Производството на газ нов начин - нови възможности
Авторите на разработката - специалисти на Енергоинженеринг LLC Сергей Чуваев, Олег Мурашко и Вадим Никифоров осигуриха правото на интелектуална собственост за оригиналния метод за изгаряне на фино гориво, базиран на два комбинирани принципа на топлина и енергия - работата на регенеративна пещ и контактно отопление.
Основните проблеми при използването на фино диспергирано гориво (до 6 mm) са невъзможността за поддържане на тяхното горене в традиционните пещи, всъщност поради пълното разрушаване на фините частици през решетъчната решетка, както и невъзможността за подаване на окислител в плътната среда на резервоара (със слоево изгаряне) на гориво без използване на налягане под високо налягане.
Пълно или частично (генериране на газ) изгаряне на фино диспергирано гориво се използва широко в ежедневната практика на „голямата“ енергетика и за неговото изпълнение е необходимо да се осигури доста дълъг полет на нажежаеми частици от твърдо гориво в околната газова фаза както в горивни процеси в факелни и циклонови пещи, така и в пещи с кипящ слой *.
Тоест, уместно е да се каже, че фино диспергираното твърдо гориво днес почти никога не се използва в пещи с ниска мощност.
Въпреки някои външни прилики с пещи с флуидизиран или окачен слой и вихрови (циклонични) пещи, като използването на минерален слой като огледало за горене, както и наличието на вихров поток на продуктите от горенето на газообразно гориво в горивната камера, устройството структурно не принадлежи нито на тези, нито на други.
Същността на метода, разработен от специалистите на компанията "Енергоинженеринг", е, че изгарянето на фино органично гориво се извършва в цилиндрична облицована камера; в долната му част има слой минерален пълнеж (например пясък), върху който в един слой се изсипват големи частици огнеупорни материали, които са регенериращи елементи. Горивото се подава равномерно към огледалото за горене, окислителят (въздух) се подава през подвижните колектори в пясъчния слой, където регенеративните елементи са псевдо втечнени. Този ход на процеса е предопределил необходимостта от издухване под високо налягане (налягането в горивната камера е по същество равно на атмосферното), а повредата на частиците гориво и пренасянето на гориво, което не е реагирало, са изключени. Следователно ефективността на устройството е по същество равна на ефективността на газовите котли - около 92%.
Частиците от твърдо гориво след многократно излагане на тях от колекторите, доставящи окислител и имащи „шумолещ” ефект, непрекъснато се „обновяват”, в резултат на което се наблюдава наситен ход на реакциите на газообразуване. В крайна сметка горивният компонент напълно изгаря, става пепел (фин прах), скоростта на неговото извисяване е по-ниска от средната скорост на движение на газовата фаза в пещта и пепелта се отстранява от пещта.
Подвижните колектори, работещи в постоянен контакт с насипния материал на регенеративната възглавница, са направени от доста здрав и издръжлив материал. Техният експлоатационен живот съответства на общоприетите характеристики за такива елементи на горивните устройства. Като пример за годността на принципа на въртене на движещите се части на устройството в свободно течащо легло за газогенериращи инсталации можем да посочим успешния опит от използването на механизирани газогенератори в някои модели пещи на механизирани газогенератори шумолещи радиални гребла, работещи вътре в горивото.
Конструкцията на устройството предвижда подмяна на износен колектор без демонтаж на корпуса на горивната камера и премахване на приспособления като част от графика на рутинна поддръжка.
Преходът от режим на пълно изгаряне на гориво към режим на генериране на газ се извършва чрез промяна на подаването на въздух, от α = 1,1-1,2 до α = 0,35-0,45 (данни за кафяви въглища), като по този начин се поддържа необходимия температурен режим на огледало за горене под температурата на топене на пепелта (тук α е коефициентът на излишния въздух, съотношението на действително изразходваното количество въздух за изгаряне на горивото към количеството въздух, теоретично необходимо за пълно изгаряне на горивото; коефициентът на излишен въздух за всеки вид гориво е посочено експериментално).
Когато се работи в режим на генериране на газ, за подобряване на газовия състав е необходимо наличието на водна пара, която реагира с въглерода на горивото, чието количество в някои случаи може да се поддържа чрез добавяне на необходимото количество вода към оригинално гориво, за да се поддържа необходимото съдържание на влага в това гориво.
Количеството въведена пара е 0,4-0,5 kg на 1 kg кокс - гориво, подавано в зоната за газификация. Температурата в зоната на газификация е доста висока. Ако горивото съдържа много влага и определена част от него, заедно с кокса, навлиза в зоната на газификация, тогава количеството на въведената пара се намалява. Така например, когато газификацията на торф w = 40-50%, е възможно да не се добавят водни пари към въведения въздух или да се добавя в минимално количество *.
Заслужава да се отбележи, че развитието на "Енергоинженеринг" LLC може да допринесе за включването в оборота на горива и енергия на малко търсени (поради липсата на технологии за дребно разпределено отопление и електричество) "нетърговски", местни видове горива (дървени стърготини, дървесни стърготини и пелети, гранулирана биомаса, например слънчоглед, слама и др., фини въглища и кафяви въглища, торф,). Възможността за използване на биогорива, които са преминали обучение, но по една или друга причина не отговарят на стандартите за качество, както и RDF (Refuse Derived Fuel - отработено вторично гориво
Горивно устройство за изгаряне на фино твърдо гориво върху огледало на кипящ минерален слой с помощта на регенеративни елементи е схематично показано на фиг. един.