Method for optimization of the gasifier recovery zone height

Abstract

The article provides the results of experimental studies of the effect of air introduction into a gasifier, the fuel particle size, and the recovery zone height on a content of carbon monoxide in wood gas. The mathematical models of wood gas formation presented in the scientific research have uncertain boundary conditions. For adequate use of the mathematical models numerous hypotheses are needed. Therefore, it is essential to acquire experimental data in the actual range of gasifier operation parameters. The research of influence of the gasifier design and operation parameters on the concentration of carbon monoxide in wood gas was conducted in the laboratory using a specially developed plant. The plant consisted of a gasifier with adjustable height of recovery zone and centrifugal air blower with adjustable rate of air introduction into the gasifier. The downdraft gasifier with combined combustion and recovery zones was used. These zones had a diameter of 200 mm. The thermal power of the gas generator was 5 kW. Hardwood with different size range was used as the raw material. The results of the experimental study lead to the establishment of rational values of the recovery zone height that provide the maximum concentration of carbon monoxide at various values of the fuel particle sizes and introduction of air into the gasifier.

У статті наведені результати експериментальних досліджень впливу введення повітря в газифікатор, розміру частинок палива та висоти зони рекуперації на вміст окису вуглецю в деревному газі. Представлені в наукових дослідженнях математичні моделі утворення деревного газу мають невизначені граничні умови. Для адекватного використання математичних моделей необхідні численні гіпотези. Тому дуже важливо отримати експериментальні дані щодо фактичного діапазону параметрів роботи газифікатора. Дослідження впливу конструкції та параметрів роботи газифікатора на концентрацію окису вуглецю в деревному газі проводилося в лабораторії за допомогою спеціально розробленої установки. Установка складалася з газифікатора з регульованою висотою зони відновлення та відцентрової повітродувки з регульованою швидкістю подачі повітря в газифікатор. Використовували низхідний газифікатор із комбінованими зонами згоряння та відновлення. Ці зони мали діаметр 200 мм. Теплова потужність газового генератора становила 5 кВт. В якості сировини використовували тверду деревину з різним розміром. Результати експериментального дослідження призводять до встановлення раціональних значень висоти зони рекуперації, які забезпечують максимальну концентрацію чадного газу при різних значеннях розмірів частинок палива та введення повітря в газифікатор.