Способ сжигания высокосернистых углей

 

Использование: в энергетике. Сущность изобретения: уголь совместно с твердыми отходами и пиритом подают в расплавленную шлаковую ванну, продуваемую кислородсодержащим газом. Это позволяет повысить качество сжигания.

„„53J „„181б92б А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

yi)s Е 23 С 11/00

ГОСУДАРСТВВ+ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4861606/06 (54) СПОСОБ СЖИГАНИЯ ВЫСОКОСЕРНИ(22) 01.06,90 .. . СТЫХ УГЛЕЙ .. (46) 23.(5.93; Бюл. йя 19 . (67) Использование: в энергетике. Сущность (71) Красноярский институт цветных метал- изобретения: уголь совместно с твердыми . лов им. М. И. Калинина и Государственный отходами и пиритом подают в расплавлен: йаучно-исследовательский институт цвет- - ную шлаковую ванну, продуваемую кислоных металлов: .: . родсодержащим газом. Это позволяет (72) 8. В. Мечев, А, В. Прошкин,.В. В. Иванов повысить качество сжигания. и В, А. Федоров (66) Авторское свидетельство СССР

М 1449766, «л, F 23 С 11/00, 1987.

Авторское свидетельстю СССР, % 1367493, кл. F 23 С 11/ОО, 1984.

Изобретение относится к энергетике, Чпг- обьем продуктов сгорания, образу: преимуществеино к сжиганию -высокосер- ющихсяприсжигании1килограммавысоко. нистых углей с одновременным получением:, сернистого угля, нм /кг; серной кислоты а использованием мине- . S — суммарное содержание органичеральной части yrnea.. —.-.: —,: ской и сульфидиой серы .в угле в пересчете на рабочую массу топлива„ .

Целью настоящего изобретения являет- 9 барботируемую жидкую ванну совмеcfl повышение качества сжигания, степени - сто с углесодержащим топливом и твердыутилизэции евры и компонентов минераль- . ми отходами псщэют пирит, иой части углей;, . - .:;. - . Благодаря наличию этого признака поУказанная цель достигается тем, что в является возможность повышать качество способе сжигания высокосернистых углей -, сжигания, степень утйлизации серы и компутем их подачи совместно с твердыми от- ., абонентов минеральной части углей. ходами в расплавленную шлаковую ванну,: - При поступлении пирита в шлаковую продуваемую кислородсодержэщим газом с . ванну при 1300-1400 С происходит его разиитенсивностью 150-2200 нм /(ч.м ), под- ложейие с образованием пирротина по рег ают пирит. Количество подаваемого пирита . акции определяется следующим образом:

Ре$2(гв) - 1,14 ео,enS(TB)+ 0,43$г(газ) (2)

Впир (0,084 !пг-0,0195SР) Вуг, (1) После этого происходит окисление образующейся серы и горение пирротина с образованием сернистого газа и гематигде Впар, Вуг — расходы пирита и угля, соответственно, кг/с;

1816926 та. Опуская промежуточные реакции, процесс можно описать суммарным соотношением:

4FeSz+ 110г= 2РегОз+ 8SOz (3)

В результате протекания реакций окисления пирита происходит выделение 11,2

МДж/кг . Гематит снижает температуру плавления шлака и уменьшает его вязкость, что улучшает процессы тепломассообмена в шлаковом расплаве. Кроме того, подача пирита повышает эффективность извлечения в донную фазу некоторых цветных и редких металлов, для которых железосодержащие продукты являются хорошим коллектором, Газообразные продукты реакции повышают концентрацию ЯОг, что обеспечивает возможность получения серной кислоты из отходящих газов. Заявленное соотношение вытекает из условия получения концентрации SOz не менее 3 (для обеспечения эффективности переработки их на серную кислоту стандартными способами, Vsoi ЧЗО " + Vs

Ч«Ч yr + Ч и где Vsoq — расход сернистого газа, м /с, з состоящий из газа, образующегося в результате окисления серосодержащих горючих компонентов угля Чзо " и газа, образующегося в результате сжигания пирита

Чзог

V« — суммарный расход продуктов сжигания угля, м /с.

Изобретение иллюстрируется следующим примером. Донецкий уголь марки Д сжигался в опытно-промышленной установке с барботируемым шлаковым расплавом опытно-экспериментального завода института "Гинцветмет", Состав сжигаемого угля, Nl"= 8,25; A"= 27,62; С = 54,9; $ = 0,87;

Н"= 1,85; О"= 4,52; N = 2,01 .

Расход топлива Вуг=480 кг/ч, степень обогащения дутья кислородом достигала

50 . Образующийся при этом состав газов, :ÑO2=44,34; Н20=8,93; ЯОг=0,27; 0 =1,9;

Nz=44,56 . В таблице приведены показатели процесса при различных соотношениях пирит-уголь.

В ходе процесса без подачи пирита в реакционную зону (режим 1) концентрация сернистых газов невелика, что затрудняет их переработку на серную кислоту.

Как известно, для сжигания горючей серы требуется гораздо меньше кислорода, чем для сжигания углерода, в связи с чем подача смеси угля с пиритом приводит к незначительному увеличению объема уходящих газов, но к существенному росту концентрации сернистых газов в них

10 (режимы 2 — 4). Особенно эффективно это при понижении расхода углеродистого топлива (режим 3).

Однако, по соображениям нормального протекания технологического процесса на"5 иболее целесообразна эквивалентная по энергетическим показателям замена (режим 4) или даже превышающая ее (режим 5), Показатели процесса при различных соотношениях пирит-уголь, 20 Как видно из таблицы, у предлагаемого способа положительный эффект отмечается по мере увеличения массовой доли пирита, подаваемого s расплав в смеси с углем. Однако количество подаваемого пирита может

25 ограничиваться такими факторами как производительность системы размола и.подачи его в расплав, а также предельной газовой нагрузкой на поперечное сечение расплава (см. режимы 1 и 5).

Формула изобретения

1. Способ сжигания высокосернистых углей путем из подачи совместно с тверды-, ми отходами в расплавленную шлаковую

35 ванну, продуваемую кислородсодержащим газом с интенсивностью 150-2200 нм /ч.м, отличающийся тем, что, с. целью повышения качества сжигания, сте пени утилизации серы и компонентов мине40 ральной части углей, в расплавленную шлаковую ванну дополнительно подают пирит.

2. Способ по и. 1, отл ича ю щи и с я тем, что количество пирита, подаваемого в

45 шлаковую ванну, определяют по формуле

Впир (0,084Члг — 0,0195Яр)Вуг, Вл — расход пирита, кг/с;

Byr — расход пирита, кг/c, Члг- объем продуктов сгорания образующихся при сжигании 1 кг угля, нм /кг;

Sp — суммарное содержание органической и сульфидной серы в угле в пересчете на рабочую массу топлива, .

1816926

Показатели процесса при различных соотношениях пирит-уголь

Составитель А.Прошкин

Техред М.Моргентал Корректор С.Юско

Редактор Т.LUaroea

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1715 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5