Проблеми використання генераторного газу як джерела енергії

Abstract

В роботі відзначено, що використання альтернативних видів палив для виробництва теплової та електричної енергій за умов дефіциту енергоносіїв є актуальним завданням сьогодення. В роботі вказано, що спалювання газу, отриманого з низькосортного твердого палива має ряд переваг. Разом з тим відзначено, що при газифікації деревини, сільськогосподарських культур, торфу, бурого вугілля, а також деяких видів кам'яного вугілля виділяється значна кількість смолистих речовин, що конденсуються при охолодженні газу. Проведено аналіз літературної інформації по способах газифікації альтернативних видів палив, по вимогах до вмісту смол в генераторному газі, а також по властивостях смол. Показано, що серед відомих методів газифікації, найбільш ефективним з точки зору отримання безсмольного газу є ступінчаста газифікація. Систематизовано інформацію по вмісту смол в генераторному газі при газифікації різних видів палив. Відзначено, що забрудненість генераторного газу смолами призводить до необхідності використовувати дорогі системи газоочистки і змушує шукати нові способи управління процесом газифікації. Показано, що більшість з найбільш поширених технологій газифікації біомаси не задовольняє вимогам виробників ДВЗ по вмісту смол в генераторному газі (5 – 100 мг/м3). Тому найбільш доцільним способом отримання генераторного газу для спалювання його в ДВЗ є ступінчаста газифікація. Проаналізовано склад смоли і показано, що серед п'яти класів смол найбільш поширеними під час газифікації деревини є класи 2 і 4, температура точки роси смоли для них становить від 40 до 135 °С в діапазоні концентрації смоли в газі від 5 мг/м3 до 10 г/м3. Відзначено, що інформації по допустимому вмісті смол в димових газах, за якого виключатиметься їх конденсація, при прямому спалюванні деревини та інших альтернативних видах палива у відкритому доступі немає.

It was noted that the use of alternative fuels for the production of thermal and electric energy in the face of energy scarcity is an urgent task of the present. The paper states that combustion of gas from low-grade solid fuels has several advantages. At the same time, it is noted that during gasification of wood, agricultural crops, peat, brown coal, as well as some types of coal, a considerable amount of resinous substances, which condense during the cooling of gas, is released. The analysis of literary information on methods of gasification of alternative types of fuels, on requirements to the content of resins in the generator gas, as well as on the properties of resins. It is shown that among the known methods of gasification, the most effective in terms of obtaining a non-slag gas is the step-by-step gasification. The information on the content of resins in the generator gas during the gasification of various types of fuels is systematized. It is noted that the pollution of the generator gas resins leads to the need to use expensive gas cleaning systems and makes it necessary to look for new ways to control the gasification process. It is shown that most of the most common technologies of biomass gasification do not meet the requirements of Diesel engine manufacturers for the content of resins in generator gas (5 - 100 mg/m3). Therefore, the most expedient way to get the generator gas for combustion in the internal combustion engine is stepped gasification. The composition of the resin has been analyzed and it is shown that among the five classes of resins the most widespread during the gasification of wood are classes 2 and 4, the temperature of the dew point of resin for them ranges from 40 to 135 ° C in the range of concentration of resin in gas from 5 mg/m3 to 10 g/m3 It is noted that information on the admissible content of resins in flue gases, which will exclude their condensation, in the direct burning of wood and other alternative types of fuel in open access.

В работе отмечено, что использование альтернативных видов топлива для производства тепловой и электрической энергий в условиях дефицита энергоносителей является актуальной задачей сегодняшнего дня. В работе указано, что сжигание газа, полученного из низкосортного твердого топлива имеет ряд преимуществ. Вместе с тем отмечено, что при газификации древесины, сельскохозяйственных культур, торфа, бурого угля, а также некоторых видов каменного угля выделяется значительное количество смолистых веществ, конденсируются при охлаждении газа. Проведен анализ литературной информации по способам газификации альтернативных видов топлива, по требованиям к содержанию смол в генераторном газе, а также по свойствам смол. Показано, что среди известных методов газификации, наиболее эффективным с точки зрения получения безсмольного газа является ступенчатая газификация. Систематизирована информация по содержанию смол в генераторном газе при газификации различных видов топлива. Отмечено, что загрязненность генераторного газа смолами приводит к необходимости использовать дорогие системы газоочистки и заставляет искать новые способы управления процессом газификации. Показано, что большинство из наиболее распространенных технологий газификации биомассы не удовлетворяет требованиям производителей ДВС по содержанию смол в генераторном газе (5 - 100 мг/м3). Поэтому наиболее целесообразным способом получения генераторного газа для сжигания его в ДВС является ступенчатая газификация. Проанализирован состав смолы и показано, что среди пяти классов смол наиболее распространенными при газификации древесины есть классы 2 и 4, температура точки росы смолы для них составляет от 40 до 135 ° С в диапазоне концентрации смолы в газе от 5 мг/м3 до 10000 мг/м3. Отмечено, что информации по допустимому содержанию смол в дымовых газах, при котором будет исключаться их конденсация, при прямом сжигании древесины и других альтернативных видах топлива в открытом доступе нет.