520 2

13. ELEKTROWNIE Z TURBINAMI GAZOWYMI

13. ELEKTROWNIE Z TURBINAMI GAZOWYMI

(13.3)

(13.4)

C + H₂0 «-> CO + H₂ +131 kJ/mol

C + C0₂ <-* 2CO + 172 kJ/mol

oraz egzotermiczna reakcja metanizacji

C + 2H₂ <-> CH₄

— 75 kJ/mol

(13.5)

w wyniku których powstaje gaz zawierający tlenek węgla, wodór i metan.

Opadający w złożu węgiel ulega odgazowaniu i wysuszeniu, gaz opuszcza strefę zgazowania i ochładza się od temperatury około 800°C do około 550°C na wylocie z komory reaktora. Gaz opuszczający komorę generatora zawiera również inne produkty odgazowania, jak smoły, fenole, amoniak, wyższe węglowodory, a także pył. Usuwanie dużej ilości tych produktów ma miejsce przy wylocie z reaktora w specjalnej chłodnicy.

Rozszerzeniem procesu Lurgi jest technologia zgazowania BGL (ang. British Gas Lurgi) z popiołem odprowadzanym w postaci żużla. Generatory tego typu charakteryzują się: większą zawartością w gazie tlenku węgla i wodoru, a mniejszą dwutlenku węgla i metanu, mogą zgazowywać węgle o niskich temperaturach topnienia popiołu i stosunkowo dużej zawartości miału, mają większą wydajność oraz mniejsze zużycie pary wodnej.

Generatory gazu ze złożem fluidalnym (ang.fluid-bed gasifiers) biorą swój początek również w latach dwudziestych XX wieku. Pierwszy generator tego typu skonstruował w 1921 roku niemiecki chemik Frank Winkler i od jego nazwiska nosi nazwę proces zgazowania (ang. Winkler atmospheric fluid-bed process). Był to pierwszy, ciągły proces zgazowania pod ciśnieniem atmosferycznym, preferujący użycie tlenu zamiast powietrza. Węgiel jest wprowadzany do generatora gazu w postaci rozdrobnionej do cząstek rozmiarów nie większych niż 5-h10 mm. Właściwości złoża są tu podobne do występujących w kotłach fluidalnych, dlatego te generatory pracują przy temperaturach poniżej punktu mięknięcia popiołu, która zwykle zawiera się w zakresie 950 -h 1100°C. Stopień konwersji węgla w tych generatorach nie przekracza 97%, jest więc niższy od pozostałych typów reaktorów.

Wysokotemperaturowy gazogenerator Winklera (ang. high-temperature Winkler, HTW) różni się od klasycznych gazogeneratorów Winklera podwyższonym ciśnieniem (13 MPa), co skutkuje zwiększeniem wydajności oraz zmniejszeniem energii kompresji gazu, jak również podwyższoną temperaturą, co poprawiło jakość i konwersję węgla na gaz. Obecnie działają na świecie generatory HTW w wersjach demonstracyjnych i pilotowych. Z kolei generatory z cyrkulacyjnym złożem fluidalnym (ang. circulating fluid-bed, CFB) charakteryzują się przede wszystkim większą prędkością gazu przepływającego przez złoże. Małe cząstki paliwa sązgazowywane podczas jednego przejścia przez komorę, większe są zawracane w cyklonie i wracają do dalszego zgazowania. Skrócenie czasu zgazowania zmniejsza znacznie formacje smoły w gazie opuszczającym generator gazu. Generatory z cyrkulacyjnym złożem

520