Способ термической переработки твердого топлива

 

Сущность изобретения: предварительно нагревают металлическую дробь. Нагретой металлической дробью измельчают и предварительно нагревают топливо. Затем нагретые топливо и металлическую дробь подают в реактор для термического разложения топлива. Получают твердый остаток и парогазовые продукты. Парогазовые продукты используют для нагрева металлической дроби. Твердый остаток охлаждают инертными газами. Нагретые инертные газы подают в реактор. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, .,";"" """

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Л портировки нагретых инертных газов из С теплообменника 4 в реактор 1 и газодувкой .

6, сборный бункер 7 и бункер 8 для металлической дроби, который соединен с реактором 1 через газопровод 9, служащий для а транспортировки газа, образующегося в ре- ср акторе 1, а сборный бункер 7 в свою очередь соединен с бункером 8 трубопроводом 10, предназначенным для возврата металлической дроби из сборного бункера 7 в бункер; 4

8. Устройство содержит также воздуховод О у1 о вовдухоаувкои 12. топпивнии бункер, (В

13, сепаратор 14, циклон 15; воздухопровод

16, служащий для подачи воздуха после циклона 15 в сборный бункер 7, далее в бункер .

8 металлической дроби и в воздуховод 11. через воздуходувку 12. Устройство снабжено трубопроводом 17 для подачи резервного топлива.

Изобретение относится к переработке твердого топлива и может быть использовано в черной металлургии.

Целью изобретения является повышение экономичности процесса. (21) 4781500/04 (22) 15.01.90 (46) 23.05.93. Бюл, N 19 (71) Коммунарский горно-металлургический институт (72) В,И.Хухлаев и В,П.Алексеев (56) Щукин А,А. Промышленные печи и. газовое хозяйство заводов. — М.; Энергия, 1973, 188-189.

Патент США М 4160719, кл. C 10 G 1/02, 1979. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА

На чертеже представлено устройство для осуществления способа термической переработки твердого топлива.

Устройство содержит реактор 1 (камеру термического разложения), подключенные к нему шихтовый бункер 2, бункер пыли 3, дополнительный теплообменник 4, предназначенный для нагрева инертных газов за счет физического тепла твердого остатка— полукокса, полученного в результате термического разложения топлива в реакторе 1, снабженный трубопроводом 5 для транс,;!Ж, 1816790 А1 (51)5 С 10 В 49/16 (57) Сущность изобретения; предварительно нагревают металлическую дробь. Нагретой металлической дробью измельчают и предварительно нагревают топливо, Затем нагретые топливо и металлическую дробь подают в реактор для термического разложения топлива. Получают твердый остаток и парогазовые продукты. Парогазовые продукты используют для нагрева металлической дроби, Твердый остаток охлаждают инертными газами. Нагретые инертные газы подают в реактор, 1 ил.

1816790

Способ термической переработки твердого топлива осуществляется следующим образом.

Металлическая дробь, предварительно нагретая в бункере 8 сначала воздухом, поступающим из бункера 7, а затем за счет физического тепла полукоксового газа (парогазовых продуктов), поступающего из реактора 1, подается в воздуховод 11, в котором происходит предварительный на- "0 грев и измельчение твердого топлива, поступающего из топливного бункера 13, и далее топливо вместе с металлической дробью направляется через шихтовый бункер 2 в реактор 1, После реактора металлическая дробь поступает в сборный бункер 7, где охлаждается до необходимой температуры по условиям транспортировки воздухом и по трубопроводу 10 возвращается в бункер 8, а топливо подвергается в реакторе 20

1 термическому разложению. В результате термического разложения в реакторе образуются твердый остаток-полукокс и парогазовый продукт-полукоксовый газ. Полукокс ,после реактора 1 направляется в теплооб- 25

Менник 4, где он охлаждается, отдавая физическое тепло инертным газам и поступает к потребителю,.а нагретые инертные газйс помощью гаэодувки 6 по трубопроводу 5 подаются в реактор 1, парогазовые продук- 30 ты (полукоксовый газ) после реактора 1 по газопроводу 9 поступают в бункер 8, где охлаждаются, отдавая физическое тепло металлической дроби, и направляются к потребителю. 35

Транспортировка топлива и металлической дрбби в воздуховоде 11 осуществляется воздухом с помощью воздуходувки 12, Запыленный.воздух из воздуходувки 11 последовательно проходит через сепаратор 40

14, циклон 15 и поступает в сборный бункер

7, где нагревается до более высокой температуры металлической дробью, после чего по воздухопроводу 16 поступает в бункер 8, где отдает часть тепла металлической дро- 45 би. затем направляется в воздуховод 11 воздуходувкой 12.

Мелкие фракции топлива после отделения от воздуха в сепараторе 14 и циклоне 15 подаются в бункер пыли 3, а затем в реактор 50

1; Для поддержания в реакторе необходимой температуры (по условиям термической переработки -топлива в пределах 500650 С) предусматривается использование дополнительного топлива, для подачи кото- 55 рого предназначен трубопровод 17. B качестве дополнительного топлива может быть использовано низкокалорийное газообразное топливо (доменный гаэ, полукоксовый гэз). При этом сжигание дополнительного топлива осуществляется при коэффициенте расхода воздуха а <1, Пример реализации способа, Полукоксованию подвергается подмосковный бурый уголь, Производительность установки 240 т в сутки или 10 т/час. (2.78 кг/с), Рабочая температура процесса в реакторе 600 С. Твердым теплоносителем является металлическая дробь в количестве 14,4 т/ч (4 кг/с), В результате термического разложения в реакторе образуется 7,5 т/ч (2,08 т) полукокса с температурой 600 С, который затем направляется в уополнительный теплообменник 4 и 800м полукоксового газа (0,22 м/сз) с температурой 600 С. В результате термического разложения образуются также другие продукты, например смолы, теплота которых не используется в установке, поэтому в расчетах не учтена.

Полукокс в количестве 7,5 т/ч (2,08 кг/с) поступает в дополнительный теплообменник 4, где охлаждается от 600 до 100 С, отдавая при этом физическое тепло инертному газу в количестве 7530 м /ч (2,1 м /с), который нагревается от 0 до 500 С направляется в реактор 1. При этом в реактор вносится инертным газом 0и,п, = 1321 кВт.

Металлическая дробь в количестве 14,4 т/ч (4 кг/с) с температурой 600 С после реактора поступает в бункер 7. где отдавая часть физического тепла воздуху охлаждается от 600 до 200 С, а воздух в количестве

19940 м/ч (5,5 м /с) нагревается от 200 до

400 С, Далее металлическая дробь с температурой 200 С и воздух с температурой 400 С поступают в бункер 8, где воздух охлаждается до 350 С, а металлическая дробь нагревается до 300 С, затем воздух направляется воздуходувкой 12 в воздуховод 11, где смешивается с холодным топливом. Металлическая дробь дополнительно нагревается от

300 С до 493 С за счет физического тепла полукоксового газа (смесь газов, выделяющихся при термическом разложении топлива и инертных газов), который поступает из реактора вколичестве 8330 м /ч(2,3 м /с) и при 600 С (и при конечной температуре

300 С).

После бункера 8 металлическая дробь с температурой 493 С поступает в воздуховод 11 и смешивается с топливом. (Температура топлива принята 20 С).

Воздух после сепаратора 14 и циклона

15 с температурой 200 С снова поступает в бункер 7 для охлаждения металлической дроби перед транспортировкой в бункер 8.

Металлическая дробь вместе с топливом в количестве соответственно 14,4 т/ч (4 кг/с) и 10 т/ч (2,78 кг/с) с температурой 205ОС из

1816790 воздуховода поступает в шихтовой бункер

2, а затем в реактор 1. При этом в реактор вносится О+др = 1463 кДж/с (кВт). Тепловая мощность реактора при производительности 10 т/ч составляет Qp = 5880 кВт. Итак тепловая мощность, которую надо компенсировать за счет сжигания дополнительного топлива составляет От = Qp - (Ои + От+др) =

5/80 — (1321+ 1463) = 3096 кВт.

При использовании доменного газа с

ОРн = 4000 кДж/с расход его составит Vr =

2785 м /ч (0,77 м /с).

Предложенный способ термической переработки твердого топлива существенно повысит экономичность процесса термической переработки эа счет наиболее полного использования физического тепла твердого остатка (полукокса) и парогазовых продуктов (полукоксового газа) в самом технологическом процессе полукоксования.

Использование металлической дроби в качестве теплоносителя исключает эакоксование их в реакторе и повышает эффективность тепломассообменных процессов в реакторе и при предварительном нагреве топлива.

В предложенном способе используется низкосортное газообразное топливо. Эффективность измельчения и нагрева топлива значительно повышается вследствиедвижения топлива с металлической дробью во встречном потоке в воздуховоде. Способ от5 личается также простотой реализации и глу-. бокой регенерацией вторичных тепловых отходов в самом процессе термической переработки топлива.

Формула изобретения

10 Способ термической переработки твердого топлива, включающий измельчение топлива, предварительный нагрев топлива и твердого теплоносителя, подачу нагретого топлива и теплоносителя в реактор и после15 дующее термическое разложение топлива с получением твердого остатка и парогазовых продуктов, охлаждение твердого остатка, о т л и ч а ю щ vi и с я тем, что, с целью повышения экономичности процесса, в ка20 честве твердого теплоносителя используют . металлическую дробь и нагрев теплоносителя осуществляют полученными парогазовыми продуктами, охлаждение твердого остатка осуществляют инертными газами с

25 последующей подачей газов в реактор, нагрев топлива и измельчение осуществляют одновременно металлической дробью, используемой в качестве теплоносителя.