Генератор газа на твердом топливе преобразует дрова, каменный и древесный уголь в газообразную форму. В таком виде топливо использовать удобнее, кроме этого, сокращаются выбросы в атмосферу. В газогенератор на дровах загружают пеллеты, отходы деревообрабатывающей промышленности, остатки досок, паркета и другие виды строительного органического мусора. Специальное устройство приобретают готовым или делают газогенератор своими руками.
Конструкция и принцип работы газогенератора на дровах
В состав газа входят:
- горючая окись углерода (СО);
- метан (СН4);
- водород (Н2);
- углеводороды (алкены, алкадиены).
Стальной цилиндрический корпус имеет загрузочную камеру для топлива, дверка снабжена уплотнителем. Топка находится внизу, между ней и корпусом есть горловина с прокладкой из асбестового шнура. Воздух заходит через отверстие, соединенное с фурмой (воздухораспределительной емкостью).
В корпусе есть люки:
- вверху с амортизирующей подкладкой для регулирования давления;
- для закладки топлива;
- для очистки зольника.
Вентилятор на входе повышает мощность, позволяет использовать дрова с большой влажностью (от 50%). Колосники ставят для сбора золы, их центральная часть подвижная для удобства очистки. За корпусом стоит вихревой фильтр для грубого очищения газа. Затем газовую массу охлаждают в резервуаре, доставляют в камеру тонкой очистки. Перед использованием газ в смесителе насыщают воздухом.
Сфера применения
Технические устройства активно применяют на практике благодаря их эффективности. Генераторные агрегаты превращают в газ биологические виды топлива, остатки от деревянного производства.
Высокая производительность позволяет:
- отапливать помещение;
- работать двигателю внутреннего сгорания в автомобиле.
Газогенераторная установка используется, если применять электричество невыгодно. Например, ее ставят возле стройплощадок и новых зданий, еще не подключенных к электросети. Используют агрегаты в больницах или на заводах, где необходима непрерывная энергия. При отсутствии электротока срабатывает резервный пиролизный газогенератор.
Есть автономные газогенераторные устройства различного функционала. Их приобретают, если переводят твердотопливные агрегаты на низкосортное топливо.
Применение в промышленности
Газогенераторы ставят на деревообрабатывающих заводах, чтобы сжигать отходы, которых много на производстве. Топливо подготавливают измельчителями и дробилками, которые бывают стационарными и передвижными. Так создают топливо необходимой структуры после вырубок леса.
Промышленный газогенераторный двигатель отличается характеристиками:
- эффективное сжигание дров;
- очищение окружающего пространства и атмосферы;
- возможность закладки низкокачественных горючих материалов.
Большие производственные установки оснащают автоматикой, поэтому не нужно присутствие работника.
Бытовые установки
Домашние газогенераторы обычно имеют мощность не больше 15 кВт, но есть отдельные модели с показателем 25 кВт. Для бытового использования предусматривают мощность с запасом около 20 – 30%. Установки классифицируют по длительности работы, виду генератора, типу топлива.
При выборе учитывают:
- число фаз;
- жидкостное или воздушное охлаждение;
- ручной или автоматический запуск;
- открытый или закрытый корпус;
Горячий газ из газовой электростанции для частного дома можно применять в отопительной системе, высушивать с его помощью топливо, вещи, овощи, другие продукты. Для сушки часть магистрали газопровода обводят вокруг топки, размещают его между загрузочной камерой и корпусом.
Безопасность работы агрегата обеспечивают:
- терморегуляторы;
- предохранительные клапаны;
- контролирующие датчики;
- схемы аварийного отключения.
Электронные модули управления координируют работу, дают возможность задавать требуемые параметры, предусмотрено дистанционное управление пультом и посредством интернета. Обязательно предусматривают вывод дыма. Минимальные размеры комнаты, где стоит газогенератор, не должны быть меньше 15 м³.
Плюсы и минусы технологии
Если нет нужды в отделении газовой смеси, электрогенератор на природном газе эффективно работает в качестве теплогенератора, обеспечивает отопление дома. Выгода в том, что за счет использования пиролизного газа экономятся дрова.
Некоторые предприятия закупают агрегаты и производят генераторный газ, получая деньги за утилизацию отходов других заводов. Стоимость вывоза мусора высокая, при этом возможны штрафы, поэтому древесный мусор деревообрабатывающим фирмам легче сдать на переработку, и заплатить меньшую сумму. Собственник станции получает выгоду от оплаты работы, также имеет бесплатное тепло для своих нужд.
Создание газгена на дровах своими руками
Учитывая дороговизну готовых агрегатов, рассматривают вариант собственноручного изготовления. На подготовительном этапе составляют чертежи автономного генератора газа.
Электричество из газа получают, собрав конструкцию по схеме:
- Корпус. Основу агрегата собирают из стальных листов, детали размечают по размерам из чертежа.
- Бункер. Резервуар предназначен для складирования паллет, дров. Делают из железных листов, крепят в корпусе, узлы разграничивают плитой из низкоуглеродистого металла.
- Топочная камера. Ее ставят у бункера внизу. Материалом служит жаропрочное железо, а крышку герметизируют прокладкой, чтобы не попадал кислород.
- Горловинный отсек. Здесь совершается крекинг смол, поэтому область отделяют асбестовыми прокладками от основного корпуса.
- Воздухораспределительная коробка. Ставят вне кожуха, а штуцер врезают с применением обратного клапана.
Горловину стыкуют с топкой с помощью патрубка и фильтров.
Необходимые материалы и инструменты
Нужны листы низкоуглеродистой стали, готовят жаропрочные уплотнители для крышек, горловины. Чаще используют асбест, но его считают вредным для здоровья, поэтому берут другие виды (силикон, силикаты). Для топки успешно применяют старый газовый баллон или железную бочку.
Потребуются инструменты:
- сварочный аппарат;
- электрическая дрель, болгарка;
- молоток, тиски, зубило, плоскогубцы;
- рулетка, керн по металлу, угольник, уровень.
Для нагнетания воздуха готовят вентилятор, детали крепят сваркой, в отдельных местах применяют болты с гайками. Фильтрационный блок делают из корпуса б/у огнетушителя. Для колосников берут жаропрочные железные пруты или применяют готовые изделия по размеру.
Этапы работы
Вначале собирают корпус, вверху устанавливают в него бункер для дров (кубатура около 60 – 70 литров). Емкость для альтернативного топлива внизу оснащают камерой сгорания. Фильтр делают в виде зигзагообразного коллектора, монтируют кран для отведения конденсата.
Дальнейшие этапы работы:
- устанавливают колосники;
- патрубком соединяют топливную камеру с отсеком сгорания олефинов;
- в патрубок выводят охладительную систему, которая расположена снаружи кожуха;
- сверху установки монтируют воздухораспределительную коробку, устанавливают обратный клапан.
Для дверок берут надежные петли. Готовый генератор подключают к дымоходу.
Охлаждение и очистка газа
На выходе газовую массу очищают от примесей:
- частиц угля;
- сажи;
- спекшихся элементов.
Очистители бывают сухие динамические, поверхностные мокрые, промывательные жидкостные. Для эффективности применяют камеры грубого и тонкого очищения.
Охлаждение газа относится к необходимым технологическим процедурам, чтобы не возникали температурные напряжения. Система включает несколько воздушных охладителей вместе с вентиляторами.
Вентилятор розжига
Генератор разжигают за счет тяги, которая создается в вытяжной трубе из-за разницы давления.
Процесс может быть запущен:
- вентилятором;
- самотягой.
Смеситель
Этот узел устанавливают для координации пропорции подаваемой газовой смеси. Древесный газ отличается теплотой сгорания 4,5 МДж/м³, а природный газ — 34 МДж/м³. Поэтому концентрация воздуха и топлива должна быть урегулирована, что происходит при использовании заслонки.
Очищенная смесь поступает в смеситель, одновременно подается некоторый объем воздуха. Эта масса становится пригодной для применения в качестве водяного подогревателя для бытовых нужд, в виде топлива для ДВС. Смеситель оснащен заслонками для количественной и качественной координации состава газа.
