Газогенераторная установка

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт природопользования Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Лиштван Иван Иванович Нашкевич Игорь Степанович Бровка Геннадий Петрович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт природопользования Национальной академии наук Беларуси(57) Газогенераторная установка, содержащая газогенератор с футерованным корпусом и устройством для подачи и регулирования первичного воздуха и жаровой трубой, снабженной устройством для подачи и регулирования вторичного воздуха и расположенным за ним соединительным патрубком, бункер для топлива с загрузочным люком, теплообменник, который соединен с газогенератором жаровой трубой, отличающаяся тем, что она снабжена тепловой камерой, выложенной из огнеупорного кирпича, причем жаровая труба газогенератора проходит через тепловую камеру, на которой установлена емкость для воды, внутри которой установлен бак для углеводородсодержащих отходов, который соединительным патрубком, снабженным горелкой, соединен с жаровой трубой. 98952014.02.28 Полезная модель относится к устройствам для газификации жидких углеводородсодержащих отходов для включения их в топливно-энергетический баланс, может быть использована для сжигания расплавов твердых углеводородсодержащих отходов. Известен газогенератор для твердого топлива, содержащий корпус с футеровкой и топочной дверцей, бункер для топлива с загрузочным люком, камеру для золы с дверцей для ее удаления и устройством для подачи и регулирования первичного воздуха, установленный внутри корпуса сводчатый рассекатель, под которым в корпусе выполнено отверстие для отвода газов, соединенное с жаровой трубой, снабженной устройством для подачи и регулирования вторичного воздуха, поворотными лопастями, и колосниковую решетку 1. Недостатком указанного газогенератора является то, что при добавке в твердое топливо находящееся в бункере для топлива твердых углеводородсодержащих отходов происходит их плавление и протекание на колосниковую решетку и через нее в зольник. Это приводит к нарушению нормального процесса газогенерации и к бесконтрольному лавинообразному горению углеводородсодержащих отходов. По этой же причине известный газогенератор не может быть использован для сжигания жидких углеводородсодержащих отходов. Известно также устройство для сжигания полимерных отходов, содержащее газогенератор, корпус которого футерован и соединен с жаровой трубой, снабженной устройством для подачи и регулирования вторичного воздуха, и бункер для топлива с загрузочным люком, над жаровой трубой на жаропрочном трубопроводе, одним концом входящем в полость жаровой трубы, за устройством для подачи вторичного воздуха установлен дозатор с закрепленным над ним герметичным бункером для подачи полимерных отходов, причем поршень дозатора соединен посредством кривошипно-шатунного механизма с осью ротора электродвигателя, в торце жаровой трубы установлен теплообменник 2. Известное устройство работает следующим образом. Бункер для подачи твердого топлива заправляют топливом и разжигают газогенератор. В жаровой трубе происходит горение газа, полученного из твердого топлива. Горение происходит при температуре 700-800 С. Устройством для подачи вторичного воздуха регулируется режим горения. Бункер заправляется измельченными полимерными отходами(изделия из полиэтилена, полипропилена, полистирола, лавсана, капрона и других пластмасс, не содержащих галогены), затем включается электродвигатель, при вращении его ротора приводится в действие кривошипно-шатунный механизм дозатора, установленного на жаропрочном трубопроводе, поршень дозатора перемещает полимерные отходы в сторону жаропрочного трубопровода, и они порциями поступают в полость жаровой трубы. При работе газогенератора за счет сгорания газогенераторного газа, полученного из твердого топлива, в полости жаровой трубы развивается температура до 700-800 С. Полимерные отходы, попадая в жаровую трубу, подвергаются пиролизу, в результате которого образуется пиролизный газ с теплотворной способностью 4000-5000 ккал/м 3, состоящий из 2, при сгорании которых температура в зоне горения достигает 1000-1200 С. Главным недостатком известного устройства является то, что оно также не может быть использовано для сжигания жидких углеводородсодержащих отходов с получением тепловой энергии. Целью настоящей полезной модели является обеспечение возможности экологически безопасного сжигания жидких углеводородсодержащих отходов. Поставленная цель достигается тем, что газогенераторная установка, содержащая газогенератор с футерованным корпусом и жаровой трубой, снабженной устройством для подачи и регулирования вторичного воздуха и расположенным за ним соединительным патрубком, бункер для топлива с загрузочным люком, теплообменник, который соединен с газогенератором жаровой трубой, снабжена тепловой камерой, выложенной из огнеупорного кирпича, а жаровая труба газогенератора проходит через тепловую камеру, на 2 98952014.02.28 которой установлена емкость для воды, внутри которой установлен бак для углеводородсодержащих отходов, который соединительным патрубком, снабженным горелкой, соединен с жаровой трубой. На фигуре схематически представлена газогенераторная установка для сжигания углеводородсодержащих отходов. Установка включает газогенератор 1, тепловую камеру 2 для предварительного подогрева углеводородсодержащих отходов и теплообменник 3. Газогенератор 1 содержит футерованный корпус 4 и бункер 5 для топлива. К передней стенке газогенератора прикреплена топочная дверца 6 с крышкой 7 для подачи и регулирования первичного воздуха с регулировочным винтом 8. Газогенератор 1 снабжен жаровой трубой 9, посредством которой соединен с теплообменником 3. Жаровая труба 9 снабжена устройством 10 с крышкой 11 и регулировочным винтом 12 для подачи и регулирования вторичного воздуха, расположенным за ним соединительным патрубком 13, с краном 14, фильтром 15 и горелкой 16. Тепловая камера 2 выложена из огнеупорного кирпича 17. В тепловой камере 2 расположена часть жаровой трубы 9 газогенератора 1. Сверху на тепловую камеру 2 установлена емкость 18 для воды с крышкой 19. Тепловая камера 2 и емкость 18 для воды покрыты теплоизоляционным материалом 20. Внутри емкости 18 расположен бак 21 для углеводородсодержащих отходов, который установлен на подкладках 22 из теплоизоляционного материала. Бак 21 снабжен крышкой 23 с сапуном 24 и поддоном 25 для накопления и удаления осадков и соединен с жаровой трубой 9 посредством соединительного патрубка 13 с краном 14. Для предотвращения переполнения бака 21 он снабжен переливным патрубком 26. Теплообменник 3 снабжен дросселем 27. Установка работает следующим образом. Разжигают газогенератор 1, предварительно загрузив бункер 5 газогенератора топливом. После розжига топочная дверца 6 закрывается, а подача первичного воздуха осуществляется через дверцу 7, которой регулируется количество подаваемого первичного воздуха при помощи регулировочного винта 8. В жаровой трубе 9 осуществляется горение генераторных газов, полученных из твердого топлива в газогенераторе. При этом внутри жаровой трубы 9 развивается температура до 1000-1250 С. Горение газов в жаровой трубе 9 регулируется устройством для подачи и регулирования вторичного воздуха 10 при помощи крышки 11, регулировочного винта 12. Далее газы поступают в теплообменник 3,где происходит их окончательное дожигание. Отдав тепло, газы из теплообменника 3 поступают в дымовую трубу (на фигуре не показана) и из нее выбрасываются в атмосферу. Теплопроизводительность газогенератора регулируется изменением количества топлива, участвующего в процессе горения, изменением подачи первичного и вторичного воздуха и тяги. Тяга регулируется при помощи дросселя 27. Так как при работе газогенератора 1 за счет сгорания газогенераторного газа, полученного из твердого топлива, внутри жаровой трубы развивается температура до 10001250 С, то от жаровой трубы разогреваются тепловая камера 2, установленная на ней емкость 18 с водой и находящийся в воде бак 21 для углеводородсодержащих отходов. Вода в емкости нагревается до температуры 80-90 С. При такой температуре происходит подогрев жидких, загустевших и отвердевших (парафин, парафиновый гач) углеводородсодержащих отходов. После разогрева углеводородсодержащих отходов до текучего состояния открывается кран 14 на соединительном патрубке 13 и через горелку 16 струя жидкости самотеком поступает через соединительный патрубок 13, фильтр 15 в полость жаровой трубы 9, где сгорает при высокой температуре 1000-1250 С. Далее газы поступают в теплообменник,где происходит их окончательное дожигание. Отдав тепло, газы из теплообменника поступают в дымовую трубу и из нее выбрасываются в атмосферу. Наличие тепловой камеры с расположенной в ней жаровой трубой обеспечивает разогрев воды в емкости и углеводородсодержащих отходов в баке до температуры 80-90 С,3 98952014.02.28 предупреждает загустевание углеводородсодержащих отходов и обеспечивает текучесть и подачу их самотеком в жаровую трубу, где происходит экологобезопасное сжигание жидких отходов при температуре 1000-1250 С. Кодексом установившейся технической практики ТКП.17.11-01-2009 Правила использования углеводородсодержащих отходов в качестве топлива разрешено сжигание углеводородсодержащих отходов с получением энергии при температуре не менее 850 С и времени нахождения отходов в зоне высокой температуры не менее 2 с. Таким образом, использование предложенного технического решения позволяет достигнуть поставленной цели - экологобезопасного сжигания жидких углеводородсодержащих отходов с получением энергии. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4