Тепловой баланс и КПД газификации

Материальный баланс газификации производится по отдельным составляющим элементам топлива. Он рассчитывается в весовых единицах, обычно на 100 кг топлива. Согласно закону сохранения материи суммы весов тел до процесса газификации и после него должны быть равны. Следовательно, сумма весов топлива, воздуха и пара, поступивших на газификацию, должна быть равна сумме весов сухого газа, его влаги, смолы, уноса, шлаков и других продуктов, полученных в процессе газификации. Составление материального баланса позволяет проверить правильность проведенных расчетов газификации. В практике при составлении материального баланса невязка по элементам допускается до 0,5% за счет неточности замеров и вычислений. Тепловой баланс составляют, пользуясь данными материального баланса. В нем учитывают и сопоставляют распределение тепла. Тепловой баланс составляют по высшей или низшей теплотворности при последней учитывают затрату тепла на парообразование жидких продуктов. [c.383]

Огневая газификация твердого топлива как последняя стадия измельчения до полного молекулярного состояния, т. е. до полной подготовки всей массы топлива к образованию с вторичным воздухом истинной (газообразной) горючей смеси и окончательному ее сгоранию. Для активизации такого процесса необходимо высокотемпературное тепло, способное быстро прогреть всю газифицирующуюся топливную массу и массу участвующего в процессе первичного воздуха. Это тепло в первую очередь получается от вспомогательного начального огневого процесса, когда успевшее частично газифицироваться топливо находит в начальной кислородной зоне свободный кислород. Поскольку этого тепла может не хватить (факельные процессы), оно берется за счет обращенного потока тепла из центральной зоны пламенного процесса и раскалившейся футеровки. В баланс тепла входит лучеиспускание горячих зон пламени, отраженное и собственное излучение футеровки. По этой причине корневые участки пламени во многих случаях стараются утеплить такой футеровкой, избегая воздействия на первичную зону огневого процесса холодных 24 [c.24]

Однако, как выяснилось из элементарных подсчетов, в факельных топках, сжигающих отощенные, трудно газифицирующиеся сорта каменных углей, обратного лучистого потока совершенно недостаточно и затянувшийся прогрев корня факела создает фронт воспламенения, сильно удаленный от устья горелок. В этом случае имеется средство чисто аэродинамического характера вернуть часть высокотемпературных газов к устью горелки и усилить тепловой баланс начальной зоны газификации. Роль такого конвективного тепла в рассматриваемой зоне оказывается решающей, и этот прием успешно используется в современных факельных горелках, во всяком случае для начальных стадий газификационной зоны, обеспечивающих получение раннего фронта воспламенения факела. [c.25]

Тепловые балансы отдельных зон приведены на фиг. 20-9,а и б, в последне.м случае — в процентном выражении. Эти данные показывают, ЧТО при сжигании такого топлива, как влажный торф, при поперечной схеме питания значительная часть протяженности слоя характеризуется убыточным балансом тепла. Избытком тепла обладала только наиболее производительная третья дутьевая зона. Как видно из фиг. 20-3 и 20-4, зона глубокой газификации топлива в слое растягивается тем больше, чем больше влажность топлива как и следовало ожидать, участие влаги усиливает процесс газификации. [c.214]

Для паровой газификации угля ключевой реакцией является образование оксида углерода и водорода (7-33) из углерода и пара. Эта реакция — сильно эндотермическая ( + 131,46 кДж/ /моль). В большинстве существующих процессов тепло для этой реакции подводится непосредственным сжиганием угля в токе воздуха или кислорода. Стоимость тепловой энергии в этой части процесса может составлять до одной трети общей стоимости процесса. Серьезным осложнением процесса является неэффективный тепловой баланс, как видно из данных, приведенных на следующей странице. [c.92]

Реальные процессы газификации чаще всего проводятся в генераторах, которые, как, например, шахтный генератор, являются преимущественно адиабатическими аппаратами. Необходимое для процесса газификации тепло подводится в генераторы главным образом путем соответствующего нагрева реагентов. Поэтому при математическом анализе реальных процессов газификации температуру реакции (восстановления, см. стр. 42) рассчитывают ва основании теплового баланса генератора. [c.28]

Эта система уравнений решается методом подстановки. Вместо уравнения (78) иногда составляют тепловой баланс газогенератора, задаваясь температурой уходящего газа, и определяют по балансу количество химического связанного тепла в газе. Конечный генераторный газ — это смесь газа, образующегося в зоне газификации, и газа сухой перегонки. [c.194]

Важно правильно использовать эти факторы для обеспечения. нормальной работы слоя. Так, при газификации высоковлажного торфа, когда тепловой баланс в газогенераторе весьма напряжен, важно всемерно снизить удельные потери тепла, сохранить надлежащие температуры в слое. Для обеспечения этих условий может оказаться полезным понижение высоты пароводяной рубашки. [c.148]

Кислород в газе под давлением только на 22—28% по материальному балансу получается из кислорода дутья, остальной кислород поступает в газ главным образом за счет водяного пара. Это значительно снижает расход кислорода и увеличивает расход пара на получение газа под давлением по сравнению с газификацией при нормальном давлении. Около 20% тепла, поступающего в генератор под давлением, составляет теплосодержание пара дутья, перегретого до 500°. [c.156]

Тепловой баланс показывает, как и куда расходуется тепло, введенное в газогенератор и выделяющееся в нем при газификации кокса. [c.47]

При переходе на новые технологии использования углей в теплоэнергетике, в частности газификации твердых топлив с получением монооксида углерода и водорода, возникает возможность многовариантного технологического оформления использования продуктов газификации. Получаемый газообразный продукт по экспериментальным и расчетным данным содержит (% об.) Н2 - 17-40, СО - 15-34, СО2 - 10-20, N2 - 40-52 и имеет температуру 800—1200 °С. Его теплотворная способность при газификации под давлением составляет 10—14 МДж/м. Образующееся при сжигании газа тепло используется в котлах тепловых электростанций (ТЭС) с к.п.д. термического цикла 36 — 40 %. Основным преимуществом этого процесса является его экологическая чистота и возможность включения в энергетический баланс ТЭС высокозольных углей. Возможно использование энергии генераторного газа в газовых турбинах или в других технологических установках. В перспективе ТЭС, видимо, будут еще более активно использоваться для регулирования суточных (и сезонных) нагрузок. [c.90]

При газификации жидких нефтяных топлив выделяется большое количество тепла, составляющее значительную долю в теплО вом балансе установки, около 20% от общего прихода тепла (стр. 186). [c.145]

Тепло, необходимое для протекания эндотермических реакций процесса газификации, обозначим X ккал и составим уравнение теплового баланса [c.187]

Табл. 3 показывает, что на иаро-возд таном дутье к. п. д. газификации составляет 50—58%. Помимо газа генератор дает тепловые отходы. Энергетический к. п. д. зависит от использования этих отходов. Как видно из тепловых балансов, в котле-утпли-заторо может быть пспользовано 10—12% тепла. При газификации получается около 20% по весу уноса с теплотворностью 3000— 4000 ккал/кг. Около 70% его может быть выловлено в батарейном циклоне. [c.93]

Теплосодержание вводимого пара составляет от 15 до 20% всего тепла, поступающего в генератор. К. п. д. газификации, т. е. отношение химической энергии всего неочищенного газа (включая и шлюзовой) к химической энергии топлива и теплосодержанию водяного пара, 64—70%. К. п. д. газификации топлив с большим выходом смолы ниже, чем к. п. д. тощих топлив. Если учесть химическую энергию смолы и газового бензина (уловленных и потерянных), то общий химический к. п. д. составит 70— 82% в зависимости от активности и термической стойкости топлива. Основные потери в генераторе под давлением связаны с физиче-СКИЛ1 теплом влаги газа и составляют от 11 до 15% теплового баланса. [c.163]

При полупрядюм дютоде газ поступает в сатуратор при температуре 50—60°. Теплосодержание поступающего газа в сочетании с теплом, выделяющимся в результате реакции, достаточно для поддержания температуры жидкости в сатураторе около 60°. Поскольку газ, поступающий в сатуратор, не насыщен водяным паром, из водного раствора кислоты испаряется значительное количество воды и фактически сатуратор одновременно работает как испаритель. На установках, работающих по косвенному методу, где газы, выходящие из аммиачной колонны, насыщены водой нри 75—80°, в сатураторах должна поддерживаться значительно более высокая температура — около 100°. Тепловой баланс сатураторов на установках, работающих по косвенному, прямому и полупрямому дютодам, детально рассмотрен в литературе [19]. Опубликован подробный обзор производства сульфата аммония из побочного аммиака процессов коксования и газификации [2]. [c.239]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология