4 Распределение температуры по длине канала газификации

Основной процесс при ПГУ - взаимодействие дутья и газов с твердой поверхностью угля. Химические реакции при этом также являются основными по сравнению с другими. В связи с этим температурный режим пласта по длине канала газификации определяется главным образом температурой воздушного дутья и газов.

По длине канала газификации можно выделить несколько участков. Температура каждого характеризуется процессом, протекающим на этом участке.

1.Участок дутья. Температура пласта и дутья практически не меняется.

2.Участок дутьевой сушки. На нем температура дутья растет от начальной, естественной до температуры, при которой происходит испарение влаги в угле (383 К (110^оС)) .

3.Участок подготовки воспламенения. Температура угля повышается до величины, при которой возможно воспламенение. Для бурых углей она составляет 473 К (200 ^оС), для каменных углей - 575-623 К (300-350^оС).

4.Участок экзотермических реакций, на котором наблюдается максимальный рост температуры и происходят основные процессы, тепловыделение которых покрывает теплопотери в окружающую среду и тепло, идущее на эндотермические реакции. Температура составляет 1173-1273 К (900-1000^оС).

5.Участок эндотермических реакций, на котором температура угля снижается до значений, раных участку дутьевой сушки. 6.Участок термического разложения угля. Температура продолжает снижаться.

7.Участок газовой сушки. Температура дутья достигает температуры пласта.

8.Участок продуктивного газа, где температура остается постоянной.

5 Технологические параметры канала газификации

Определяющие технологические параметры канала газификации - производительность, продуктивность, эффективность и гидравлическое сопротивление.

Производительность N (м ³/ч) характеризуется количеством газа, выдаваемого в единицу времени или количеством тепла в результате сгорания этого газа

N = mD, (1)

где m - объем газа с единицы дутья, м³/м³; D - количество дутья, подаваемого в канал газификации, м³/ч.

Продуктивность характеризуется количеством газифицированного угля за все время работы канала газификации или тепла от сгорания полученного газа.

Удельная эффективность работы канала газификации Э (м²/м) характеризуется площадью угольного пласта F (м²), выгазованной при отработке единицы его длины l (м)

Э = F/ l. (2)

Гидравлическое сопротивление канала газификации характеризует давление дутья, необходимое для ведения процесса газификации (50-70 Па).

Для оценки экономической целесообразности ПГУ используют общий термический кпд h

h = Q_фпг + Q_хпг)/(Q_фу + Q_ху + Q_фд), (3)

где Q_фпг и Q_хпг - соответственно физическое и химическое тепло продуктов газификации, Дж; Q_фу и Q_ху - соответственно физическое и химическое тепло израсходованного угля, Дж; Q_фд - физическое тепло дутья, Дж.

Термический кпд h_х

h_х = Q_хпг/ Q_ху (4)

меняется в пределах 40-70%.