Из рис. 9 видно, что ПААГ состоит из предвключенной муфельной камеры с плазмотроном и собственно газификатора. Газификатор имеет сложную конфигурацию и включает в себя три функциональных узла: 1 - муфель с ПЛ, 2 - узел подачи вторичного воздуха для дожигания подаваемого в муфель топлива, 3 - реактор-газификатор с узлом подачи пара и У.
Как следует из рис. 9, расчет разделяется на несколько условных ступеней: узел 1 - на три (1, 2 и 3), а узлам 2 и 3 соответствовали ступени 4 и 5.
Физическая модель ПААГ предполагает сочетание плазменной активации горения малой части всего топлива (2-3 %) с использованием внешнего для процесса теплового источника (ПЛ) и последующего воспламенения этой активированной частью У. остальной А., предназначенной для компенсации эндотермического эффекта газификации У. Таким образом, необходимое количество тепла для паровой газификации обеспечивается сжиганием части самого У. в узлах 1 и 2. В узел 1 подается 30-35 % от всего количества топлива, поступающего в ПААГ. Здесь небольшая часть поступающего в узел 1 топлива (5-10 %) подвергается ЭТХПТ (ступень 1). На ступени 1 осуществляется аллотермический процесс, так как необходимое тепло вносится от другого источника (ПЛ) извне.
На ступени 2 в процесс термохимической подготовки топлива к сжиганию вовлекается уже значительно большая часть поступившего в узел 1 топлива (30-40 %), которая служит источником тепла для остальной А. (40-50 %) на ступени 3 муфеля.
Концентрация пыли в А., подаваемой в муфель, составляет m = 0,4 кг/кг, что примерно соответствует значению aв = 0,425, т.е. пыль не может полностью выгореть в муфеле за счет использования первичного воздуха. С целью выделения необходимого количества тепла для паровой газификации в узел 2 подается вторичный воздух, для дожигания термоподготовленной в муфеле с ПЛ А.
Узел 3 подается 65-70 % от общего расхода У. и необходимое количество нагретого пара, исходя из отношения g = 0,525 кг пара/кг У. Паровая газификация У. осуществляется в продуктах сгорания топлива, образующихся в узлах 1 и 2.
Таким образом, в муфеле первичным тепловым источником служит ЭП, а в собственно газификаторе - продукты сгорания активированной ею А. Ниже рассмотрены результаты расчета пяти ступеней ПААГ.
На рис. 10, 11 представлен состав газовой фазы на ступенях 1-3 узла 1, где координата х = 0 соответствует началу конкретной ступени. Начальные условия для этих ступеней выглядели следующим образом:
ступень 1: Рэл=60 кВт, 
=100 кг/ч, 
=250
кг/ч, =303К;
ступень 2: 
=396кВт,
=660кг/ч, 
=1650кг/ч,
= 440 К
(здесь и далее Рт - тепловыделение от сжигания газообразных продуктов ЭТХПТ);
ступень 3: 
=2370кВт,
=1240 кг/ч,
=3100
кг/ч, 
=577 К.
В целом для муфеля: 
= 2000
кг/ч, 
= 5000 кг/ч.
Из рис. 10 видно, что процесс ЭТХПТ начинается при х > 0,24 м, так как в этой области образуется СО2 и уменьшается концентрация кислорода.
Концентрация всех горючих компонентов достигла максимума (30 %), что свидетельствует о завершении процесса ЭТХПТ на ступени 1 длиной 0,4 м.
Образовавшийся на ступени 1 горючий газ (СО + Н2 + СН4 + С6Н6) будет выгорать на ступени 2 (рис. 11, а) в первичном воздухе А., нагревая У. пыль вместе с образуемой газовой фазой.
В начале ступени 2 (х = 0) горючий газ со ступени 1 окисляется до СО2 и Н2О по следующим реакциям:
СО + 0,5О2 = СО2, (a)
Н2 + 0,5О2 = Н2О, (b)
СН4 + 2О2 = СО2 + Н2О, (с)
С6Н6 + 7,5О2 = 6СО2 + 3Н2О, (d)
За счет тепла этих реакций ( = 396 кВт) осуществляется термоподготовка
аэросмеси на ступени 2 с образованием СО, Н2, СН4, С6Н6.
Максимальная суммарная концентрация горючих газов (СО + Н2 + СН4
+ С6Н6) составила около 23 % (х = 1,0 м).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.