13.3. UKŁADY GAZOWO-PAROWE ZE ZGAZOWANIEM WĘGLA
Tablica 13.1. Charakterystyka podstawowych kategorii generatorów gazu, wg 113.5]
Kategoria |
Złoże ruchome |
Złoże fluidalne |
Strumieniowy | ||
Typowy proces |
Lurgi |
BGL |
Winkler, HTW, CFB |
KRW, U-Gas |
Shell, Texaco, E-Gas, Noell, KT |
Paliwo: wymiar miał jakość |
(6 ^ 50) mm |
(6 -h 50) mm |
(6 h- 10) mm |
(6 h- 10) mm |
<0,1 mm |
<5% |
<50% |
duży |
b. duży |
bez ograniczeń | |
dowolna |
wysoka |
niska |
dowolna |
dowolna | |
Popiół |
suchy |
żużel |
suchy |
zlepiony |
żużel |
Temperatura gazu |
(425-t-650)°C |
(425-650)°C |
(900-h 1050)°C |
(900-M050)°C |
(1250^1600)°C |
Zużycie utleniacza |
małe |
małe |
średnie |
średnie |
duże |
Zużycie pary |
duże |
małe |
średnie |
średnie |
małe |
Inne |
średnia konwersja węgla |
średnia konwersja węgla |
mała konwersja węgla |
mała konwersja węgla |
duża konwersja węgla |
węglowodory w gazie |
węglowodory w gazie |
mała czystość gazu |
mała czystość gazu |
duża czystość gazu |
W generatorze Lurgi tlen z parą wodną oraz generowany gaz płyną w przeciwprądzie do węgla. Węgiel ładowany jest od góry do specjalnego zbiornika, odcinanego od komory reaktora podczas ładowania. Komorę reaktora stanowi zbiornik ciśnieniowy o podwójnych ścianach. Przestrzeń między ścianami jest wypełniona wrzącą wodą o ciśnieniu takim, j akie panuj e w komorze reaktora. Dzięki temu ścianka wewnętrzna jest stosunkowo cienka i zapewnia dobrą wymianę ciepła między komorą generatora a płaszczem wodnym. Węgiel wewnątrz komory jest rozprowadzany przez specjalne urządzenie dystrybucyjne i opada w złożu na dół, przechodząc kolejno procesy: wysuszenia, pirolizy, zgazowania i spalenia. Popiół jest usuwany z komory reaktora przez obrotowy ruszt i rozładowywany do zbiornika popiołu. Opadający pod rusztem popiół jest chłodzony przez przepływającą mieszaninę tlenu i pary wodnej do temperatury 300 — 400°C.
Mieszanina tlenu i pary wodnej jest wprowadzana od dołu reaktora, podgrzewana w strefie popiołu i, płynąc ku górze, osiąga strefę spalania, w której następuje egzotermiczna reakcja [13.15]
C + 02 -> C02 -394 kJ/mol (13.2)
Temperatura złoża osiąga wartość maksymalną i następnie w strefie zgazowania zachodzą endotermiczne reakcje dwutlenku węgla i pary wodnej z węglem
519