Устройство для переработки твердого топлива

Изобретение относится к области металлургии, энергетики и химической промышленности. Устройство представляет собой слоевой аппарат шахтного типа, выполненный комбинированным - из верхнего, среднего и нижнего поясов. Верхний пояс состоит из загрузочного люка (1), выпускного патрубка газа (2), гидрозатвора (3) и электротермического устройства (4). Средний пояс состоит из цилиндрического корпуса (5) и водяной рубашки (6). Нижний пояс выполнен в виде усеченного конуса и состоит из выгрузочного устройства (7), колосниковой решетки (8), устройства подвода воздуха и/или охлаждающего газа (9) и термоэлектрических датчиков (10). Изобретение позволяет получать среднетемпературный кокс из угля, углеродных сорбентов, энергетического или технологического газа, не содержащего конденсируемых продуктов пиролиза. 1 ил.

 

Изобретение относится к области металлургии, энергетики и химической промышленности, в частности к устройствам для получения среднетемпературного кокса из угля, углеродных сорбентов, а также энергетического или технологического газа, не содержащего конденсируемых продуктов пиролиза.

Известен целый ряд устройств для слоевой газификации угля с использованием воздушного, паровоздушного и парокислородного дутья. Например, в газогенераторе Лурги (Шиллинг Г.Д. Газификация угля / Г.Д. Шиллинг, Б.Борн, У.Краус. - М.: Недра, 1986. - 175 с.) предварительно подожженная снизу засыпка угля в аппарате шахтного типа продувается паровоздушной или парокислородной смесью снизу вверх.

Главный недостаток данного способа заключается в том, что получаемый газ насыщен продуктами пиролиза угля и содержит до 0,1 кг смолистых веществ на 1 м3 газа, что ограничивает сферу его применения. Примерно каждые 3-4 месяца требуется очистка трубопроводов от конденсата и отложений смолы, что препятствует длительной непрерывной эксплуатации оборудования. Газоочистка и охлаждение для переработки в чистый топливный газ значительно увеличивают капитальные и эксплуатационные затраты. Снижается КПД процесса газификации.

Известно устройство для получения кокса и попутного газа (патент США № 4883499, 1989 г.), включающее цилиндрический аппарат с выравнивающим устройством, засыпку твердого топлива, которая поджигается в нижнем сечении и продувается воздухом сверху вниз. Кокс удаляется из нижней конусообразной части аппарата. Отбор газа осуществляется через боковые патрубки в нижней трети аппарата.

К недостаткам данного устройства следует отнести низкую эффективность системы охлаждения путем смывания воздухом наружной стенки аппарата. Такое решение вызывает необходимость изготовления аппарата из дорогостоящей нержавеющей стали. При этом остается проблема дополнительного охлаждения продукта с непроизводительными потерями тепла. Наличие подвижного механического устройства для разравнивания топлива в верхней части шахты снижает эксплуатационную надежность аппарата. В устройстве использована сложная система вывода твердого продукта с помощью клапанов звездочного типа, наличие которой способствует зависанию слоя при выгрузке твердого продукта.

Задача настоящего изобретения состоит в объединении и расширении функций известных устройств с целью создания устройства простой конструкции для многоцелевой переработки твердого топлива: угля, полукокса, древесины и др. с получением энергетического или технологического газа, не содержащего конденсируемые продукты пиролиза.

Техническим результатом изобретения является устройство для многоцелевой переработки твердого топлива, которое можно использовать для получения различных продуктов:

- среднетемпературного кокса и попутного газа энергетического или технологического назначения, не содержащего конденсируемые продукты пиролиза;

- углеродного сорбента и попутного газа энергетического или технологического назначения, не содержащего конденсируемые продукты пиролиза.

Для достижения технического результата устройство выполнено комбинированным из верхнего, среднего и нижнего поясов, с возможностью многоцелевой переработки твердого топлива и управления процессом подачей дутья, причем верхний пояс состоит из загрузочного люка, выпускного патрубка газа, гидрозатвора и электротермического устройства, средний пояс состоит из цилиндрического корпуса и водяной рубашки, а нижний - выполнен в виде усеченного конуса и состоит из выгрузочного устройства, колосниковой решетки, устройства подвода воздуха и/или охлаждающего газа и термоэлектрических датчиков.

На чертеже упрощенно изображено устройство для переработки твердого топлива.

Оно состоит из верхнего, среднего и нижнего поясов, включающих загрузочный люк 1, выпускной патрубок газа 2 с гидрозатвором 3 и электротермическое устройство 4 для розжига угля, цилиндрический корпус 5 с водяной рубашкой 6, выгрузочное устройство 7, колосниковую решетку 8, устройство подвода воздуха и/или охлаждающего газа 9 и термоэлектрические датчики 10. Управление процессом осуществляют подачей дутья.

Устройство работает следующим образом: уголь или иное твердое углеродосодержащее топливо подают в загрузочный люк 1. После загрузки верхний слой топлива разравнивают, закрывают люк и сливают воду из гидрозатвора 3. Затем примерно на 30 минут включают электротермическое устройство розжига 4. Спустя примерно 20 минут по устройству 9 начинают подачу воздуха, в течение примерно 10 минут увеличивая расход до номинального уровня. В дальнейшем, получая сигналы от термоэлектрических датчиков 10, расход воздуха автоматически поддерживают на номинальном уровне, который определяется свойствами топлива, сечением аппарата и целевым назначением процесса переработки топлива.

В момент приближения фронта реагирования к колосниковой решетке 8, от термоэлектрических датчиков 10 поступает сигнал, на основе которого прекращают подачу воздуха. Перед выгрузкой температуру твердого остатка (кокса, сорбента или шлака) необходимо снизить с 600-800°С до 70°С. С этой целью устройство для переработки топлива переводят в режим охлаждения посредством принудительной циркуляции охлаждающего газа по контуру "устройство - теплообменник" с полезным отбором тепловой энергии. Охлажденный шлак выгружается через люк 7. В качестве охлаждающего газа используют собственный попутный газ или охлажденные продукты его сгорания. Подачу охлаждающего газа поддерживают не выше подачи воздуха в номинальном режиме для исключения уноса пыли из слоя.

Устройство для переработки твердого топлива, представляющее собой слоевой аппарат шахтного типа, выполненное комбинированным - из верхнего, среднего и нижнего поясов, отличающееся тем, что верхний пояс состоит из загрузочного люка, выпускного патрубка газа, гидрозатвора и электротермического устройства, средний пояс состоит из цилиндрического корпуса и водяной рубашки, а нижний пояс выполнен в виде усеченного конуса и состоит из выгрузочного устройства, колосниковой решетки, устройства подвода воздуха и/или охлаждающего газа и термоэлектрических датчиков.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии комплексной переработки твердого топлива и конструкции устройства для его переработки. .

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для внутрицикловой газификации углей в парогазовых энергетических установках. .

Изобретение относится к энергетике, а именно к устройствам для пирогенеза углеродсодержащих материалов с целью получения твердого остатка - угля и высококалорийного пиролизного газа для энергоснабжения потребителей.

Изобретение относится к энергетике, а именно к теплогазогенераторам газификации твердого топлива, используемыми для обеспечения потребителей высококалорийным силовым газом и горячим водоснабжением.

Изобретение относится к теплогазогенераторам твердого топлива. .

Изобретение относится к области комплексной переработки твердого топлива на основе биоресурсов и может быть использовано в энергетике и химической промышленности, конкретно, при газификации твердого топлива на основе торфа, угольной мелочи и опилок в газогенераторах.

Изобретение относится к устройству для газификации углеродсодержащего сырья струйного типа и может быть использовано в химической, нефтехимической, коксогазовой, энергетической и других смежных отраслях промышленности, особенно для переработки углеродсодержащего сырья с получением энергетических и технологических газов.

Изобретение относится к газификатору углеродсодержащего сырья и может быть использовано в химической, нефтехимической, коксогазовой, энергетической и других смежных отраслях промышленности, особенно для переработки углеродсодержащего сырья с получением энергетических и технологических газов.

Изобретение относится к области экологически чистой термохимической переработки вторичных древесных и растительных ресурсов, в частности древесного опила или торфа в энергетических установках для получения карбидной нефти и высококалорийного газа.

Изобретение относится к области термической переработки измельченных древесных отходов или брикетированного торфа в экологически чистых газогенераторных установках с паровоздушным дутьем в лесном, торфяном, сельском и др.

Изобретение относится к устройствам для переработки топлива, в частности для получения металлургического среднетемпературного кокса и попутного горючего газа путем термоокислительной обработки угля в плотном слое, и предназначено для использования в металлургии.

Изобретение относится к устройствам для переработки углеродсодержащего сырья путем его пирогенеза и может быть использовано для переработки неизмельченных автотракторных шин.

Изобретение относится к области термической переработки измельченных древесных отходов или брикетированного торфа в экологически чистых газогенераторных установках с паровоздушным дутьем в лесном, торфяном, сельском и др.

Изобретение относится к производству кокса, в частности к способу подготовки угольной шихты к коксованию и может быть использовано в коксохимической отрасли промышленности.

Изобретение относится к коксохимическому производству, в частности к способу подготовки угольной шихты к коксованию. .
Изобретение относится к технологии брикетирования угольных шламов и мелких классов угля. .

Изобретение относится к технологии получения прессованных композиционных материалов и может быть использовано в дорожном и жилищном строительстве, авиации, машиностроении и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области переработки отходов и может быть использовано для получения угля из отходов гидролизного производства лигнина. .
Наверх