Методика расчета режима работы двухступенчатого поточного газогенератора

Abstract

In order to production a synthesis gas of a given composition from the solid fuel, an experi-mental two-stage entrained-flow gasifier is installed. In this paper, a method for calculating the oper-ating mode of a two-stage gas generator, developed on the basis of the heat balance and the assump-tion of achieving thermodynamic equilibrium at the outlet of the aggregate is described. The ad-vantage of the technique is simplicity. By given composition of the fuel at the gas generator input, the excess air factor and the synthesis gas temperature at the outlet, the composition of the synthesis gas as well as the fuel feed in the first and second stages, air flow and water vapor are determined. Based on literature sources analysis, it is accepted that a high fuel conversion degree is achieved at a synthesis gas temperature at the outlet was 1100–1300 °C and the particles residence time in the gasifi-cation zone was 1.5–2 s. On this basis, the temperature and gas velocity in the second stage were given in the calculation, by velocity then determines the synthesis gas volumetric flow and the fuel consumption are calculate. Examples of the process parameters calculating for the gasification of charcoal at temperatures of 1100 and 1300 °C are given.

С целью получения из твердого топлива синтез-газа заданного состава собран экспе-риментальный двухступенчатый поточный газогенератор. В данной работе описана мето-дика расчета режима работы двухступенчатого газогенератора, разработанная на основе теплового баланса и допущения о достижении термодинамического равновесия на выходе из установки. Преимуществом методики является её простота. По заданным составу топлива на входе в газогенератор, коэффициенту избытка воздуха и температуре синтез-газа на выходе были определены состав синтез-газа, а также расходы топлива в первую и вторую ступени, воздуха и водяного пара. На основе анализа литературных источников принято, что высокая степень конверсии топлива достигается при температуре синтез-газа на выходе 1100–1300 °С и времени пребывания частиц в зоне газификации 1,5–2 с. Исходя из этого при расчете были заданы температура, а также скорость газов во второй ступени, по которой затем определены объемный расход синтез-газа и рассчитан расход топлива. Приведены примеры расчета параметров процесса газификации древесного угля при температурах 1100 и 1300 °С.