190012. lajstromszámú szabadalom • Elgázosító előégő berendezés, valamint eljárás az előégő teljesítményének szabályozására
190012 A találmány szerinti berendezés és eljárás széntartalmú anyagok, különösképpen erdészeti és mezőgazdasági hulladékok energetikai értékesítésére, főleg aprított tüzelőanyagból forró éghető gázok előállítására alkalmas. A termelt éghető gázok a berendezéshez kapcsolt már meglevő vagy új hőfogyasztó készülékben (kazánban, léghevítőben, szárítóban) hasznosíthatók. Az energiaárak emelkedésével, a különféle széntartalmú hulladékanyagok (fahulladék, kéreg, mezőgazdasági hulladékok stb.) energetikai célú felhasználása egyre inkább előtérbe kerül. A tisztán energetikai célú felhasználásnak lényegében két módozata ismeretes: a hagyományos égetés és az elgázosítás. Az elgázosítási üzemmód a felhasználó berendezések egyszerűsége, a környezetkímélő üzem és a gáz sokoldalú felhasználhatósága miatt egyre inkább terjed el. Az évtizedek óta ismert eljárásokat fejlesztik, és a megvalósítására egyre korszerűbb berendezéseket hoznak létre. A. G. Buekens és H. Masson belga szerzők a II. Recycling World Congress-on (1979. március 20-22., Manila) előadott dolgozatukban az ismert faelgázosítási technikákat és berendezés-típusokat tekintik át, F. R. Erskine Crossley a Mechanical Engineering 1980. májusi számában megjelent cikkében hatféle svéd berendezést ismertet. V. K. Mathur és R. A. Csughey cikke (Energy Communications, 5. k. 2. szám, 1979) egy új típusú elgázosító berendezés kifejlesztéséről számol be. R. M. Peart és munkatársai (Techn. Energy Conserv. Proc. of the National Conf. 3 rd, Tucson, Aris., Jan. 1979) dolgozatukban a kukoricacsutka elgázosítás lehetőségeivel és a Purdus University által kifejlesztett csutka-elgázosításával foglalkoznak. A széntartalmú hulladékok elgázosítására számos új találmány is született, melyek közül pl. az alábbiakat említjük: A 4.028.068 sz. USA szabadalom kétlépcsős eljárásra vonatkozik, ahol az első lépcső a széntartalmú anyagok 300—600 °C körüli hőmérsékletű anaerob bontása, a második pedig a bomlási gázok 1000—1200 °C-os izzó kokszágyon történő disszociáltatása. A 4.095.960 sz. USA szabadalom szerinti berendezés oxigén szabadsugár által fluidizált ágyban gázosítja el a finomra őrölt széntartalmú anyagokat. A 4.295.822 sz. USA szabadalomban ismertetett berendezés mezőgazdasági hulladékok elgázosításával, majd a gáz elégetésével terményszárítók fűtését oldja meg. A 3.907.519 sz. USA szabadalomban leírt eljárás magas metántartalmú gáz előállítására vonatkozik. A fűtési célt szolgáló, nem nagyipari elgázosítókkal szemben az alábbi követelmények támaszthatók: viszonylag tiszta (por-, hamu- és kátránymentes) éghető gáz előállítása, jó szabályozhatóság, nagy üzembiztonság, egyszerű felépítés, illetve alacsony gyártási költség. A felsorolt tanulmányokban ismertetett eljárások a felsorolt követelményeknek csak részben tesznek eleget. Példaként említjük, hogy a Buekens által ismertetett egyszerű ellenáramú rögzített ágyas elgázosítók nagy kátránytartalmú gázt állítanak elő, és a nagy tűzágytérfogat miatt nehezen szabályozhatók. A gázban levő kátrány az elgázosító utáni vezetékben és az égőben le3 rakodásokat, dugulásokat okozhat, ezzel súlyos üzemzavarok előidézője lehet. Az egyenáramú készülékek kisebb kátránytartalmú gázt állítanak elő, de hátrányuk, hogy csak jó minőségű, szárított tüzelőanyagokkal működnek megfelelően, és a gáz elszívásához különleges, hőálló rostély beépítését kívánják meg. A hagyományos keresztáramú készülékek hátránya, hogy — mivel rostély nélkül üzemelnek — nem teszik lehetővé a hamu folyamatos eltávolítását. A koncentrált levegő bevezetése miatt a reakciós tér egy részén igen magas hőmérséklet alakulhat ki, ami a salak helyi megolvadásához vezethet. Az elgázosítók teljesítményének szabályozására használt legáltalánosabb módszerrel, a hozzávezetett levegő mennyiségének szabályozásával kis teljesítményű üzemállapot nem valósítható meg. A leszabályozás során a tűzágy térfogata változatlan marad, az alacsony térfogati hőterhelés miatt pedig a tűz könnyen kialszik, vagy (hamislevegő betörés következtében) ellenőrizhetetlenné válik. A felsorolt hiányosságok kiküszöbölésére az említett USA szabadalmak szerinti megoldásokkal történtek kísérletek a javításra, de ezek a berendezések és eljárások bonyolultságuk miatt csak nagyipari elgázosítókban alkalmazhatók. Találmányunk célja olyan egyszerű szerkezeti felépítésű elgázosító berendezés kialakítása, amely alacsony por- és kátránytartalmú éghető gázt állít elő, és teljesítménye a találmány szerinti eljárással széles határok között változtatható, így különféle fűtési, melegítési feladatok ellátására alkalmas. \ találmány azon a felismerésen alapszik, hogy a gáz be-, illetve elvezetési helyek aszimmetrikus elhelyezésével az elgázosítási alapfolyamatok kívánt kombinációja hozható létre. A gázáramok aszimmetrikus volta következtében a tűzágy különböző részei egyen-, kereszt-, ill. ellenáramban működtethetők. A tüzelőanyag lepárlásából származó kátránytartalmú gázok izzó kokszrétegen vezethetők át, vagy forró füstgázokkal keverhetők, ily módón a kátránykiválás veszélye csökkenthető. Az elgázosító közeg különböző gőzbevezetési helyek közötti változtatható elosztásával befolyásolható a tűzágy térfogata, ezzel a berendezéssel teljesítménye is. A találmány szerinti berendezés lényege, hogy az elgázosító berendezés tűzszekrényében két rostély van elhelyezve, melyek közül az egyik rostély vízszintes vagy ferde helyzetű, és az elgázosító közeg bevezetésére, a másik rostély pedig függőleges helyzetű, és a képződött éghető gázok elvezetésére szolgál, továbbá, hogy a tűzszekrénybe az elgázosító közeg legalább két helyen úgy van bevezetve, hogy a bevezetési helyek közül legalább egyik a tüzelőanyag áramlásához képest aszimmetrikusan helyezkedik el. A találmány szerinti eljárás lényege, hogy az elgázosító közeg bevezetésére szolgáló csappantyúk segítségével a tűzszekrénybe és a lángtérbe bevezetett közeg mennyiségét minden esetben a terheléssel arányosan úgy változtatjuk, hogy a tűzszekrénybe az éghető gáz elszívó csatornától távolabb eső nyíláson bevezetett és a tűzszekrénybe összesen bevezetett közeg 4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
