Альтернативная энергетика

Биомасса

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

По технологии Andco-Torrax (пиролиз со шлакованием) твердые городские отходы перерабатываются без предварительной сортировки и измельчения, за исключением предметов крупнее одного метра. При этом органические компоненты городских отходов термически разлагаются с образованием горючих летучих соединений и углистого вещества. Негорючие компоненты плавятся с образованием стекловидного шлака,  стекающего в  виде  расплава  при температуре 1200°С и выше.

Газификатор. Основным элементом установки Andco-Torrax является газификатор -аппарат, в котором получают отходящий горючий газ и жидкий шлак. Городские твердые отходы поступают в газификатор из приемного бункера. Уровень отходов в аппарате поддерживается постоянным. Из верхней части {зоны осушки) газификатора, отходы под действием собственной массы перемещаются в его нижнюю часть (зону первичного горения), сначала подвергаясь сушке, в результате которой из них испаряется влага, а затем пиролизу-термическому разложению с образованием горючих летучих соединений и углистого вещества. Тепло, необходимое для осушки и пиролиза отходов, а также для превращения негорючих компонент в расплавленный шлак, обеспечивается за счет частичного сжигания углистого вещества в потоке предварительно подогретого (приблизительно до 1000°С) воздуха, который подается в нижнюю часть газификатора, т.е. в зону первичного горения. Жидкий шлак непрерывно выводится из аппарата через гидравлический затвор в охлаждаемый сборник; охлажденный шлак представляет собой безуглеродистую черную стеклообразную массу. Химический состав и некоторые физические характеристики шлака, полученного из твердых городских отходов определенного состава (табл. 1), приведены в табл. 2-4; из таких отходов образуется около 3-5% по объему (или 12-20% по массе) шлака.

На газовый поток, выходящий из газификатора, приходится почти 90% энергии, содержащейся в твердых городских отходах, которая складывается из теплосодержания горючих летучих веществ, паров и увлеченных газовым потоком твердых частиц, а также из скрытой теплоты парообразования. При полном сгорании газового потока образуется приблизительно такой же объем продуктов сгорания на единицу высвобождаемого тепла, как и при сгорании других газообразных топ-лив. Состав и свойства потока горючих газов зависят от состава отходов. ОСНОВНЫМИ компонентами газового потока являются моноксид и диоксид углерода, пары углеводородов и газообразные углеводороды, водород, азот, пары воды и твердые частицы.

Поток горючих газов (после очистки ил пользован  в  качестве  источника энергии нальных котельных и цементных печах.

Помимо газификатора установка типа Andco-Torrax, работающая независимо от других сооружений, включает камеру вторичного горения, регенерационные колонны, котельную, работающую на отходящих газах, и газоочистную систему

Камера вторичного горения. Из газификатора смесь горючих газов и паров поступает в камеру вторичного горения. На входе в камеру смесь, имеющая температуру около 450-500°С, перемешивается с воздушным потоком в высокоэнергетической смесительной горелке. Благодаря тщательному перемешиванию и длительному выдерживанию смеси в камере достигается ее полное сгорание при минимальном избытке воздуха.

В камере вторичного горения обычно поддерживается температура 115О-130О°С. При такой температуре негорючие компоненты отходов начинают плавиться, образуя жидкий шлак, который захватывает большую часть инертных твердых частиц, попавших в камеру. Этот шлак составляет около 10% общего шлака, образующегося в процессе перера-

Регеиерациоииые колоииы. Для подогрева воздуха, поступающего в камеру вторичного горения, обычно используются регенерационные колонны или печи. Колонны нагреваются в результате прохождения через них продуктов сгорания (примерно 15%), поступающих из камеры вторичного горения и состоящих из азота, диоксида углерода, кислорода и паров воды. В цикле используются две колонны

Во время нагревательного, или «газового», цикла продукты сгорания из камеры вторичного горения подаются в верхнюю часть одной из колонн. При этом тепло газов передается насадке колонны, в результате чего температура ее верхней и нижней части соответственно повышается до 1150 и 260°С. Газы, выходящие из насадки колонны, поступают в трубопровод газоочистной системы.

В процессе «продувочного» цикла продукты сгорания из камеры вторичного горения поступают во вторую колонну. В полностью нагретую первую колонну снизу вводится технологический воздух, который, проходя через насадку, поглощает накопившееся тепло. Температура воздушного потока на выходе из насадки колонны колеблется в пределах 980-1100°С. Постоянная температура процесса поддерживается путем я нагретого и окружающего воздуха перед вводом воздушного зификатор.

Газоочистная система. Газоочистная колонна обычно состоит из электростатических осадителей, рассчитанных на максимальный расход газа, поступающего из камеры вторичного горения. Через трубопровод поступают одновременно газы из регенера-работающей на отходящих газах. Для емы и удаления нежелательных газооб-акже макроскопических частиц могут быть ис-рубберы.