RU78871U1

RU78871U1 - MOBILE POWER INSTALLATION

Info

Publication number: RU78871U1
Application number: RU2008128505/22U
Authority: RU
Inventors: Владимир Петрович Комаров (RU); Владимир Петрович Комаров; Андрей Николаевич Ульянов (RU); Андрей Николаевич Ульянов; Юрий Николаевич Шаповалов (RU); Юрий Николаевич Шаповалов; Эмма Николаевна Куфа (RU); Эмма Николаевна Куфа; Оксана Владимировна Долгих (RU); Оксана Владимировна Долгих; Олег Николаевич Гусаров (RU); Олег Николаевич Гусаров
Original assignee: Андрей Николаевич Ульянов
Priority date: 2008-07-15
Filing date: 2008-07-15
Publication date: 2008-12-10

Abstract

1. Передвижная энергетическая установка, характеризующаяся тем, что содержит блок подготовки исходного сырья, топливный блок, включающий газогенератор с приемным бункером и узел очистки генераторного газа, и энергоблок, содержащий двигатель внутреннего сгорания, соединенный с электрогенератором, блок подготовки исходного сырья содержит измельчитель исходного сырья, установленный перед приемным бункером и накопителем измельченного исходного сырья, соединенным посредством воздуховода с вентилятором и посредством шнекового питателя и нории с узлом загрузки секционной сушилки, в качестве которого используют лопастной питатель, секционная сушилка посредством шнекового питателя и нории соединена с приемным бункером газогенератора и снабжена узлами подачи сушильного агента и отвода отработанного сушильного агента, выход узла очистки генераторного газа топливного блока соединен с двигателем внутреннего сгорания, а выхлопной патрубок двигателя внутреннего сгорания соединен через газодувку с узлом подачи сушильного агента в сушилку, в качестве которого используют коллектор с газоотводами в каждую секцию сушилки, снабженными эжекторами.2. Передвижная энергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что узел отвода отработанного сушильного агента состоит из газоотводов из каждой секции сушилки, объединенных в общий отводящий коллектор.1. A mobile power plant, characterized in that it contains a unit for preparing raw materials, a fuel unit including a gas generator with a receiving hopper and a generator gas purification unit, and a power unit containing an internal combustion engine connected to an electric generator, a unit for preparing raw materials contains a feed chopper installed in front of the receiving hopper and the drive of crushed feedstock, connected by means of an air duct to a fan and by means of a screw feeder the elevator with the loading unit of the sectional dryer, which uses a blade feeder, the sectional dryer is connected to the receiving hopper of the gas generator by means of a screw feeder and elevator and is equipped with units for supplying the drying agent and exhaust of the spent drying agent, the output of the generator unit for cleaning the generator gas of the fuel unit is connected to the internal combustion engine and the exhaust pipe of the internal combustion engine is connected through a gas blower to the supply unit of the drying agent to the dryer, which is used as a vent with gas outlets to each section of the dryer equipped with ejectors. 2. The mobile power plant according to claim 1, characterized in that the exhaust drying agent outlet assembly consists of gas outlets from each section of the dryer combined into a common outlet collector.

Description

Полезная модель относится к области энергомашиностроения, в частности, к передвижным модульным энергетическим установкам с двигателем, работающим на газообразном топливе, генерируемом из твердого топлива - древесного сырья, и может быть использована для получения электроэнергии в местах образования и накопления отходов древесины или в зонах, удаленных от центрального электроснабжения, например, на объектах, действующих в труднодоступных лесных массивах.The utility model relates to the field of power engineering, in particular to mobile modular power plants with an engine running on gaseous fuels generated from solid fuels - wood raw materials, and can be used to generate electricity in places of formation and accumulation of wood waste or in areas remote from central power supply, for example, at facilities operating in hard-to-reach forest areas.

Известна установка для осуществления способа газификации топлива для питания двигателя внутреннего сгорания (ДВС), содержащая двигатель внутреннего сгорания, выпускной трубопровод которого помещен в емкость газификации с твердым топливом и снабжен выходом для отработавших газов в атмосферу и калиброванными отверстиями для подачи этих газов в емкость газификации с твердым топливом, при этом на выходе отработавших газов установлен испаритель, а на магистрали подачи газа из емкости газификации последовательно установлены золоуловитель, вакуумный насос и промежуточная емкость для подачи газа в ДВС. /Авторское свидетельство СССР №1325173, F02В 43/08, 1987 г.)/A known installation for implementing a method of gasification of fuel for powering an internal combustion engine (ICE), comprising an internal combustion engine, the exhaust pipe of which is placed in a gasification tank with solid fuel and provided with an outlet for exhaust gases into the atmosphere and calibrated openings for supplying these gases to the gasification tank with solid fuel, while an evaporator is installed at the exhaust gas outlet, and an ash collector is installed in series on the gas supply line from the gasification tank l, a vacuum pump and an intermediate tank for supplying gas to the internal combustion engine. / USSR Author's Certificate No. 1325173, F02В 43/08, 1987) /

Недостатками известной установки являются ограниченные функциональные возможности из-за отсутствия отвода влаги из реакционной камеры-газификатора, что исключает возможность работы на влажном исходном сырье, а также отсутствие средства для получения энергии- электрогенератора; периодичность процесса из-за необходимости остановки работы установки на время загрузки газификатора, а также неполное использование теплоты отработавших в ДВС газов, поскольку часть из них выходит свободно в атмосферуThe disadvantages of the known installation are limited functionality due to the lack of moisture removal from the reaction chamber-gasifier, which excludes the possibility of working on wet feedstock, as well as the lack of means for generating energy-generator; the frequency of the process due to the need to stop the installation at the time of loading the gasifier, as well as the incomplete use of the heat of the exhaust gases in the internal combustion engine, since some of them leave freely into the atmosphere

Наиболее близкой по технической сущности к предложенной является передвижная энергетическая установка, содержащая энергоблок с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) и электрогенератором, разборный топливный блок, снабженный двухступенчатым газогенератором с основной ступенью и ступенью дожига, с устройством подготовки топлива, содержащим барабанную сушилку и блок очистки воздуха, включающий конденсатор и циклон, и устройством очистки газогенераторного газа, причем массогабаритные характеристики всех блоков выполнены с возможностью их транспортирования, а на выходе переработанного The closest in technical essence to the proposed one is a mobile power plant containing a power unit with an internal combustion engine (ICE) and an electric generator, a collapsible fuel unit equipped with a two-stage gas generator with a main stage and an afterburn stage, with a fuel preparation device containing a drum dryer and an air purification unit comprising a condenser and a cyclone, and a gas-generating gas purification device, the mass-dimensional characteristics of all blocks being made with the possibility of nd their transportation, and the output of processed

топлива из основной ступени газогенератора установлены классификатор и накопительная емкость блока контейнеризации золы. /Патент RU №2027880, F02В 43/08, 1995 г./fuel from the main stage of the gas generator installed classifier and storage capacity of the ash containerization unit. / Patent RU No. 2027880, F02В 43/08, 1995 /

Недостатками известной установки являются: громоздкость конструкции, которая только отчасти оправдана специфическим назначением - переработкой материалов в зонах, пораженных в результате катастрофы на Чернобыльской АЭС; высокая стоимость установки из-за использования нестандартного оборудования и ее высокая энергоемкость, приводящая к сжиганию значительной доли вырабатываемого генераторного газа, что приводит к снижению теплового КПД установки.The disadvantages of the known installation are: the bulkiness of the design, which is only partially justified by the specific purpose - the processing of materials in areas affected by the Chernobyl disaster; the high cost of the installation due to the use of non-standard equipment and its high energy intensity, leading to the burning of a significant share of the generated generator gas, which leads to a decrease in the thermal efficiency of the installation.

Задачей предложенного технического решения является создание полностью автономной передвижной установки для производства электроэнергии из древесного сырья, в частности, из отходов древесины.The objective of the proposed technical solution is to create a fully autonomous mobile unit for the production of electricity from wood raw materials, in particular from wood waste.

Технический результат от использования предложенной установки заключается в сокращении ее массогабаритных характеристик, в повышении ее теплового КПД, а также в ее удешевлении за счет упрощения конструкции из-за использования максимального количества стандартных устройств.The technical result from the use of the proposed installation is to reduce its overall dimensions, to increase its thermal efficiency, as well as to reduce its cost by simplifying the design due to the use of the maximum number of standard devices.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что передвижная энергетическая установка содержит блок подготовки исходного сырья, топливный блок, включающий газогенератор с приемным бункером и узел очистки генераторного газа, и энергоблок, содержащий двигатель внутреннего сгорания, соединенный с электрогенератором, блок подготовки исходного сырья содержит измельчитель исходного сырья, установленный перед приемным бункером и накопителем измельченного исходного сырья, соединенным посредством воздуховода с вентилятором и посредством шнекового питателя и нории с узлом загрузки секционной сушилки, в качестве которого используют лопастной питатель, секционная сушилка посредством шнекового питателя и нории соединена с приемным бункером газогенератора и снабжена узлами подачи сушильного агента и отвода отработанного сушильного агента, выход узла очистки генераторного газа топливного блока соединен с двигателем внутреннего сгорания, а выхлопной патрубок двигателя внутреннего сгорания соединен через газодувку с узлом подачи сушильного агента в сушилку, в качестве которого используют коллектор с газоотводами в каждую секцию сушилки, снабженными эжекторами.The problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that the mobile power plant contains a block for preparing raw materials, a fuel block including a gas generator with a receiving hopper and a generator gas purification unit, and a power unit containing an internal combustion engine connected to an electric generator, a preparation block the feedstock contains a feed chopper mounted in front of a receiving hopper and a chopper feed stacker connected by air water with a fan and by means of a screw feeder and a noriya with a sectional dryer loading unit, which is used as a blade feeder, a sectional dryer is connected by means of a screw feeder and a noria to the receiving hopper of the gas generator and is equipped with units for supplying a drying agent and removal of spent drying agent, the output of the generator cleaning unit the gas of the fuel block is connected to the internal combustion engine, and the exhaust pipe of the internal combustion engine is connected through a gas blower to the dryer supply unit og agent in the dryer, which is used as a collector with gas outlets to each section of the dryer, equipped with ejectors.

Предпочтительно, что узел отвода отработанного сушильного агента состоит из газоотводов из каждой секции сушилки, объединенных в общий отводящий коллектор.Preferably, the exhaust drying agent outlet assembly is comprised of gas outlets from each section of the dryer combined into a common outlet manifold.

Полезная модель поясняется чертежами.The utility model is illustrated by drawings.

На Фиг.1 изображена схема установки; на Фиг.2 - ее компоновка на платформе автомашины; на Фиг.3 изображен вид А Фиг.2.Figure 1 shows the installation diagram; figure 2 - its layout on the platform of the car; figure 3 shows a view a of figure 2.

Передвижная энергетическая установка (Фиг.1) содержит блок подготовки исходного сырья и топливный и энергоблок, объединенные в газодизельную электростанцию.Mobile power plant (Figure 1) contains a block for the preparation of feedstock and fuel and power unit, combined into a gas-diesel power station.

В состав блока подготовки исходного сырья входят: измельчитель 1, установленный перед накопителем щепы 2, содержащим приемный бункер 3, шнековый питатель 4 и воздуховод с вентилятором 5, нория 6, секционная сушилка 7 с узлом загрузки, в качестве которого используют лопастной питатель 8 с приемной воронкой 9, и шнековый питатель 10, нория 11. К сушилке 7 подходит входной коллектор 12 для подачи выхлопных газов из ДВС с помощью газодувки 13. От входного коллектора 12 к каждой секции сушилки 7 отходят газоходы, содержащие эжекторы 14. Входной коллектор 12 имеет выход в атмосферу через вентиль 15. Для выхода отработанного сушильного агента и продуктов сушки служит коллектор 16.The composition of the feedstock preparation unit includes: a chopper 1, installed in front of the chip drive 2, containing a receiving hopper 3, a screw feeder 4 and an air duct with a fan 5, a noriya 6, a sectional dryer 7 with a loading unit, which uses a blade feeder 8 with a receiving a funnel 9, and a screw feeder 10, elevator 11. An inlet manifold 12 is suitable for the dryer 7 for supplying exhaust gases from the internal combustion engine using a gas blower 13. From the inlet manifold 12, gas ducts containing ejectors 14 go to each section of the dryer 7. The inlet manifold 12 an outlet to the atmosphere through the valve 15. The manifold 16 serves to exit the exhaust drying agent and drying products.

Газодизельная электростанция 17 представлена газогенератором 18, соединенным через узел очистки генераторного газа (на чертежах не показан) с двигателем внутреннего сгорания 19, который в свою очередь соединен с электрогенератором 20.The gas-diesel power station 17 is represented by a gas generator 18 connected through a generator gas purification unit (not shown in the drawings) to an internal combustion engine 19, which in turn is connected to an electric generator 20.

Для выполнения монтажных работ при переводе установки из транспортного в рабочее положение и обратно служит грузоподъемное устройство 21 (Фиг.2 и Фиг.3).To perform installation work when moving the installation from the transport to the working position and vice versa, a lifting device 21 is used (Figure 2 and Figure 3).

Все устройства и механизмы установки расположены на платформе 22 автомашины или на платформе автоприцепа (Фиг.2 и Фиг.3).All devices and installation mechanisms are located on the platform 22 of the car or on the platform of the trailer (Figure 2 and Figure 3).

Передвижная энергетическая установка работает следующим образом.Mobile power plant operates as follows.

После перевода устройств установки из транспортного в рабочее состояние, заготавливают исходное сырье - отходы древесины и складируют возле установки. В измельчитель 1 подаются сырье, где оно измельчается и далее в виде щепы попадает в приемный бункер 3 накопителя щепы 2, в который подается атмосферный воздух вентилятором 5 для предварительной подсушки щепы и устранения ее слипания и слеживания в накопителе щепы 2. Из накопителя 2 щепу выдают с необходимой производительностью шнековым питателем 4 в приемную воронку нории 6, которая After transferring the installation devices from transport to working condition, the raw material is harvested - waste wood and stored near the installation. Raw materials are fed to the chopper 1, where it is crushed and then into the hopper 3 of the chip accumulator 2, into the receiving hopper 3, to which atmospheric air is supplied by the fan 5 to pre-dry the chips and eliminate its adhesion and caking in the chip accumulator 2. The chips are discharged from the accumulator 2 with the required capacity by a screw feeder 4 into the receiving funnel of the elevator 6, which

подает щепу в приемную воронку 9 лопастного питателя 8, откуда щепа поступает в секционную сушилку 7. В секционной сушилке 7 щепа подсушивается выхлопными газами, отбираемыми газодувкой 13 из выходного газового патрубка ДВС газодизельной электростанции 17 и направляемыми во входной коллектор 12 секционной сушилки 7. При этом выхлопные газы ДВС, имеющие высокую температуру, проходят в каждую секцию сушилки через эжекторы 14, позволяющие регулировать температуру сушильного агента в каждой секции сушилки 7 путем разбавления воздухом, забираемым эжекторами из атмосферы. Изменяя таким образом температуру сушильного агента в секциях сушилки 7 добиваются оптимальных условий сушки щепы, максимального использования теплоты выхлопных газов ДВС.feeds the chips into the receiving funnel 9 of the blade feeder 8, from where the chips enter the sectional dryer 7. In the sectional dryer 7, the chips are dried by exhaust gases taken by the blower 13 from the gas outlet pipe of the internal combustion engine of the gas-diesel power station 17 and sent to the inlet manifold 12 of the sectional dryer 7. ICE exhaust gases having a high temperature pass into each section of the dryer through ejectors 14, which make it possible to control the temperature of the drying agent in each section of the dryer 7 by dilution with air taken in ejectors from the atmosphere. Thus changing the temperature of the drying agent in the sections of the dryer 7 achieve optimal conditions for drying wood chips, the maximum use of the heat of the exhaust gases of the internal combustion engine.

На выходе входного коллектора 12 установлен вентиль 15, который открывают в том случае, если выхлопных газов от ДВС окажется больше требуемого количества (например, при обработке более сухой щепы). Избыток выхлопных газов от ДВС и паров воды отводят из входного коллектора 12 в атмосферу.At the output of the input manifold 12, a valve 15 is installed, which is opened if the exhaust gas from the internal combustion engine is greater than the required amount (for example, when processing drier wood chips). Excess exhaust gases from the internal combustion engine and water vapor are removed from the intake manifold 12 to the atmosphere.

Отработанный сушильный агент и продукты сушки (пары воды) удаляют из каждой секции сушилки 7 через индивидуальные газоходы и общий отводящий коллектор 16, а затем выбрасывают в атмосферу.Spent drying agent and drying products (water vapor) are removed from each section of the dryer 7 through individual flues and a common exhaust manifold 16, and then released into the atmosphere.

Подсушенную щепу посредством шнекового питателя 10 секционной сушилки 7 подают в приемную воронку нории 11, которая выдает щепу в приемный бункер газогенератора 18 газодизельной электростанции 17. Образовавшийся в газогенераторе 18 генераторный газ после очистки в узле очистки генераторного газа поступает в газодизельный двигатель внутреннего сгорания 19, выходной вал которого вращает ротор электрогенератора 20, вырабатывающего электроэнергию установленной мощности.The dried wood chips are fed through the screw feeder 10 of the sectional dryer 7 to the receiving funnel of the elevator 11, which delivers the wood chips to the receiving hopper of the gas generator 18 of the gas-diesel power station 17. The generated gas generated in the gas generator 18 after being cleaned in the generator gas cleaning unit enters the gas-diesel internal combustion engine 19, the output the shaft of which rotates the rotor of the electric generator 20, generating electricity of installed power.

Предлагаемое техническое решение позволяет обеспечить автономную работу установки - от измельчения исходного сырья до выработки электроэнергии, работать на влажном сырье (до 50% влажности), повысить тепловой КПД путем полного использования теплоты выхлопных газов ДВС, упростить конструкцию и уменьшить ее металлоемкость, максимально использовать стандартные устройства для выполнения отдельных технологических операций.The proposed technical solution allows for the autonomous operation of the installation - from grinding the feedstock to generating electricity, working on wet raw materials (up to 50% humidity), increasing thermal efficiency by making full use of the heat of the exhaust gases of the internal combustion engine, simplifying the design and reducing its metal consumption, using standard devices to the maximum to perform individual technological operations.

Claims

1. A mobile power plant, characterized in that it contains a unit for preparing raw materials, a fuel unit including a gas generator with a receiving hopper and a generator gas purification unit, and a power unit containing an internal combustion engine connected to an electric generator, a unit for preparing raw materials contains a feed chopper installed in front of the receiving hopper and the drive of crushed feedstock, connected by means of an air duct to a fan and by means of a screw feeder the elevator with the loading unit of the sectional dryer, which uses a blade feeder, the sectional dryer is connected to the receiving hopper of the gas generator by means of a screw feeder and elevator and is equipped with units for supplying the drying agent and exhaust of the spent drying agent, the output of the generator unit for cleaning the generator gas of the fuel unit is connected to the internal combustion engine and the exhaust pipe of the internal combustion engine is connected through a gas blower to the supply unit of the drying agent to the dryer, which is used as a vent with gas outlets to each section of the dryer, equipped with ejectors.

2. The mobile power plant according to claim 1, characterized in that the exhaust drying agent outlet assembly consists of gas outlets from each section of the dryer combined into a common outlet collector.