачи воды посредством горизонтальной водоподводящей трубы 18. The lower - second part 9 of the housing contains a conical gasification chamber 16, located between the recovery zones 24 and combustion 23, an ash chamber 12 with an ash unloading hatch 10, a grate 11, an air lance 13 with an air supply pipe, located in the center of the ash chamber 12. The lower part 9 the housing in its upper part is equipped with a flange 14. The conical gasification chamber 16 is equipped with a tubular cone-spiral steam generator 17 with steam lances 22 and a tubular steam nozzle 21 connected to the water tank 20 of the water supply system 19 through a horizontal water supply pipe 18.

Камера 3 приема генераторного газа верхней части 1 корпуса снабжена трубкой 26 отвода конденсата, соединенной с резервуаром 20 для воды системы 19 подачи воды в трубчатый конусно-спиральный парообразователь 17 конусной камеры газификации 16.The generator gas receiving chamber 3 of the upper part 1 of the housing is equipped with a condensate drain tube 26 connected to the water tank 20 of the water supply system 19 to the tubular cone-spiral steam generator 17 of the conical gasification chamber 16.

Между фланцами 8 и 14 вставлен фланец 15 конусной камеры газификации 16. Фланцы 8, 14 и 15 скреплены болтовым соединением 25.Between flanges 8 and 14, flange 15 of the conical gasification chamber 16 is inserted. Flanges 8, 14 and 15 are fastened with a bolted connection 25.

Изобретение работает следующим образом.The invention works as follows.

Загрузка топлива производится через люк 2 верхней части 1 корпуса в центральный цилиндр, который является топливным бункером.Fuel is loaded through hatch 2 of the upper part of 1 body into the central cylinder, which is the fuel hopper.

Выгрузка золы из зольной камеры 12 нижней части 9 корпуса производится через люк 10 выгрузки золы.Ash is unloaded from the ash chamber 12 of the lower part 9 of the housing through the ash unloading hatch 10.

Воздух в зону горения 23 камеры газификации 16 поступает через воздушную фурму 13, размещенную в зольной камере 12 нижней части 9 корпуса.Air enters the combustion zone 23 of the gasification chamber 16 through an air lance 13 located in the ash chamber 12 of the lower part 9 of the housing.

Вода из резервуара 20 подается системой 19 подачи воды через водоподводящую трубку 18 в трубчатый конусно-спиральный парообразователь 17 конусной камеры газификации 16.Water from the reservoir 20 is supplied by the water supply system 19 through the water supply tube 18 to the tubular cone-spiral steam generator 17 of the conical gasification chamber 16.

Ремонт и технический уход производится разъединением верхней 1 и нижней 9 частей корпуса и камеры газификации 16 стянутых болтовым соединением 25.Repair and maintenance are carried out by disconnecting the upper 1 and lower 9 parts of the housing and the gasification chamber 16, secured with a bolted connection 25.

Перегретый пар, в состав которого входят пары воды из резервуара 20 и конденсата из камеры 3 приема генераторного газа верхней части 1 корпуса, углеводородные соединения CnHn, введенный в плоскость раздела зон горения 23 и восстановления 24 вступает в контакт, в следствии которого происходят реакции:Superheated steam, which includes water vapor from the reservoir 20 and condensate from the generator gas receiving chamber 3 of the upper part 1 of the housing, hydrocarbon compounds CnHn, introduced into the plane of the interface between the combustion zones 23 and recovery 24 comes into contact, as a result of which the following reactions occur:

1. С углеродом С с образованием водорода Н2 гарного газа/оксида углерода СО согласно формуле С + Н2О = СО +Н» - 28800 кал/моль (1)1. With carbon C to form hydrogen H2 carbon dioxide/carbon monoxide CO according to the formula C + H2O = CO + H" - 28800 cal/mol (1)

2. С частью ранее образовавшегося в зоне горения оксида углерода СО с образованием диоксида углерода СО2 и дополнительного объема водорода Н» согласно формуле2. With part of the carbon monoxide CO previously formed in the combustion zone with the formation of carbon dioxide CO2 and an additional volume of hydrogen H” according to the formula

СО + Н2О = СО2 + 9849 ккал/моль (2)CO + H2O = CO2 + 9849 kcal/mol (2)

(1) И (2) «Образование «водяного газа»» Токарев В.В. «Газогенераторные автомобили», МАШГИЗ, 1955, стр 34.(1) AND (2) “Formation of “water gas”” Tokarev V.V. “Gas-generating cars”, MASHGIZ, 1955, p. 34.

и обогащенный дополнительным объемом оксида углерода СО и водорода Н2 генераторный - «водяной» газ выводится из камеры 3 приема генераторного газа верхней части 1 корпуса через газоотводную трубу 5 к системам охлаждения и фильтрации.and enriched with an additional volume of carbon monoxide CO and hydrogen H2, generator - “water” gas is removed from the generator gas receiving chamber 3 of the upper part 1 of the housing through the gas outlet pipe 5 to the cooling and filtration systems.

Конденсат, образуемый при охлаждении генераторного газа, поступившего в камеру 3 приема генераторного газа через радиальные отверстия 4, стекает в нижнюю часть камеры 3 приема генераторного газа и далее через трубку 18 в систему 19 подачи воды.The condensate formed during cooling of the generator gas entering the generator gas receiving chamber 3 through the radial holes 4 flows into the lower part of the generator gas receiving chamber 3 and then through the tube 18 into the water supply system 19.

Дополнительная подсушка топлива в бункере верхней части 1 корпуса обеспечивается нагретым внутренней стенкой бункера генераторным газом, выводимым через камеру 3 приема генераторного газа.Additional drying of the fuel in the hopper of the upper part 1 of the housing is provided by the generator gas heated by the inner wall of the hopper, which is discharged through the generator gas receiving chamber 3.

Предлагаемое изобретение обеспечивает обогащение генераторного газа дополнительным объемом водорода Н2 и оксида углерода СО не менее чем на 15%.The proposed invention ensures that the generator gas is enriched with an additional volume of hydrogen H2 and carbon monoxide CO by at least 15%.

Повышает надежность за счет упрощения конструкции.Increases reliability by simplifying the design.

Снижает расходы на техническое обслуживание всех категорий, а также на текущие и капитальный ремонт.Reduces costs for maintenance of all categories, as well as for routine and major repairs.

Claims (1)

Автомобильный газогенератор прямого процесса газификации с центральным подводом воздуха и центральным отводом генераторного газа, содержащий корпус, топливный бункер с люком загрузки топлива, размещенный в верхней части корпуса, резервуар для воды, газогенератор выполнен из двух частей: верхней части, которая содержит зоны подсушки, сухой перегонки и восстановления, и нижней части, которая содержит конусную камеру газификации, размещенную между зонами восстановления и горения, колосник, воздушную фурму с воздухоподводящей трубой, зольную камеру с люком выгрузки золы, верхняя и нижняя части газогенератора снабжены фланцами, отличающийся тем, что верхняя часть газогенератора состоит из вставленных друг в друга соосных цилиндров, образующих между собой камеру приема генераторного газа с газоотводной трубой, центральный цилиндр является топливным бункером, в боковых стенках которого выполнены радиальные отверстия, размещенные между зонами подсушки и сухой перегонки, конусная камера газификации снабжена трубчатым конусно-спиральным парообразователем с паровыми фурмами и трубчатой паровой форсункой, соединенным с резервуаром для воды системы подачи воды посредством водоподводящей трубы, камера приема генераторного газа снабжена трубкой отвода конденсата, соединенной с резервуаром для воды, воздушная фурма установлена в зольной камере, камера газификации снабжена фланцем, размещенным между фланцами верхней и нижней частей газогенератора, при этом все фланцы скреплены болтовым соединением.An automobile gas generator of a direct gasification process with a central air supply and a central outlet of generator gas, containing a housing, a fuel hopper with a fuel loading hatch located in the upper part of the housing, a water tank, the gas generator is made of two parts: the upper part, which contains drying zones, dry distillation and recovery, and the lower part, which contains a conical gasification chamber located between the reduction and combustion zones, a grate, an air lance with an air supply pipe, an ash chamber with an ash unloading hatch, the upper and lower parts of the gas generator are equipped with flanges, characterized in that the upper part The gas generator consists of coaxial cylinders inserted into each other, forming between them a generator gas receiving chamber with a gas outlet pipe, the central cylinder is a fuel hopper, in the side walls of which there are radial holes located between the drying and dry distillation zones, the conical gasification chamber is equipped with a tubular cone a spiral steam generator with steam lances and a tubular steam nozzle connected to the water tank of the water supply system through a water supply pipe, the generator gas receiving chamber is equipped with a condensate drain pipe connected to the water tank, the air lance is installed in the ash chamber, the gasification chamber is equipped with a flange placed between the flanges of the upper and lower parts of the gas generator, while all flanges are bolted together.
RU2022131853A 2022-12-07 Automotive reactor-gasifier of the direct gasification process RU2802902C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2802902C1 true RU2802902C1 (en) 2023-09-05

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU26795U1 (en) * 2002-05-14 2002-12-20 Георгий Владимирович Костецкий GAS GENERATOR
RU2259384C1 (en) * 2003-11-25 2005-08-27 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Installation for production of a high btu pyrolyzed gas and coal from carbon-containing materials
RU169120U1 (en) * 2016-04-11 2017-03-03 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Брянский государственный инженерно-технологический университет" CAR GAS GENERATOR
RU2631811C2 (en) * 2015-12-28 2017-09-26 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центр эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры" (ФГУП "ЦЭНКИ") Method of gasifying fuel biomass and device for its implementation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU26795U1 (en) * 2002-05-14 2002-12-20 Георгий Владимирович Костецкий GAS GENERATOR
RU2259384C1 (en) * 2003-11-25 2005-08-27 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Installation for production of a high btu pyrolyzed gas and coal from carbon-containing materials
RU2631811C2 (en) * 2015-12-28 2017-09-26 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центр эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры" (ФГУП "ЦЭНКИ") Method of gasifying fuel biomass and device for its implementation
RU169120U1 (en) * 2016-04-11 2017-03-03 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Брянский государственный инженерно-технологический университет" CAR GAS GENERATOR

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101534040B1 (en) Gasification reactor vessel with inner multi-pipe wall and several burners
US9051522B2 (en) Gasification reactor
SU1828465A3 (en) Method for gasifying coal under pressure with aqueous vapor and fluidized-bed gas generator
US9234148B2 (en) Process and apparatus for the utilization of the enthalpy of a syngas by additional and post-gasification of renewable fuels
US3018174A (en) High pressure pulverized coal gasifier
JPS6059276B2 (en) Method and apparatus for producing flammable gas, liquid carbon content and high pressure steam from coal
CN110923017A (en) Coal gasification system and method for treating organic waste liquid
RU2802902C1 (en) Automotive reactor-gasifier of the direct gasification process
GB2126118A (en) Fuel-reforming apparatus
CN106318466A (en) Multi-burner cold-wall coal-water slurry gasification furnace and the gasification technology thereof
WO2010114400A2 (en) Method and gas generator for gasification of a solid fuel with the low calorific value, particularly of a biomass with the wide spectrum of humidity
RU2805710C1 (en) Method for operation and automotive gas generator reactor
CN100447221C (en) Method and device for gasification
US2007200A (en) Water gas carburetor
RU2804585C1 (en) Arg syngaz automotive reactor-synthetic gas generator
US2931324A (en) Method and apparatus for burning low volatile fuel
RU2808291C1 (en) Reactor and gas generator
RU2624694C1 (en) System of cleaned fuel gas obtaining from solid fuel
US4467731A (en) Steam injection system for an incinerator
US837026A (en) Gas-producer.
US1757232A (en) Gas producer
RU2777700C1 (en) Two-stage gas generator
RU199402U1 (en) DUAL MODE GAS GENERATOR
US235275A (en) monsanto
CN113214873B (en) Dry coal powder entrained flow gasifier and dry coal powder gasification method