Многотопливная газогенераторная мини-тэц

Полезная модель относится к небольшим установкам для электро и теплоснабжения населенных пунктов. Она содержит газогенератор, охладитель, фильтр, двигатель внутреннего сгорания (ДВС) и электрогенератор. Технический результат - увеличение выработки тепловой энергии - достигается дополнительным наличием котлоагрегата, связанного с магистралью генераторного газа между фильтром и ДВС, и теплообменника, встроенного в охладитель. В многотопливной газогенераторной мини-ТЭЦ возможно использовать не только разное твердое топливо (дрова, уголь, торф), но и дополнительно - жидкое и газообразное топливо.

Полезная модель относится к многотопливным газогенераторным установкам, сжигающим различное твердое топливо и вырабатывающим электрическую и тепловую энергии для обеспечения ими локальных объектов, преимущественно отдаленных от магистральных электрических и тепловых сетей.

Газогенераторные установки известны, например, из книги Гинзбург Д.Б. Газификация топлива и газогенераторные установки. М-Л, 1938, ч.1., с. 261-270.

Наиболее близкой к патентуемой полезной модели по числу общих признаков можно считать предназначенную для работы на древесном топливе или торфе газогенераторную мини-ТЭЦ (теплоэлектроцентраль - ТЭЦ), описанную в статье А.Ф. Рыжков и др. Разработка газогенераторной малой теплоэлектростанции с двигателем внутреннего сгорания (журнал "Энергетика региона", №9(74), сентябрь 2004, г. Екатеринбург, с. 31 - 33). Она содержит газогенератор, охладитель, фильтр, и двигатель внутреннего сгорания. Получаемый в газогенераторе генераторный газ после охлаждения и очистки поступает в двигатель внутреннего сгорания, который связан с генератором электрического тока (электрогенератор). Для отопления помещений может использоваться тепловая энергия от охлаждающей воды двигателя внутреннего сгорания.

Один из недостатков указанной установки состоит в недостаточной выработке тепловой энергии.

Другой недостаток этой установки состоит в работе двигателя внутреннего сгорания лишь от генераторного газа, получаемого при сжигании твердого топлива (древесное топливо, торф). Однако на практике могут возникать ситуации с дефицитом такого топлива, что может привести к отсутствию электрической и тепловой энергии в населенном пункте.

Полезная модель направлена на расширение возможностей многотопливной газогенераторной мини-ТЭЦ.

Технический результат, который может быть при этом достигнут, состоит в увеличении выработки тепловой энергии.

Для обеспечения этого многотопливная газогенераторная мини-ТЭЦ дополнительно содержит котлоагрегат, связанный трубопроводом с магистралью генераторного газа между фильтром и двигателем внутреннего сгорания, и/или теплообменник, встроенный в охладитель.

Таким образом, появляется возможность вырабатывать тепловую энергию не только от охлаждающей воды двигателя внутреннего сгорания, как в прототипе, но и за счет отдачи тепла воде при сжигании генераторного газа в котлоагрегате или за счет нагрева воды в теплообменнике охладителя, или от совместного использования как котлоагрегата, так и теплообменника охладителя. Это увеличивает выработку тепловой энергии многотопливной газогенераторной мини-ТЭЦ, расширяет ее возможности и увеличивает энерговооруженность локального объекта.

Согласно п.2 формулы многотопливная газогенераторная мини-ТЭЦ дополнительно может быть снабжена баком резервного жидкого топлива, соединенным трубопроводом с двигателем внутреннего сгорания, а по п.3 формулы - двигатель внутреннего сгорания может быть выполнен с возможностью подключения к газовой топливной магистрали. Такое выполнение расширяет возможности

газогенераторной мини-ТЭЦ за счет использования, кроме твердого топлива, жидкого и газообразного видов топлива, что делает ее многотопливной при работе на разных видах топлива.

Патентуемая многотопливная газогенераторная мини-ТЭЦ поясняется примером осуществления. На фиг. чертежа показана ее схема.

Многотопливная газогенераторная мини-ТЭЦ содержит расположенные в технологической последовательности дутьевой вентилятор 1, газогенератор 2, циклон 3, трехрядный трубчатый охладитель 4, фильтр 5, двигатель внутреннего сгорания 6, выходной вал которого соединен с валом электрогенератора 7. Многотопливная газогенераторная мини-ТЭЦ дополнительно снабжена котлоагрегатом 8, связанным трубопроводом 9 с магистралью генераторного газа между фильтром 5 и двигателем 6, и теплообменником 10, встроенным в охладитель 4. Кроме того, имеется бак 11 резервного жидкого топлива (бензин, мазут), соединенный трубопроводом 12 с двигателем 6, а двигатель 6 имеет устройство (на чертеже не показано) для подключения двигателя к газовой топливной магистрали.

Для получения генераторного газа твердое топливо в виде дров, угля, торфа и т.п. подается в верхнюю часть газогенератора, воздух подается вентилятором 1 в слой массы через фурмы 13. Накопившаяся в газогенераторе зола в дальнейшем выводится из него. Газогенераторный газ из выходного коллектора газогенератора направляется в циклон 3 для первичной очистки, а затем в охладитель 4, отдавая тепло воде теплообменника 10, после чего подвергается тонкой очистке в фильтре 5 и подается как топливо в двигатель внутреннего сгорания 6, который приводит в действие электрогенератор 7, вырабатывающий электрический ток.

Для отопления помещений используется тепловая энергия охлаждающей воды двигателя 6. Кроме того, часть генераторного газа отводится из магистрали между фильтром 5 и двигателем 6 на сжигание в котлоагрегат 8 или для нагрева воды, также подаваемой в систему отопления помещений. Третьим источником пополнения тепловой энергии является нагретая в теплообменнике 10 вода. При снижении тепловой нагрузки, например, в летнее время, теплообменник 10 охладителя может быть отключен, а охлаждение генераторного газа может происходить за счет- температуры окружающей среды.

В случае нехватки твердого топлива, подаваемого в газогенератор, двигатель б может питаться резервным жидким топливом бака 11 по трубопроводу 12 или работать от газовой топливной магистрали. Этим поддерживается бесперебойное снабжение населенного пункта электрической энергией и теплом.

Таким образом создана многотопливная газогенераторная мини-ТЭЦ, позволяющая использовать местные топливные запасы и отходы их переработки, приспособленная для многотопливного использования с целью исключения зависимости от какого-либо определенного вида топлива для обеспечения бесперебойного снабжения локального объекта электрической и тепловой энергиями, а также оснащенная дополнительным оборудованием (котлоагрегат, теплообменник охладителя) для увеличения выработки тепловой энергии многотопливной газогенераторной мини-ТЭЦ.

1. Многотопливная газогенераторная мини-ТЭЦ, содержащая газогенератор, охладитель, фильтр, двигатель внутреннего сгорания и электрогенератор, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит котлоагрегат, связанный трубопроводом с магистралью генераторного газа между фильтром и двигателем внутреннего сгорания, и/или теплообменник, встроенный в охладитель.

2. Многотопливная газогенераторная мини-ТЭЦ по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена баком резервного жидкого топлива, соединенным трубопроводом с двигателем внутреннего сгорания.

3. Многотопливная газогенераторная мини-ТЭЦ по п.1, отличающаяся тем, что двигатель внутреннего сгорания выполнен с возможностью подключения к газовой топливной магистрали.