Узбекистан академия наук республики узбекистан

РАЗРАБОТКА ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ГАЗОГЕНЕРАТОРНОЙ
ПЕЧИ НА ТВЕРДОМ ТОПЛИВЕ И ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ 
ПОЛУЧЕННОГО ГАЗА 
Юсупалиев Р.М., Курбанова Н.М., Азимова М.М., Ибрагимова Г.Х. 
Ташкентский государственный технический университет 
Мақолада махсус газагенератор печида ёғоч, кўмир каби қаттиқ ёқилғиларни чала 
ёқиш асосида углерод оксиди, метан водород каби ёнувчи ва углерод икки оксиди каби 
ёнмайдиган сунъий газларнинг ҳосил бўлиши, янги конструкцияли печда амалга оширилган. 
Қаттиқ ёқилғиларни газлаштиришда печнинг самарадорлигини ошириш қонуниятлари, 
унга бериладиган ҳавонинг миқдори ва ёқилғиларнинг чала ёнишни тақсимлаш орқали 
эришилган. Шу билан биргаликда бу жараёнда ҳосил бўладиган сунъий газларнинг кимёвий 
таркиби ва уларнинг миқдорини аниқлаш, ҳосил бўлаётган сунъий газлар таркибида ёнувчи 
ва ёнмайдиган газларнинг миқдори қандай бўлиши қаттиқ ёқилғиларни чала ёқишда печга 
бериладиган ҳаво миқдорига боғлиқлиги назарий асосда аниқланган. Ҳосил бўлган сунъий 
газлар табиий газларга нисбатан экологик тоза бўлиши сабабли уларни ишлаб чиқариш 
манбаларида ёқиш имкониятлари ва бу жараёнида атроф муҳитнинг ёниш махсулотлари 
билан ифлосланишини камайтиришга эришиш мумкинлиги ёритилган.
Технология газификации твердых топлив для получения горючего газа не является 
новой. Пионерами газификации были британцы, немцы и французы [1]. В начале 
девятнадцатового века газ использовался только для освещения улиц и жилищ при помощи 
фонарей и ламп, а затем и как топливо. 
В Узбекистане ежегодно добывается свыше 60 млрд. кубометров природного газа, 
однако основной его объем используется на внутренние потребности, в частности для 
отопления. Учитывая дисбаланс в использовании видов топлива, и, прежде всего, 
установленного значительного запаса угля по сравнению с запасами природного газа в 
республики, возникла необходимость в широком использовании твердого топлива в первую 
очередь для отопления. 
Как известно, стандартные топки на твердом топливе имеют низкий КПД, кроме 
того, требуют регулярной очистки и ремонтов, а в атмосферу в виде дыма выбрасываются 
не сгоревшие сложные и вредные углеводородные соединения, и зольная пыль [2]. 
Связи с этим нами была разработана новая конструкция высокоэффективной 
энерго - и ресурсосберегающей газогенераторной печи на твердом топливе и создана 
оригинальная технология использования полученного синтетического газа для нужд 
отопления промышленных предприятий и населения. 
При разработке конструкции газогенераторной печи мы учли следующие 
физические законы и процессы: 

---

13 
1. Двух стадийное горение, – при котором процесс горения происходит в двух 
разделенных камерах печи. В первой камере при высокой температуре и недостатке воздуха 
происходит неполное горение топлива и его газификация, а во второй камере полное 
сжигание газообразного топлива сажи. 
2. Конвекция – обогрев происходит без использования промежуточного 
теплоносителя (вода в системе отопления), за счет организованной конвекции воздушного 
потока помещения, что позволяет отказаться от системы водяного отопления. 
3. Управляемый процесс горения – выделение процесса горения в стадии 
образования и дожига горючих газов, позволяет эффективно управлять процессами 
газификации и горения, как следствие вывести печь в энергосберегающий режим с КПД до 
90%. 
Нами разработанной газогенераторной установке твердое сырье проходит четыре 
этапа преобразования: первый этап - быстрое высыхание материала под действием высокой 
температуры; второй - термическое разложение (пиролиз) с образованием угля и дегтя, с 
последующим его испарением и преобразованием в смоляной газ; третий - сгорание 
органических соединений смоляного газа и части угля; и четвертый, - восстановление на 
поверхности раскаленного угля двуокиси углерода СО
2
до ее моноокиси CO, а воды Н
2
O - 
до водорода Н
2
. 
Основными химическими реакциями, происходящими в газогенераторной печи, 
являются: 
С + 0,5 О
2
→ СО
2
- 109,4 кДж/моль (1) 
С + СО
2
→ 2СО + 172,5 кДж/моль (2) 
С + Н
2
O → СО + Н2 + 131,2 кДж/моль (3)
С + О
2
→2СО
2
- 284,3 кДж/моль (4) 
СО + H
2
О ↔СО
2
+Н
2
± 131,4 кДж/моль (5) 
С + 2Н
2
→ СН
4
- 74,8 кДж/моль (6) 
СО+ 3Н
2
→ СН4 + H
2
О - 206,2 кДж/моль (7) 
СО+ Н
2
→ 0,5СН4 + 0,5 СО2 - 123,8 кДж/моль (8) 
Прямой продукт газификации твердых топлив (т.е. сырой газ) всегда содержит 
некоторые количества углекислого газа СО
2
, воды H
2
О, метана СН
4
и, кроме того, иногда и 
высших углеводородов, а при использовании воздуха - еще и NО
2
. Вследствие наличия в 
биомассе небольшого количества серы образуется H
2
S. Скорость газификации твердых 
топлив существенно зависит от температуры. С повышением давления увеличивается 
концентрация СН
4
. Состав получаемого газа зависит от схемы газогенератора и режима 
процесса. 
Состав генераторного газа, получаемых из древесных и других отходов, приведен в 
таблице. 
Таблица 1