Процесс газификации угля заключается в высокотемпературном (900-1100оС) превращении органической массы угля в газообразные горючие вещества (СО, Н2, СН4, СО2, Н2О, Н2S, NН3, N2), при взаимодействии с кислородом воздуха и при недостатке окислителя, в специальном газификаторе. В основу работы газификатора положена технология газификации «ТЕРМОКОКС-С» в слоевых аппаратах. Технология основана на способе газификации угля на воздушном дутье в режиме «обратной тепловой волны». Промышленное предприятие по данной технологии построено в г. Красноярске еще в 1996 году (завод активированных углей ЗАО «Сорбентуголь», с 2000 года – ЗАО «Карбоника-Ф»). Суть эффекта "обратной тепловой волны" (см. рис. 1) заключается в том, что в слое угля при определенных режимах подачи дутья фронт горения может смещаться не только по ходу дутья, но и против потока. В традиционных газификаторах, а равно и в слоевых топках, фронт горения смещается по ходу дутья. Зона пиролиза в этом случае расположена за зоной горения, поэтому продукты терморазложения загрязняют газ. Сажа, смолистые вещества, канцерогены, фенолы и другие токсичные вещества, поступающие в атмосферу, – это продукты термолиза органической массы угля. Когда же фронт горения смещается навстречу дутью, зона пиролиза находится перед зоной горения. Соответственно, продукты пиролиза попадают в зону горения и подвергаются "огневому обезвреживанию", т.е. полностью расщепляются до СО, H2, CO2 и H2O. По одинаковому принципу происходит газификация и растительного сырья (древесных брикетов, соломенной пеллеты и пеллеты из шелухи подсолнечника или гречки, пеллеты из куриного помета или торфа, легнита и легнина и т.п.). 1. Экологическая безопасность. В газификаторе все органические соединения расщепляются и газифицируются внутри аппарата, и газ не содержит смолистых веществ. Вследствие низкой скорости фильтрации нет выноса твердых частиц из слоя, так как аппарат работает как зернистый фильтр. Горючий газ можно использовать без предварительной очистки. При его сжигании суммарные удельные выбросы NOx, SOx, CO и пыли на порядок ниже, чем у угольной котельной или ТЭЦ (это подтверждено инструментальными замерами природоохранной службы на действующих промышленных установках) и ниже действующих нормативов. В технологии не используется вода и не производится конденсация продуктов термического разложения, следовательно, отсутствуют технологические сточные воды. Фусы, подсмольные воды, фенолы и прочие вредные примеси не образуются. Опыт эксплуатации производства в г. Красноярске, находящегося почти в центре города, и заключение по оценке воздействия на окружающую среду Государственной экологической экспертизы Красноярского краевого комитета по охране природы показывают, что влияние выбросов производства на загрязнение среды минимально, находится в пределах допустимых нормативов и позволило улучшить экологическую обстановку в прилегающем районе за счет замещения попутной тепловой энергией тепловой мощности соседних угольных котельных. 2. Процесс мало критичен к фракционному составу угля, гидравлическому сопротивлению слоя и позволяет перерабатывать мелкозернистые угли. В традиционных шахтных печах и газогенераторах возможна переработка только термически прочных крупнокусковых топлив – сортовых углей марок Д и Г класса 20-80 мм или брикетов. 3. Простота аппаратурного оформления и надежность оборудования благодаря чему удельные капитальные и эксплуатационные затраты ниже, чем в других технологиях. Газ производится с калорийностью 1000-1100 ккал/м3 (4,2-4,6 МДж/м3) и имеет температуру на выходе из аппарата около 350оС. После аппарата газ направляется непосредственно в горелочное устройство. При его сжигании в факеле достигается температура не менее 1200оС. Газ сгорает совершенно бездымно и не требует очистки перед сжиганием, поскольку не содержит смолы и пыли. производство электроэнергии с помощью автономных энергоблоков, работающих на газе из угля или растительного сырья. По сути, это аналог дизельного электрогенератора, но работающий не на дизтопливе, а на генераторном газе . Подавляющая часть теплофикационных котельных и промышленные предприятия не могут быть переведены на прямое сжигание угля, как по экологическим ограничениям, так и по причине невозможности приема угля. Поэтому строительство станций газификации угля, которые могут быть размещены на удалении от котельных установок, будет эффективным решением данной проблемы. производство электроэнергии с помощью автономных энергоблоков, работающих на газе из угля. По сути, это аналог дизельного электрогенератора, но работающий не на дизтопливе, а на горючем газе из угля. Подавляющая часть теплофикационных котельных и промышленные предприятия не могут быть переведены на прямое сжигание угля, как по экологическим ограничениям, так и по причине невозможности приема угля. Поэтому строительство станций газификации угля, которые могут быть размещены на удалении от котельных установок, будет эффективным решением данной проблемы.
