TERMICZNE ZGAZOWANIE

WĘGLA, BIOMASY I

ODPADÓW

Andrzej Wawszczak

Instytut Elektroenergetyki

Politechnika Łódzka

W najszerszym

znaczeniu

zgazowanie

(gasification),

oznacza zamianę jakiejkolwiek substancji zawierającej
węgiel w gaz, który ma jeszcze użyteczną, możliwą do
wykorzystania, wartość opałową.

W wyniku zgazowania otrzymuje się gaz syntezowy
(syngas, gaz wodny) składający się z tlenku węgla i
wodoru w różnych proporcjach.

Czynnikiem zgazowującym może być: tlen, powietrze, para
wodna lub ich mieszanina.

Zgazowanie może być stosowane dla ciał stałych, ciekłych
i gazo-wych. Tak więc mogą być zgazowywane różnego
rodzaju węlge, oleje jak również gaz ziemny oraz różnej
postaci produkty odpadowe.

2

2

H

CO

O

H

C







CO

2

CO

C

2







4

2

CH

H

2

C







Utleniaczem jest najczęściej mieszanina pary wodnej i
tlenu.

Podczas zgazowania zachodzą dodatkowo reakcje:

- gazu wodnego:

+131

kJ/mol

- Boudouarda:

+172 kJ/mol

- metanizacji:

-75 kJ/mol

Zalety gazu:
- jest paliwem łatwiejszym w użyciu;
- ma stosunkowo dużą wartość opałową
(72%).

-111 kJ/mol

-283 kJ/mol

-394 kJ/mol

CO

O

½

C

2







2

2

CO

O

½

CO







2

2

CO

O

C





TYPY GENERATORÓW GAZU

z ruchomym złożem (mowing-bed
gasifiers);

z fluidalnym złożem (fluid-bed
gasifiers);

strumieniowy (entrained-flow gasifiers).

WĘGIEL

PARA+TLE

N

POPIÓŁ

GA

Z

PARA

WODA

WODA

SZLA

M

ROZDZIELACZ

WĘGLA

Z NAPĘDEM

ŚLUZA WĘGLA

RUSZT

Z NAPĘDEM

PŁUCZKA

ŚLUZA

POPIOŁU

SUSZENIE

ODGAZOWANI

E

ZGAZOWANI

E

SPALENIE

Lurg

i

BGL

HTW

Texac

o

E-

Gas

Prenfl

o

Generator gazu SCGP (Shell Coal Gasification

Process)

Charakterystyka podstawowych kategorii

generatorów gazu

Higman Ch., van der Burgt M.: GASIFICATION,

Elsevier 2003

Układ gazowo-parowy zintegrowany ze zgazowaniem węgla

(IGCC - Integrated Gasification Combined Cycle)

Układy gazowo-parowe zintegrowane ze

zgazowaniem węgla

* - węgiel
brunatny

• najbardziej zaawansowane i rozwinięte są technologie zgazowujące

węgiel kamienny;

• w komercyjnych układach energetycznych IGCC znalazły zastosowanie

jedynie układu ze strumieniowymi generatorami gazu;

• przemysłowe zgazowywanie biomasy („młody węgiel”) i odpadów

napotyka na trudności związane z ich wstępnym przygotowaniem,
szczególnie dla zgazowania w generatorach strumieniowych;

• do zgazowania biomasy i odpadów preferowane są generatory gazu ze

złożem fluidalnym;

• z dużym powodzeniem prowadzone są prace nad przemysłowymi

układami współ-zgazowania: biomasy, odpadów i węgla.