Способ пуска газификатора угля и устройство пуска для него



Способ пуска газификатора угля и устройство пуска для него
Способ пуска газификатора угля и устройство пуска для него
Способ пуска газификатора угля и устройство пуска для него
Способ пуска газификатора угля и устройство пуска для него
Способ пуска газификатора угля и устройство пуска для него
Способ пуска газификатора угля и устройство пуска для него
Способ пуска газификатора угля и устройство пуска для него

 


Владельцы патента RU 2434932:

МИЦУБИСИ ХЭВИ ИНДАСТРИЗ, ЛТД. (JP)

Изобретение может быть использовано в угольной промышленности. Устройство пуска газификатора угля содержит канал подачи пускового газа 29, через который горючий газ подают в канал подачи топлива 23, горелку камеры горения 9, средство измерения температуры 41 внутри печи и средство управления пуском 39. Устройство пуска газификатора угля может быть дополнительно снабжено вспомогательной горелкой разогрева, расположенной ниже горелки камеры горения 9 и шлакоудалителя 15. Изобретение позволяет улучшить разогрев внутренней части печи, а также экономно использовать топливо для пуска печи. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к способу пуска и к устройству для запуска работы газификатора угля, в котором пылевидный уголь загружают в печь посредством инертного транспортного газа (газа-носителя); более конкретно, изобретение относится к способу пуска, предпочтительному для запуска работы газификатора угля посредством горючего газа и к устройству для осуществления способа пуска.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В газификаторе угля типа аппарата с работающим под давлением двухступенчатым погруженным слоем и продувкой воздухом, печь которого включает камеру горения и камеру восстановления, зола, содержащаяся в угле, применяемом как топливо, плавится; стекловидный шлак образуется в печи и выгружается из нее; таким образом внутренняя стенка печи при работе покрывается расплавленным шлаком. Следовательно, в случае где пусковая горелка для запуска печи в работу установлена на стороне камеры горения печи, концевая часть пусковой горелки (часть, которая выступает внутрь печи) покрывается шлаком, когда пусковую горелку останавливают и работу печи прекращают на длительное время до следующей операции; таким образом, повторный запуск печи в работу становится затруднительным; поэтому пусковая горелка должна быть, как она должна быть использована, помещена в пусковую камеру горения, т.е. установлена независимо от камеры горения.

Фиг. 6 в качестве примера показывает базовую конфигурацию пусковой системы для обычного газификатора угля. Как показано на фиг. 6, газификатор угля 02 включает сосуд, работающий под давлением, который снабжен камерой горения 03 на внутренней нижней стороне печи, горелкой камеры восстановления 04 с верхней стороны камеры горения 03 и горелкой разогрева 06 с нижней стороны горелки камеры горения 03, а также с нижней стороны устройства для выпуска жидкого шлака (шлакоудалителя) 05.

Уголь (пылевидный уголь), который перенесен газообразным азотом (газом-носителем) через канал подачи топлива 08, а также воздух вдувают в камеру горения 07 внутри газификатора угля 02 через горелку камеры горения 03, при этом в печи генерируется горячий дымовой газ главным образом за счет сгорания угля. Далее образуется расплавленный шлак, отделяемый от горячего дымового газа; некоторая часть шлака прилипает ко внутренней стенке внутри печи и стекает каплями вдоль стенки; а некоторая часть шлака капает непосредственно на дно печи. Таким образом, образовавшийся шлак выводят снизу через шлакоудалитель 05.

В дополнение ниже шлакоудалителя 05 хранят охлаждающую воду 09 для охлаждения выгружаемого через шлакоудалитель.

Кроме того, через горелку камеры восстановления 04, которая помещена над горелкой камеры горения 03, уголь (пылевидный уголь), который перенесен газообразным азотом (газом-носителем), а также воздухом через канал подачи топлива 010, вдувают в камеру восстановления 011, расположенную внутри газификатора угля 02. В камере восстановления 011 уголь смешивается с горячим газом, и реакция газификации угля осуществляется в восстановительной атмосфере так, чтобы дать горючий газ.

При начале работы газификатора угля 02 используют горелку разогрева 06, при этом вспомогательное топливо для разогрева печи, а также воздух или кислород подают в горелку 06, через которую вспомогательное топливо, а также воздух или кислород вдувают в пусковую камеру горения 012, расположенную внутри газификатора угля 02. Тепло, продуцированное реакцией горения между вспомогательным топливом и воздухом или кислородом, разогревает внутреннюю часть газификатора угля 02; после того как температура внутри печи 02 превысит температуру воспламенения пылевидного угля, пылевидный уголь вместе с воздухом вдувают в камеру горения 07 через горелку камеры горения 03; в то же самое время подачу вспомогательного топлива останавливают.

Теперь предметом обсуждения являются изменения традиционной технологии. Патентный документ 1 (JP2002-161283) описывает способ пуска газификатора угля.

Как показано на фиг. 7 данной заявки, печь, согласно патентному документу 2, включает:

- газификатор угля (корпус печи) 020;

- угольную горелку 022 и угольную горелку 023, которые установлены в газификаторе угля 020, где пылевидный уголь и кислород подают во внутреннюю часть печи 021 в корпусе печи через горелки 022 и 023 и пылевидный уголь сгорает так, что внутренняя часть печи 021 разогревается и уголь газифицируется;

- шлакоудалитель 024, который предусмотрен на нижней стороне угольной горелки 023, и при этом расплавленный шлак выводят через шлакоудалитель 024;

- горелку шлакоудаления 025, которая установлена с нижней стороны шлакоудалителя 024, и при этом горелка шлакоудаления разогревает шлакоудалитель 024.

В случае начала работы газификатора угля перед тем, как пылевидный уголь подают к угольным горелкам 022 и 023, сжигают уголь через горелку шалакоудаления 025 так, чтобы разогреть шлакоудалитель 025 и поднять температуру внутренней части печи 021.

Однако, как показано на фиг. 6, для горелки разогрева (пусковой горелки) 06 по обычной технологии необходимо, чтобы пусковая камера горения 012 была расположена на нижней стороне камеры горения 07 в печи газификации угля (плавления) 02, и горелка разогрева 06 располагалась здесь; таким образом высота всей печи газификации угля 02 увеличивается, и размеры всей системы возрастают; далее число стояков, которые окружают и компонуют работающий под давлением сосуд 02, также увеличивается; в результате возрастает стоимость изготовления печи.

В дополнение, согласно описанной технологии по патентному документу 1, как и в случае вышеописанной традиционной технологии, горелку шлакоудаления необходимо поместить ниже шлакоудалителя; таким образом высота газификатора угля возрастает, размер работающего под давлением сосуда увеличивается, и возрастает стоимость изготовления печи.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ввиду вышеописанного обоснования настоящее изобретение ставит задачу предложить способ пуска газификатора угля и устройство пуска при этом, посредством чего пылевидный уголь переносят во внутреннюю часть печи с использованием инертного транспортного газа, и вдутый внутрь печи уголь сжигают так, чтобы уголь газифицировался, где можно обойтись без разогревающей (пусковой) горелки, и, соответственно, может быть исключена пусковая камера сгорания; пусковая камера сгорания может быть уменьшена в размере по сравнению с обычными пусковыми камерами, даже когда пусковая камера должна быть предусмотрена, и высота всей печи может быть ограничена.

Первым изобретением для достижения вышеописанных задач является способ пуска газификатора угля, при этом пылевидный уголь переносят внутрь печи с использованием инертного транспортного газа, чтобы газифицировать вброшенный в печь уголь, где способ включает стадии:

- подачи горючего газа для пуска печи к части канала подачи топлива для подачи пылевидного угля в горелку камеры горения;

- снижения расхода горючего газа после того, как температура внутри печи достигнет первой температуры, при которой пылевидный уголь может быть воспламенен; и

- повышения скоростей подачи пылевидного угля и транспортного газа в ответ на вышеуказанную стадию снижения расхода горючего газа так, чтобы пусковое горение сдвинулось к нормальной работе.

Затем вторым изобретением является устройство пуска газификатора угля, при этом пылевидный уголь переносят внутрь печи с использованием инертного транспортного газа, чтобы газифицировать вброшенный в печь уголь, причем устройство включает:

- канал подачи пускового газа для подачи горючего газа для пуска печи к части канала подачи топлива для подачи пылевидного угля в горелку камеры горения;

- средство измерения температуры для измерения температуры внутри печи; и

- средство управления пуском для управления работой печи,

при котором расход горючего газа снижают после того, как температура внутри печи достигнет первой температуры, при которой пылевидный уголь может быть воспламенен, в то время как скорости подачи пылевидного угля и транспортного газа повышают для того, чтобы сдвинуть пусковое горение к нормальному рабочему горению, осуществляемому пылевидным углем и транспортным газом.

Согласно первому изобретению как способу пуска, а также второму изобретению как устройству пуска горючий газ подают к части канала подачи топлива для подачи пылевидного угля в горелку камеры горения; расход горючего газа понижают после того, как температура внутри печи достигла первой температуры, при которой может быть воспламенен пылевидный уголь; затем скорости подачи пылевидного угля и транспортного газа повышают так, чтобы пусковое горение сдвинулось к нормальному (рабочему) горению, осуществляемому пылевидным углем и транспортным газом; следовательно, газификатор угля может быть пущен таким образом, что горелка камеры горения используется также как разогревающая (пусковая) горелка.

В дополнение становится необязательно предусматривать в камере горения горелку разогрева сверх горелки камеры горения, таким образом, горелка разогрева может быть свободна от опасности, что горелка погружена в отвержденный шлак, образовавшийся из угля; поэтому может быть достигнут устойчивый запуск печи.

Далее, поскольку можно отказаться от установки горелки разогрева (сверх горелки камеры горения), пусковая камера горения становится необязательной; таким образом, газификатор угля может быть компактным (может быть уменьшена высота); далее может быть уменьшено число стояков, компонующих камеру давления, и, как результат, может быть уменьшена стоимость печи.

Более того, газификатор угля напрямую нагревается горелкой камеры горения, которая действует как пусковая (разогревающая) горелка во время операции пуска; таким образом, температура внутренней части печи может быть эффективно поднята, а именно характеристика разогрева внутренней части печи может быть улучшена; поэтому топливо для пуска печи может быть сэкономлено.

Предпочтительной формой вышеописанного первого изобретения является способ пуска газификатора угля, где печь дополнительно оборудована вспомогательной горелкой разогрева, расположенной ниже горелки камеры горения и шлакоудалителя, где способ дополнительно включает стадии:

- нагрева внутренней части печи с использованием вспомогательной горелки разогрева до тех пор, пока температура внутри печи не достигнет второй температуры, которая ниже первой температуры; и

- подачи горючего газа в канал подачи топлива после вышеуказанной стадии разогрева внутренней части печи с использованием вспомогательной горелки разогрева.

Далее предпочтительной формой вышеописанного второго изобретения является устройство пуска газификатора угля, где печь дополнительно включает вспомогательную горелку разогрева, расположенную ниже горелки камеры горения, а также шлакоудалитель, и средство управления пуском дополнительно включает контроллер пусковой вспомогательной горелки для управления операцией пуска печи так, чтобы внутренняя часть печи нагревалась с использованием вспомогательной горелки разогрева до тех пор, пока температура внутренней части печи не достигнет второй температуры, которая ниже, чем первая температура, в то время как горючий газ подают к части канала для подачи топлива так, чтобы продолжить разогрев после того, как температура внутри печи достигла второй температуры.

Согласно предпочтительной форме первого изобретения как способа пуска, а также предпочтительной форме второго изобретения как устройству пуска вспомогательная горелка разогрева и горелка камеры горения осуществляют разогрев печи во время операции пуска печи; таким образом, в сравнении с обычным способом, где только горелка разогрева осуществляет разогрев печи, может быть сокращен промежуток времени, за который температура подаваемого внутрь печи пылевидного угля достигает первой температуры Т1, при которой воспламеняется пылевидный уголь. Далее, в сравнении с горелкой разогрева, которую используют в обычных печах, вспомогательная горелка разогрева может быть небольшого размера; таким образом высота газификатора угля может быть уменьшена. В дополнение верхняя сторона и нижняя сторона шлакоудалителя печи могут быть равномерно нагреты; выгрузка шлака во время операции пуска, а именно во время начинающейся загрузки пылевидного угля, может быть стабилизирована.

Другой предпочтительной формой вышеописанного первого изобретения является способ пуска газификатора угля, в котором инертный уплотняющий газ подают между выходом бункера пылевидного угля и точкой соединения канала подачи топлива и канала подачи пускового газа при подаче горючего газа для запуска печи в канал подачи топлива так, чтобы, используя инертный уплотняющий газ, предотвратить обратный ток пускового горючего газа в канал.

Далее другой предпочтительной формой вышеописанного второго изобретения является устройство пуска газификатора угля, в которой печь дополнительно включает канал для подачи инертного уплотняющего газа между выходом бункера пылевидного угля и точкой соединения канала подачи пускового горючего газа с каналом подачи топлива (пылевидного угля) в то время, как уплотняющий горючий газ подают в канал подачи пылевидного топлива так, чтобы предотвратить обратный ток горючего газа в канал подачи топлива (пылевидного угля) по направлению к бункеру путем использования инертного уплотняющего газа.

Согласно предпочтительной форме первого изобретения как способа пуска, а также предпочтительной форме второго изобретения как устройству пуска может быть предотвращен обратный ток пускового газа (горючего газа) в канал подачи топлива (пылевидного угля) по направлению к бункеру во время операции пуска печи. Таким способом горючий газ для операции пуска может быть стабильно подан в печь во время операции пуска; таким образом пуск печи может быть стабилизирован.

Согласно настоящему изобретению может быть предложен способ пуска газификатора угля и устройство пуска при этом, посредством чего пылевидный уголь транспортируют внутрь печи с использованием транспортного газа, и вдутый внутрь печи уголь газифицируется, в котором может быть исключена разогревающая (пусковая) горелка, и, соответственно, может быть исключена пусковая камера горения; пусковая камера горения может быть уменьшена в размере по сравнению с обычными камерами горения, даже когда пусковая камера горения должна быть предусмотрена; и может быть ограничена высота всей печи.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 показывает схему газификатора угля согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 поясняет переходный режим работы печи во время пуска печи согласно первому варианту осуществления.

Фиг. 3 показывает схему газификатора угля согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения, соответствуя фиг. 1.

Фиг. 4 поясняет переходный режим работы печи во время пуска печи согласно второму варианту осуществления, соответствуя фиг. 2.

Фиг. 5 показывает схему газификатора угля согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 6 показывает схему газификатора угля согласно обычной технологии.

Фиг. 7 показывает полную схему газификатора угля согласно обычной технологии.

Подробное описание изобретения

Далее настоящее изобретение будет описано подробно со ссылкой на варианты осуществления, показанные на фигурах. Однако размеры, материалы, форма, относительное расположение и т.д., описанные в этих вариантах осуществления компонентов, не должны рассматриваться как ограничивающие объем изобретения, если не сделано особое конкретное упоминание.

Первый вариант осуществления

Первый вариант согласно настоящему изобретению разъясняется на фиг. 1 и 2. Фиг. 1 показывает схему газификатора угля согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Как показано на фиг. 1, сосуд 3, работающий под давлением, образует газификатор 1 угля, который газифицирует уголь и содержит камеру горения (печь сгорания) 5, которая генерирует тепло, и камеру восстановления (восстановительную печь) 7, которая осуществляет реакцию газификации угля с использованием тепла, генерированного в камере 5 горения. Камера 5 горения снабжена по меньшей мере одной горелкой камеры горения (горелкой сжигания) 9, и камера восстановления 7 снабжена по меньшей мере одной горелкой 11 камеры восстановления; на прилагаемых фигурах показана только одна горелка камеры горения и только одна горелка камеры восстановления (другие горелки не показаны на фигурах).

Между горелкой 9 камеры горения и горелкой 11 камеры восстановления образована область разделения (область сужения) 13; ниже горелки 9 камеры горения предусмотрен проход для выгрузки шлака, а именно шлакоудалитель 15, так, чтобы шлак стекал каплями вниз через шлакоудалитель. В донной части сосуда, работающего под давлением, хранится охлаждающая вода 17 для охлаждения скапывающего шлака.

Уголь, используемый в качестве топлива, который измельчен до пылевидного угля с соответствующим размером частиц, временно хранят в бункере подачи угля (бункере пылевидного угля) 19 (см. фиг. 5), инертный азот (газ-носитель) подают на выход из бункера 19 так, чтобы транспортировать уголь (пылевидный уголь), и пылевидный уголь перемещают через транспортную (газоугольную) трубу 21 к горелке 11 камеры восстановления, в то время как дополнительный азот подают в транспортную трубу 21.

Пылевидный уголь перемещают к горелке 9 камеры горения через канал 23 подачи топлива (угля). Далее расход подачи транспортирующего уголь газообразного азота (N2A) регулируют с использованием регулирующего поток клапана 25. В дополнение в положении Р на стороне входа в камеру горения канала 23 подачи топлива (угля) предусмотрен расходомер 27. Основываясь на информации о расходе, определяемой расходомером 27, и других данных, таких как диаметр канала подачи топлива (угля) и определенная температура внутри канала подачи, рассчитывают скорость потока пылевидного угля в канале, подлежащего передаче к горелке 9 камеры горения.

Далее воздух или кислород подают к камере горения 9, и воздух или кислород соединяют с пылевидным углем, транспортируемым (передаваемым) через канал 23 подачи азотом (N2A), так, чтобы быть вдутым в камеру 5 горения, где дымовой газ (газ сгорания) с высокой температурой генерируется, главным образом благодаря горению угля. Уголь, вдутый в камеру восстановления 7, смешивается с высокотемпературным дымовым газом, генерированным в камере горения, так, чтобы проходила реакция газификации для генерирования горючего газа, полученного из угля, в горячей восстановительной атмосфере.

Как показано на фиг. 1, канал 29 подачи пускового газа (топливного газа) присоединен к каналу 23 подачи топлива (угля); добавочный азот (N2B) подают через расходомер 31 и клапан 33 регулирования потока, в то время как горючий газ (NG1) в виде пускового топлива, такого как природный газ или пропановый (сжиженный нефтяной) газ, подают через расходомер 35 и клапан 37 регулирования потока.

Далее объясняется средство 39 управления пуском (фиг. 1) с обращением к фиг. 2 как к переходному режиму работы печи во время пуска печи.

В средство 39 управления пуском поступает обнаруженный сигнал от датчика температуры внутри печи 41 для определения температуры внутри печи вместе с сигналом от расходомера в положении Р на входной стороне горелки 9 камеры горения, сигналом от расходомера 31 от добавочного азота (N2B) и сигналом от расходомера 35 от горючего газа (NG1) как пускового топлива.

Регулировка расходов азота (N2A), добавочного азота (N2B) и пускового топлива (горючего газа) осуществляется главным образом регулирующими поток клапанами 25, 33 и 37 соответственно.

Вначале при запуске газификатора 1 угля в работу в горелку 9 камеры горения пускают воздух, чтобы активировать зажигатель 43, установленный на концевой части горелки камеры горения. Зажигатель 43 может использовать воспламеняющее устройство типа нагретой докрасна проволоки, типа генерирования плазмы и т.д. После того как зажигатель активирован, открывают регулирующий поток клапан 37 так, чтобы пусковой газ (горючий газ, например NG1) начинал поступать с заранее определенной скоростью потока. Природный газ (NG1) в качестве пускового топлива подают в канал 23 подачи топлива (угля) через канал 29 подачи пускового газа; затем природный газ зажигают (воспламеняют). После того как природный газ воспламенен, активацию зажигателя 43 прекращают.

Когда пусковое газовое топливо (NG1) воспламенено в момент времени t0, внутренняя температура газификатора 1 угля начинает расти, как показано на фиг. 2. Поскольку пылевидный уголь может быть воспламенен, когда температура печи 1 достигает первой температуры Т1 в момент времени t1, подачу пускового газового топлива (NG1) заменяют на подачу пылевидного угля.

Когда температура внутри печи достигает первой температуры Т1, открытие регулирующих поток клапанов 25 и 33 устанавливают так, чтобы регулировать расходы газа-носителя (N2A) и добавочного азота (N2B) и заставить скорость потока в канале 23 подачи угольного топлива в положении Р находиться в заранее определенном интервале Н скорости потока стабильного переноса пылевидного угля при помощи азота (N2A, N2B) и пускового топлива (NG1).

Другими словами, если перенос пылевидного угля станет нестабильным в случае, когда скорость потока в канале 23 подачи угольного топлива флюктурируется, то стабильная газификация угля не может быть получена; таким образом, скорость потока регулируют так, чтобы она находилась в заранее определенном интервале Н скорости потока стабильного переноса.

Когда скорость потока достигает нижнего предела С интервала скорости потока стабильного переноса Н, начинают подачу пылевидного угля. Открытие регулирующих поток клапанов 25 и 33 регулируют так, чтобы увеличить расход пылевидного угля, в то время как регулирующий поток клапан 37 регулируют так, чтобы сделать пониженным расход пускового топлива (NG1) так, чтобы снижение расхода пускового топлива (NG1) компенсировалось увеличением расхода инертного азотного газа. Наконец, подачу пускового топлива (NG1) останавливают в момент времени t2, так что пусковую операцию заменяют нормальной работой с подачей только пылевидного угля.

Согласно первому варианту изобретения, как оно описано выше, пусковой газ (NG1) подают к части канала 23 подачи угольного топлива для подачи пылевидного угля к горелке 9 камеры горения; расход пускового газа (NG1) понижают после того, как температура внутри печи достигла температуры Т1, при которой может быть воспламенен пылевидный уголь. Затем скорости подачи пылевидного угля и транспортного газа повышают так, чтобы пусковое горение сдвинулось к нормальному (рабочему) горению, осуществляемому пылевидным углем и транспортным газом. Таким способом газификатор 1 угля может быть запущен, сделав так, что горелка 9 камеры горения работает также как пусковая горелка (горелка разогрева) для пуска печи в работу.

Таким образом, становится необязательно использовать пусковую горелку (горелку разогрева) в камере горения для запуска работы печи при наличии горелки камеры горения. Соответственно, можно не опасаться того, что горелка разогрева (горелка) погружена в отвержденный шлак, образовавшийся из угля. Поэтому может быть достигнут устойчивый запуск печи.

Далее, благодаря тому преимуществу, что можно отказаться от пусковой (разогревающей) горелки при использовании горелки камеры горения, пусковая камера горения также может стать необязательной; таким образом высота газификатора может быть уменьшена; далее может быть уменьшено число стояков, образующих камеру 3 давления газификатора 1 угля, и, как результат, может быть уменьшена стоимость изготовления печи.

Более того, камера 5 горения газификатора 1 угля напрямую разогревается горелкой 9 камеры горения, которая действует также как пусковая (разогревающая) горелка во время операции пуска; таким образом, температура внутри печи может быть эффективно поднята, а именно характеристика разогрева внутренней части печи может быть улучшена; поэтому расход топлива для пуска печи может быть понижен.

Второй вариант осуществления

Второй вариант осуществления согласно настоящему изобретению разъясняется теперь с обращением к фиг. 3 и 4. Фиг. 3 показывает схему газификатора угля согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения, в соответствии с чем фиг. 1 соответствует первому варианту осуществления, в то время как фиг. 3 соответствует второму варианту осуществления.

Различие между первым и вторым вариантами осуществления заключается в том, что во втором варианте осуществления в отличие от первого варианта осуществления предусмотрена вспомогательная горелка 50 разогрева (пусковая вспомогательная горелка). За исключением этого различия формируется такая же схема, как схема первого осуществления; таким образом одинаковые символы используются для одинаковых элементов схемы.

Как показано на фиг. 3, вспомогательная горелка 50 разогрева (пусковая вспомогательная горелка) установлена ниже горелки 9 камеры горения, а также шлакоудалителя 15; устройство 52 управления пуском для управления работой печи включает блок управления (контроллер) 54 пусковой вспомогательной горелкой для управления операцией пуска печи так, чтобы внутренняя часть печи нагревалась с использованием вспомогательной горелки 50 разогрева до тех пор, пока температура внутри печи не достигнет второй температуры Т2, которая является температурой ниже, чем первая температура Т1.

Блок управления 54 пусковой вспомогательной горелкой осуществляет управление подачей пускового топлива (NG2) так, чтобы пусковое топливо (NG2) подавалось к вспомогательной горелке 50 разогрева (пусковой вспомогательной горелке) через канал 56 подачи пускового вспомогательного газа до тех пор, пока температура внутри печи не достигнет второй температуры Т2.

Конкретное пояснение управления пуском приведено с обращением к фиг. 4 как к переходному режиму работы печи во время пуска печи.

В устройство 52 для управления пуском поступают обнаруженные сигналы такого же рода, как в первом варианте осуществления. В добавление к этим сигналам в устройство 52 для управления пуском поступают сигнал от расходомера 58 о том, как пусковое топливо (NG2) поступает к вспомогательной горелке 50 разогрева (пусковой вспомогательной горелке), и расход пускового топлива (NG2) регулируют клапаном 60 регулирования потока. Далее зажигатель 62 присоединяют к вспомогательной горелке 50 разогрева (пусковой вспомогательной горелке), как и в случае горелки 9 камеры горения.

Вначале при запуске газификатора 1 угля в работу к вспомогательной горелке 50 разогрева (пусковой вспомогательной горелке) подают воздух, чтобы активировать зажигатель 62, укрепленный на концевой части горелки 50. Затем регулирующий поток клапан 60 открывают, чтобы подать пусковое топливо (NG2) так, чтобы природный газ в качестве топлива (NG2) воспламенился.

Когда пусковое топливо (NG2) воспламенилось в момент времени t0, температура в газификаторе 1 угля начинает расти, как показано на фиг. 4. Когда температура внутри печи достигает второй температуры Т2 в момент времени t1, в горелку 9 камеры горения подают воздух, чтобы активировать зажигатель 43, укрепленный на наконечнике горелки 9 камеры горения. Затем открывают клапан 37 регулирования потока, чтобы подать пусковое топливо (NG1) для воспламенения природного газа в качестве топлива (NG1).

После того как пусковое топливо (NG1) воспламенилось в момент времени t1, температура внутри печи продолжает расти. Поскольку пылевидный уголь может быть воспламенен, когда температура внутри печи достигнет первой температуры Т1 в момент времени t2, работа с пусковыми топливами (NG1 и NG2) заменяется работой с пылевидным углем.

Замена топлива с пускового топлива (NG1, NG2) на пылевидный уголь после момента времени t2 является такой же, как в первом варианте осуществления. Когда скорость потока достигает нижнего предела С интервала скорости потока стабильного переноса Н, начинают подачу пылевидного угля. Затем открытие регулирующих поток клапанов 25 и 33 регулируют так, чтобы увеличить расход пылевидного угля. Далее поток природного газа (NG1, NG2) в качестве пускового топлива заменяют потоком инертного азота, и подачу природного газа окончательно останавливают в момент времени t3, и продолжают работу печи только с подачей пылевидного угля.

Согласно второму варианту осуществления, как он описан выше, пуск печи осуществляют разогревом посредством вспомогательной горелки 50 разогрева (пусковой вспомогательной горелки) и горелки 9 камеры горения; таким образом, в сравнении с обычным способом, где только горелка разогрева осуществляет разогрев печи, может быть сокращен промежуток времени, за который температура подаваемого внутрь печи пылевидного угля достигает первой температуры Т1, при которой может быть воспламенен пылевидный уголь. Далее, в сравнении с горелкой разогрева, которую используют в обычных печах, вспомогательная горелка 50 разогрева может быть небольшого размера; таким образом высота газификатора угля может быть уменьшена. Кроме того, верхняя сторона и нижняя сторона шлакоудалителя печи могут быть равномерно нагреты; выгрузка шлака во время операции пуска, а именно во время начинающейся загрузки пылевидного угля, может быть стабилизирована.

Третий вариант осуществления

Третий вариант осуществления согласно настоящему изобретению разъясняется теперь на фиг. 5.

В способе, а также в схеме для этого, согласно третьему варианту осуществления, предусмотрен канал 67 подачи уплотняющего газа для подачи инертного уплотняющего газа к каналу 23 подачи угля (топлива); причем канал 67 подачи соединен с точкой на канале 23 между (бункером угля) выходом 63 из бункера (воронки) пылевидного угля и точкой соединения (точкой пересечения) 65 канала 23 и канала 29 подачи пускового газа.

В канал 67 подачи уплотняющего газа в качестве уплотняющего газа подают азот.

Путем подачи уплотняющего газа, как описано выше, может быть предотвращен обратный ток пускового горючего газа для запуска работы печи в канал 23 подачи топлива (угля) по направлению к бункеру 19 (воронке) пылевидного 1 угля. Таким способом пусковой горючий газ может быть стабильно подан в газификатор угля во время операции пуска печи, которая описана в соединении с приведенными выше первым и вторым вариантами осуществления.

ПРИМЕНИМОСТЬ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Согласно настоящему изобретению может быть предложен способ пуска газификатора угля и устройство пуска при этом, посредством чего пылевидный уголь транспортируют внутрь печи с использованием транспортного газа, и вдутый внутрь печи уголь газифицируется, в котором может быть исключена разогревающая (пусковая) горелка, и, соответственно, может быть исключена пусковая камера горения; пусковая камера горения может быть уменьшена в размере по сравнению с обычными камерами горения, даже когда пусковая камера горения должна быть предусмотрена; и может быть ограничена высота всей печи.

1. Способ пуска газификатора угля, при котором пылевидный уголь переносят внутрь печи с использованием инертного транспортного газа, чтобы газифицировать вброшенный в печь уголь, причем способ включает стадии, на которых
- подают горючий газ для пуска печи к части канала подачи топлива для подачи пылевидного угля в горелку камеры горения;
- снижают расход горючего газа после того, как температура внутри печи достигнет первой температуры, при которой пылевидный уголь может быть воспламенен; и
- повышают скорости подачи пылевидного угля и транспортного газа в ответ на вышеуказанную стадию снижения расхода горючего газа так, чтобы пусковое горение сдвинулось к нормальному рабочему горению, осуществляемому пылевидным углем и транспортным газом.

2. Способ пуска газификатора угля по п.1, при котором печь дополнительно снабжена вспомогательной горелкой разогрева, расположенной ниже горелки камеры горения и шлакоудалителя, причем способ дополнительно включает стадии, на которых
- нагревают внутреннюю часть печи с использованием вспомогательной горелки разогрева до тех пор, пока температура внутри печи не достигнет второй температуры, которая ниже первой температуры; и
- подают горючий газ в канал подачи топлива после вышеуказанной стадии разогрева внутренней части печи с использованием вспомогательной горелки разогрева.

3. Способ пуска газификатора угля по п.1 или 2, при котором инертный уплотняющий газ подают между выходом бункера пылевидного угля и точкой соединения канала подачи топлива и канала подачи пускового газа при подаче горючего газа для запуска печи в канал подачи топлива так, чтобы предотвратить обратный ток пускового горючего газа в канале при использовании инертного уплотняющего газа.

4. Устройство пуска газификатора угля, причем пылевидный уголь переносится внутрь печи с использованием инертного транспортного газа для газифицирования вброшенного в печь угля, причем устройство включает:
- канал подачи пускового газа для подачи горючего газа для пуска печи к части канала подачи топлива для подачи пылевидного угля в горелку камеры горения;
- средство измерения температуры для измерения температуры внутри печи; и
- средство управления пуском для управления работой печи,
причем расход горючего газа снижается после того, как температура внутри печи достигнет первой температуры, при которой пылевидный уголь может быть воспламенен, в то время как скорости подачи пылевидного угля и транспортного газа повышаются для того, чтобы сдвинуть пусковое горение к нормальному рабочему горению, осуществляемому пылевидным углем и транспортным газом.

5. Устройство пуска газификатора угля по п.4, в котором печь дополнительно снабжена вспомогательной горелкой разогрева, расположенной ниже горелки камеры горения и шлакоудалителя, причем средство управления пуском включает:
контроллер пусковой вспомогательной горелки для нагрева внутренней части печи до второй температуры, которая ниже, чем первая температура, с использованием вспомогательной горелки разогрева,
причем горючий газ подается в часть канала для подачи топлива после того, как температура внутри печи достигнет второй температуры.

6. Устройство пуска газификатора угля по п.4 или 5, в которой инертный уплотняющий газ подается между выходом бункера пылевидного угля и точкой соединения канала подачи топлива и канала подачи пускового газа при подаче горючего газа для запуска печи в канал подачи топлива так, чтобы предотвратить обратный ток пускового горючего газа в канале при использовании инертного уплотняющего газа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области тепловой энергетики, в частности к системам выработки электроэнергии на основе использования твердого топлива, преимущественно бурых и каменных углей.

Изобретение относится к химии, а именно к способам получения монооксида углерода. .

Изобретение относится к области химии и может быть использовано для получения синтез-газа. .

Изобретение относится к теплоэнергетической, металлургической и химической промышленности. .

Изобретение относится к способу сжигания угля, включающему его сушку, размалывание до мелкодисперсного состояния, смешивание размолотого угля с направленным кислородсодержащим газовым потоком и сжигание, характеризующемуся тем, что размолотый уголь нагревают до температуры полукоксования не ниже 500°С, выделяют из него летучие газообразные углеводороды, которые далее разделяют на жидкую и газообразную фракции путем конденсации, а с направленным кислородсодержащим газовым потоком смешивают и сжигают полученный при нагревании размолотого угля полукокс.

Изобретение относится к термической переработке угля в высококачественный синтез-газ и может быть использовано в химической промышленности при производстве синтез-газа как первичного сырья для получения химических продуктов, например легких углеводородов, в энергетике, в металлургии при выплавке металла.

Изобретение относится к области химии и может быть использовано для получения наибольшего количества и лучшего качества генераторного газа путем создания условий для максимально возможного сгорания топливо-водяной смеси.

Изобретение относится к термической переработке угля в синтез-газ и может быть использовано в энергетике для выработки тепла и электроэнергии, производства энергетического бытового газа, в химической промышленности как исходное сырье для производства различных химических продуктов на основе углерода, в различных технологических процессах, где в качестве теплоносителя используются газовые среды.

Изобретение относится к области газификации твердого топлива
Изобретение относится к области обезвреживания отходов

Изобретение относится к области газификации твердого топлива

Изобретение относится к устройству для непрерывной подачи мелкоизмельченного топлива в систему газификации угля. Изобретение касается устройства для подачи твердых топливных материалов в реактор для газификации твердых топливных материалов, содержащего измельчительное устройство (2), пылеуловитель (3), резервуар-хранилище (4), по меньшей мере два шлюзовых питателя (5), одно или несколько соединительных устройств (12) для транспортировки плотным потоком, питающий резервуар (13), реактор для газификации (15), в котором измельчительное устройство (2) соединено с резервуаром-хранилищем (4) посредством соединительных устройств, причем пылеуловитель (3) размещен между измельчительным устройством (2) и резервуаром-хранилищем (4), содержащего устройство (18) для повышения давления, которое возвращает транспортирующий газ из питающего резервуара (13) в шлюзовой питатель (5), при этом резервуар-хранилище (4) соединен со шлюзовыми питателями (5) через соединительные устройства, выполненные с возможностью перемещения самотеком или транспортировки плотным потоком, а шлюзовые питатели (5) соединены с питающим резервуаром (13) посредством совместно используемых одного или нескольких соединительных устройств (12), которые пригодны в качестве трубопровода (12) непрерывной подачи для транспортировки плотным потоком, причем питающий резервуар соединен с реактором (15) для газификации через дополнительные топливные трубопроводы (14). Изобретение также относится к способу подачи мелкоизмельченного топлива в реактор для газификации угля. Технический результат - сокращение числа единиц оборудования, высоты строительной конструкции, повышение надежности устройства. 2 н. и 31 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к способам газификации твердых видов углеродсодержащего топлива: бурых и каменных углей, сланцев и торфа. При газификации углеродсодержащих твердых видов топлива, включающей нагрев, пиролиз подаваемого в ванну с расплавленным шлаком герметичной электродной электропечи твердого углеродного топлива при пропускании через расплавленный шлак с твердым углеродным топливом газифицирующих агентов, а также пропускании электрического тока с помощью сформированной электрической цепи, включающей электроды, введенный в ванну электропечи и подину электропечи, удаление из рабочего пространства печи синтез-газа, шлака и металлического сплава, через расплавленный шлак с твердым углеродным топливом пропускают трехфазный электрический ток, величина которого определяется в соответствии с расходом твердого топлива и с учетом необходимой мощности, определяемой из выражения: P a = G ⋅ w э л 3600 ,     М В т , где G - расход твердого топлива в электропечи, кг/ч, wэл - удельный расход электроэнергии. Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение эффективности использования электрической энергии при осуществлении способа и повышение стабильности технологического процесса. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при получении горючих газов из твердого углеродосодержащего топлива. Бурый уголь влажностью 20-53% измельчают до крупности 2-3 мм, затем подают на двухступенчатую вихревую сушку путем забора части генераторного газа из газогенераторной установки с температурой 960°C при отсутствии в нем O2. Высушенный уголь смешивают с водой для получения водоугольной суспензии, которую подвергают тонкому измельчению, после чего разбавляют водой до Ж:Т=2:3, осуществляют газификацию путем подачи воздуха при давлении в 0,1-0,11 МПа при температуре 850-1100°C. Количество дутьевого воздуха (α) составляет 0,25-0,35 от стехиометрического количества (α=1), необходимого для полного окисления углерода, водорода и серы, содержащихся в сухой беззольной массе газифицируемого бурого угля. Изобретение позволяет повысить КПД и производительность процесса газификации при исключении его взрывоопасности. 1 ил.

Изобретение относится к способу получения синтез-газа путем совместной газификации в потоке твердого и жидкого топлива, содержащих золу. Причем указанное топливо подают отдельно в реактор газификации угля через несколько горелок, при этом горелки имеют концентрический угол горения более 0°, что снижает образование сажи и повышает степень конверсии. Твердую фракцию подают совместно с инертным газом в реактор газификации. Золосодержащее твердое топливо содержит, по меньшей мере, частично мелкие частицы угля, полученные при добыче угля, которые не подходят для газификации в неподвижном слое угля. Золосодержащее жидкое топливо содержит остаток от газификации в неподвижном слое угля. Техническим результатом является совместное использование при газификации во взвешенном потоке золосодержащих жидких остатков от газификации в неподвижном слое и мелких частиц угля, которые не могут быть использованы при газификации в неподвижном слое, а также сведение к минимуму образования сажи. 9 з.п. ф-лы, 3 ил. 1 пр.

Изобретение может быть использовано для производства электроэнергии из сырьевого материала, содержащего углерод, более конкретно из угля и/или сухой биомассы. Способ получения электроэнергии из сырьевого материала, содержащего углерод, включает стадии газификации сухого сырьевого материала в газификационном реакторе газовым потоком, содержащим главным образом СО2, при высокой температуре с созданием первого газового потока, включающего главным образом молекулы монооксида углерода; окисления в окислительном реакторе носителями кислорода в окисленном состоянии (МеО) при высокой температуре с созданием второго газового потока, содержащего СО2, и носители кислорода в восстановленном состоянии (Ме); активации в активационном реакторе носителей кислорода в восстановленном состоянии газовым потоком активации, включающим элементы кислорода, с созданием обедненного кислородом газового потока активации; и преобразования части тепловой энергии потока активации в электроэнергию. Изобретение позволяет получать электроэнергию из биомассы, содержащей углерод, а также создавать ценный продукт общей энергии для питания системы для генерирования электроэнергии, такой как турбоальтернатор. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх