Cтраница 2
При вдувании воздуха углерод топлива сгорает в двуокись и окись углерода, что сопровождается выделением тепла и повышением температуры топлива. Когда слой топлива достаточно разогреется и образуется много СО, прекращают подачу воздуха и в газогенератор вдувают водяной пар, получая водяной газ. Вследствие затраты тепла на получение водяного газа температура слоя топлива постепенно понижается, количества разлагающегося пара и получающегося газа уменьшаются. Когда дальнейшее вдувание водяного пара становится неэффективным, подачу пара прекращают и в газогенератор вновь подают воздух. [16]
Длительность рабочего цикла для газогенераторов с автоматическим переключением задвижек принята в 4 мин. Направление подачи пара ( при паровом дутье) обычно меняют, так как при подаче только снизу можно вызвать охлаждение нижней части слоя топлива и перемещение зоны газификации вверх. При подаче сверху пар, проходя верхнюю часть слоя топлива, перегревается за счет ее тепла и тем выравнивает температуры слоя топлива. [17]
В обычных условиях работы газогенераторов водяного газа сопротивление химической реакции разложения водяного пара значительно. Для увеличения производительности и разложения водяного пара нужно повышать температуру. Обычно в первый период в газогенератор вдувают воздух ( горячее дутье), и за счет окисления углерода топлива в СО2 и СО температура слоя повышается. В следующий период в газогенератор подают пар ( газование) и получают водяной газ. Температура слоя топлива постепенно падает, количество разлагаемого пара и получаемого водяного газа уменьшается. [18]
Практически процесс получения водяного газа носит циклический характер. Вначале применяется воздушное дутье, при котором происходят частичное сгорание топлива, подъем температуры и накопления тепла в слое. Затем в газогенератор вместо воздуха подают паровое дутье. За счет тепла, накопленного слоем топлива при воздушном дутье, в газогенераторе происходит разложение водяного пара углеродом раскаленного кокса по вышеуказанным реакциям с образованием водяного газа. В момент, когда температура слоя топлива вследствие эндотермичности реакций понизится и скорость реакций уменьшится, прекращают подачу пара и снова переходят на воздушное дутье. Образующиеся при таком чередовании воздушного и парового дутья воздушный и водяной газы отводят из газогенератора раздельно. В состав горючей части водяного газа входят в основном водород и окись углерода. [19]
Уравнение ( VIII) называется уравнением равновесия водяного газа. Реакции ( VI) и ( VII) идут с поглощением тепла, поэтому для разложения пара необходимо подводить тепло. Это тепло получается за счет частичного сжигания топлива в генераторе. Таким образом, процесс получения водяного газа ведется прерывно. После этого возобновляется подача пара и продолжается опять до снижения температуры слоя топлива до уровня, при котором прекращается разложение пара. Таким образом, рабочий цикл процесса получения водяного газа состоит из двух фаз, протекающих разновременно: 1) фазы воздушного или горячего дутья и 2) фазы парового или холодного дутья. Продукты этих двух фаз процесса отводятся раздельно. Продолжительность фазы горячего дутья составляет от / 4 до / з от общей продолжительности рабочего цикла. [20]