Газогенератор

Saab 99. Фінляндія.

Комплекс для отримання генераторного газу, м. Самара

Газогенераторний трактор виробництва НДР, 1949 рік

Газогенератор — пристрій для перетворення твердого чи рідкого палива в газоподібну форму. Найпоширеніші газогенератори працюють на дровах, деревному вугіллі, кам'яному вугіллі, бурому вугіллі, коксі та паливних пелетах, піддаючи пальне термічній обробці в середовищі повітря, кисню, водяної пари або їхньої суміші (дуття). Газогенератори, що використовують як пальне мазут та інші види рідкого пального, застосовуються значно рідше.

Стаціонарні генератори застосовують у хімічній промисловості, металургії тощо, транспортні генератори — головним чином в автомобільних газогенераторних установках.

Забезпечуючи повніше згоряння відходів деревообробки й сільськогосподарської продукції (тирси, лушпиння насіння і т. д.), використання газогенератора дає змогу скоротити викиди в атмосферу.

Газогенератор дає змогу газифікувати тверде паливо, що робить його використання зручнішим та ефективнішим, будь-то опалювальний котел, двигун внутрішнього згоряння, газова турбіна чи хімічна промисловість.

Принцип роботи

У газогенераторі відбувається декілька основних хімічних реакцій. При горінні зі збідненою кількістю кисню (піроліз) відбуваються реакції окиснення вуглецю й вуглеводнів:

C+O₂ → CO₂

2H₂+O₂ → 2H₂O

з виділенням теплової енергії

Після чого реакції відновлення:

C+CO₂ → 2CO

C+H₂O → CO+H₂

зі споживанням теплової енергії

Активна частина газогенератора складається з трьох перетікаючих ділянок: термічного розкладання палива, окиснення, відновлення. Крім пристроїв із зовнішнім підводом тепла, де зони окиснення нема.

Калорійність генераторного газу залежить від складу газу обдуву:

Повітря	3,8–4,5 МДж/м³
Повітря + водяна пара	5–6,7 МДж/м³
Кисень + водяна пара	5–8,8 МДж/м³
Водяна пара	10–13,4 МДж/м³

Типи газогенераторів

Є три основні типи газогенераторного процесу: прямий, обернений і горизонтальний. Також відомі й газогенератори двохзонного процесу, що являють собою комбінацію прямого й оберненого процесів.

Прямий процес

Перевага прямого процесу — простота виконання. Недолік — високий вміст вологи й смол. Цю ваду можна усунути, використовуючи очищене пальне: деревне вугілля або кокс.

Обернений процес

Обернений процес має найменший вміст смол, оскільки газ розкладання палива проходить найвисокотемпературнішу зону «окиснення», що приводить його до практично повного розкладання. На практиці здійснюється дещо складніше, ніж прямий.

Горизонтальний процес

Горизонтальний процес має помірну кількість смол. Газ розкладання проходить зону відновлення, але частина його не повністю розкладається. Перевага — проста конструкція.

Водяна пара подається окремо від газу обдуву, попередньо розігрітою, в зону відновлення. Генераторний газ при цьому має вищу калорійність, але загальна теплова потужність установки падає, тому в теплових котлах подача пари не використовується.

Газогенератори розрізняються системою завантаження пального й відбору золи. Безперервна система подачі й відбору більш технологічна, часто використовується в промисловості (переважно на лісопилках). Здебільшого газогенераторні установки обладнуються системами очистки й охолодження газу перед використанням.

Помилково газогенераторами також називають, за аналогією з дизельгенераторами й бензогенераторами, електростанції, що працюють на газі (метані, зрідженому газі).

Див. також

• Транспортний газогенератор
• Деревний газ

Література

• Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — ISBN 966-7804-14-3.
• Бучинський М. Я., Горик О. В., Чернявський А. М., Яхін С. В. Основи творення машин / [за ред. О. В. Горика (д. т. н., проф., засл. прац. нар. освіти України)]. — Харків : Вид-во «НТМТ», 2017. — 448 с. : 52 іл. — ISBN 978-966-2989-39-7.

Інтернет-ресурси

• 2 schematics of the most common downdraft generator systems
• p93; full downdraft generator system
• Information on the design and principles of the gasifier [Архівовано 7 березня 2017 у Wayback Machine.]
• Woodgas powered trucks and cars in the United States
• Современные конструкции газогенераторных установок [Архівовано 7 травня 2012 у Wayback Machine.]
• Газификация твердых топлив [Архівовано 14 серпня 2013 у Wayback Machine.]
• Газогенератор в Большой Советской Энциклопедии [Архівовано 12 травня 2013 у Wayback Machine.]
• История развития транспортных газогенераторов [Архівовано 10 травня 2013 у Wayback Machine.]