Газификатор твердого топлива непрерывного действия

Настоящее изобретение относится к энергетике, может применяться для получения горючего газа за счет газификации твердого топлива. Техническим результатом является повышение эффективности газификации применяемого топлива с получением горючего газа высокой чистоты и теплотворной способностью, превышающей теплотворную способность синтез-газа, а также упрощение конструкции газификатора по сравнению с существующими аналогами в виду отсутствия вращающихся частей предлагаемого изобретения. Данный технический результат достигается за счет того, что газификатор твердого топлива непрерывного действия включает в себя вертикальную цилиндрическую герметичную печь с теплоизоляцией, внутри которой последовательно, сверху вниз, расположены зоны сушки топлива, сухой перегонки, пиролиза и зона горения топлива в кипящем слое, в верхней части печи расположены затвор отбора газа, представляющий собой регулирующий дроссельный затвор, и устройство подачи топлива, выполненное в виде шнекового конвейера подачи топлива, в нижней части расположены зольник, устройство золоудаления, выполненное в виде шнекового конвейера золы, топливник с решеткой подачи воздуха, электронагреватель с вольфрамовой спиралью и легковесным шамотом, патрубок подачи воздуха на топливник, теплообменник, отличающийся тем, что топливо смешивается с дозированным количеством воздуха с образованием кипящего слоя, топливник с решеткой подачи воздуха имеет множество отверстий, задающих высоту кипящего слоя, количество подаваемого воздуха задается регулировкой дроссельной заслонки, а продукты пиролиза переходят на электронагревателе в метан и водяной пар, которые проходят по всем трубам теплообменника, охлаждаются до 150÷180°С, нагревая при этом теплоноситель. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Настоящее изобретение относится к энергетике, может применяться для получения горючего газа за счет газификации твердого топлива.

Известен газификатор твердого топлива [патент РФ RU 2232347, автор: Мещанкин А.И., МПК F23G 5/027, заявка 2002104964/03 от 27.02.2002, опубл.: 10.07.2004 в бюл. №19] с вращающимися секциями теплоаккумулирующих элементов. Недостатком данного технического решения является наличие технологических зазоров между вращающимися секциями, что нарушает герметичность конструкции, а также хрупкость используемых керамических тепло-аккумулирующих элементов.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является газификатор твердых бытовых отходов и твердого топлива [патент РФ RU 2545199, авторы: Мещанкин А.И., Мочалов И.В., Мещанкина С.Н., МПК F23G 5/027, заявка 2014102713/03 от 29.01.2014, опубл.: 27.03.2015 в бюл. №9] с подачей газифицирующего агента через кольцевые зазоры между вращающимися секциями. Недостатком данного технического решения является необходимость вращения секции газификатора для улучшения теплообмена и газопроницаемости между частичками топлива, что усложняет конструкцию.

Техническим результатом, на получение которого направлено предлагаемое решение, является повышение эффективности газификации применяемого топлива с получением горючего газа высокой чистоты и теплотворной способностью, превышающей теплотворную способность синтез-газа, а также упрощение конструкции газификатора по сравнению с существующими аналогами ввиду отсутствия вращающихся частей предлагаемого изобретения. Данный технический результат достигается за счет того, что газификатор твердого топлива непрерывного действия включает в себя вертикальную цилиндрическую герметичную печь с теплоизоляцией 9, внутри которой последовательно, сверху вниз, расположены зоны сушки топлива I, сухой перегонки II, пиролиза III и зона горения топлива в кипящем слое IV, в верхней части печи расположены затвор отбора газа, представляющий собой регулирующий дроссельный затвор 11, и устройство подачи топлива, выполненное в виде шнекового конвейера подачи топлива 10, в нижней части расположены зольник 2, устройство золоудаления, выполненное в виде шнекового конвейера золы 1, топливник с решеткой подачи воздуха 6, электронагреватель с вольфрамовой спиралью 5 и легковесным шамотом 4, патрубок подачи воздуха 3 на топливник, теплообменник 7, отличающийся тем, что топливо смешивается с дозированным количеством воздуха с образованием кипящего слоя, топливник с решеткой подачи воздуха 6 имеет множество отверстий, задающих высоту кипящего слоя, количество подаваемого воздуха задается регулировкой дроссельной заслонки 17, а продукты пиролиза переходят на электронагревателе в метан и водяной пар, которые проходят по всем трубам теплообменника 7, охлаждаются до 150÷180°С, нагревая при этом теплоноситель.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: газификатор в разрезе (показан на фиг. 1), газификатор (вид сбоку - показан на фиг. 2).

Газификатор работает следующим образом: через растопочную дверцу 15 на решетку топливника 6 укладывают растопочный материал, открывают растопочную поворотную заслонку 12 и регулирующий дроссельный затвор 11, разжигают топливный материал и включают вентилятор подачи воздуха на решетку топливника 16, при этом частично открыв дроссельную заслонку 17. Когда топливный материал разгорится, закрывают растопочную дверцу 15 и включают шнековый конвейер подачи топлива 10, закрывают растопочную поворотную заслонку 12 и полностью открывают дроссельную заслонку 17. По датчику температуры пиролиза 14 контролируют температуру в зоне пиролиза, по достижению 700÷900°С включают электронагреватель с вольфрамовой спиралью 5. По датчику 13 контролируют температуру электронагревателя, при достижении 1400÷1500°С компрессор переводится на работу с ресивером. При этом за счет высокой температуры и отсутствия кислорода в зоне V такие продукты пиролиза, как угарный и углекислый газы, смолы, уксусная кислота, переходят в метан и водяной пар, которые проходят через теплообменник 7 и далее через регулирующий дроссельный затвор 11 к воздухоподогревателю, холодильнику и компрессору (на рисунке не показаны).

При заполнении газификатора топливом на 90% отключают шнековый конвейер подачи топлива 10, при заполнении на 70÷75% включают конвейер вновь, периодически добавляя топливо. Температуры в зоне пиролиза III, в зоне горения IV и в зоне V перехода угарного и углекислого газов в метан и водяной пар должны регулироваться средствами автоматики. Для тушения газификатора необходимо перекрыть регулирующий дроссельный затвор 11 и дроссельную заслонку 17, отключить вентилятор 16, электронагреватель 5, шнековый конвейер подачи топлива 10. При первом запуске необходимо заполнить золой зольник 2 до уровня забора уровня золы для дальнейшего ее удаления с помощью шнекового конвейера золы 1.

1. Газификатор твердого топлива непрерывного действия включает в себя вертикальную цилиндрическую герметичную печь с теплоизоляцией, внутри которой последовательно, сверху вниз, расположены зоны сушки топлива, сухой перегонки, пиролиза и зона горения топлива в кипящем слое, в верхней части печи расположены затвор отбора газа, представляющий собой регулируемый дроссельный затвор, и устройство подачи топлива, выполненное в виде шнекового конвейера подачи топлива, в нижней части расположены зольник, устройство золоудаления, выполненное в виде шнекового конвейера золы, топливник с решеткой подачи воздуха, электронагреватель с вольфрамовой спиралью и легковесным шамотом, патрубок подачи воздуха на топливник, теплообменник, отличающийся тем, что топливо смешивается с дозированным количеством воздуха с образованием кипящего слоя, топливник с решеткой подачи воздуха имеет множество отверстий, задающих высоту кипящего слоя, количество подаваемого воздуха задается регулировкой дроссельной заслонки, а продукты пиролиза переходят на электронагревателе в метан и водяной пар, которые проходят по всем трубам теплообменника, охлаждаются до 150÷180°С, нагревая при этом теплоноситель.

2. Газификатор по п. 1, отличающийся тем, что на электронагревателе синтез-газ превращается в горючий газ, чистый от смол, уксусной кислоты и фурфурола, имеющий в своем составе метан, этан, водород, азот и пары воды, при этом теплотворная способность по сравнению с синтез-газом выше в 1,75÷2,0 раза.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к системе коммунального хозяйства и малой энергетике, может быть применено для уничтожения твердых бытовых отходов (ТБО) и получения чистого горючего газа за счет применения газификатора.

Изобретение относится к области переработки углеродсодержащих твердых веществ в альтернативные энергетические ресурсы, используемые как для промышленных, так и для бытовых нужд.

Изобретение относится к области переработки жидких отходов путем их пиролиза и может быть использовано для утилизации промышленных отходов органического происхождения.
Изобретение относится к способу переработки твердых отходов производства соды и может найти применение в химической промышленности при решении экологических, технологических и экономических проблем.

Изобретение относится к области термической утилизации органосодержащих отходов. Решаемая техническая задача - термическая, экологически безопасная утилизация медицинских и биологических отходов, увеличение сменной производительности установки.

Изобретение относится к устройствам для термической переработки твердых органических отходов, в том числе бытовых, без предварительной сортировки и может быть использовано в народнохозяйственном комплексе для обезвреживания и уничтожения отходов.

Изобретение относится к области переработки углеродсодержащих отходов растительного происхождения и может применяться для генерации электрической и тепловой энергии и получения углеродных сорбентов.

Изобретение относится к области переработки углеродсодержащих отходов растительного происхождения и может применяться для генерации электрической и тепловой энергии и получения углеродных сорбентов.
Изобретение относится к области переработки твердых коммунальных и прочих органических отходов, в частности может быть использовано в коммунально-бытовом хозяйстве при сжигании отходов с гарантированным подавлением вредных веществ, в том числе диоксинов, и утилизацией теплоты сгорания отходов.

Изобретение относится к оборудованию комбинированной термической переработки твердых отходов органического происхождения, включает процессы сжигания, пиролиза и газификации.

Настоящее изобретение относится к системе коммунального хозяйства и малой энергетике, может быть применено для уничтожения твердых бытовых отходов (ТБО) и получения чистого горючего газа за счет применения газификатора.

Изобретение относится к газогенератору непрерывного действия. При этом газогенератор характеризуется тем, что в цилиндрической части корпуса установлен поршень со штоком, на верхнем торце которого установлен магнит и закреплен гибкий трос, соединенный с электроприводом подъемного механизма; на крышке корпуса газогенератора установлена штанга с закрепленными на ней датчиками нижнего и верхнего положения уровня топлива, а на верхнем торце штанги установлен стопорный механизм; сбоку от корпуса газогенератора установлен механизм загрузки топлива, включающий в себя бункер, соединенный с корпусом газогенератора шнековым каналом, причем конец канала, присоединенный к бункеру, содержит приводной шнек, шток которого соединен с валом электродвигателя, а конец канала, присоединенный к корпусу газогенератора, - электромеханическую заслонку, снабженную электроприводом; выходы датчиков нижнего и верхнего положения уровня топлива подключены к измерительным входам блока управления, а силовые выходы последнего подключены соответственно к электроприводу подъемного механизма, стопорному механизму, электродвигателю приводного шнека и электроприводу электромеханической заслонки.

Группа изобретений относится к области горения и газификации твердых топлив и предназначена для получения генераторного газа, в том числе силового или синтетического газа, в области когенерации электрической и тепловой энергии или полигенерации с дополнительным производством СЖТ, метанола и прочих химических продуктов из подготовленного низкосортного твердого топлива.

Изобретение относится к области химической технологии и теплоэнергетики на основе переработки топливной биомассы путем газификации с получением горючего газа, содержащего оксид углерода и водород.

Изобретение относится к области химической технологии и теплоэнергетики на основе переработки топливной биомассы, включая утилизацию твердых органических углеродсодержащих отходов, путем газификации с получением горючего газа для последующего производства тепловой и электрической энергии.

Изобретение относится к области химической технологии и теплоэнергетики на основе переработки топливной биомассы путем газификации с получением горючего газа. Способ газификации топливной биомассы в плотном слое, перемещающемся вдоль оси вращающегося вокруг своей оси наклонного цилиндрического реактора, включает загрузку твердого измельченного биотоплива в реактор, подачу в реактор газифицирующего агента - воздуха со стороны реактора, где происходит накопление твердых отходов газификации - золы, перемещение загруженного топлива вдоль оси реактора, вывод золы и горючего топливного газа из реактора с фильтрацией газового потока через слой загруженной топливной биомассы.

Изобретение относится к утилизации органических отходов, а именно к устройствам для их переработки путем пиролиза с получением генераторного газа, и может быть использовано для утилизации отходов заводов по производству риса и овса с получением аморфного кремнийсодержащего остатка.

Изобретение относится к области горения и газификации твердых топлив и предназначено для получения генераторного газа, в том числе силового или синтетического газа, и может быть использовано в области производства электрической и тепловой энергии или полигенерации.

Изобретение относится к области производства газов, содержащих монооксид углерода и водород, из твердых углеродсодержащих веществ при помощи процессов частичного окисления и может быть использовано в энергетике.

Предложен способ обеспечения теплом и электричеством компактных автономных объектов, расположенных в полевых условиях. Согласно способу в пиролизном котле, установленном в автономном объекте, сжигают твердое топливо в верхней части котла 1 с недостаточным количеством окислителя и дожигают пиролизный газ в нижней части котла 2, где подогревают теплоноситель замкнутой системы отопления 10, при этом часть пиролизного газа из верхней части котла 1 выводят наружу, отчищают от примесей и подают в двигатель внутреннего сгорания 8, на валу которого установлен электрогенератор 9.

Настоящее изобретение относится к энергетике, может применяться для получения горючего газа за счет газификации твердого топлива. Техническим результатом является повышение эффективности газификации применяемого топлива с получением горючего газа высокой чистоты и теплотворной способностью, превышающей теплотворную способность синтез-газа, а также упрощение конструкции газификатора по сравнению с существующими аналогами в виду отсутствия вращающихся частей предлагаемого изобретения. Данный технический результат достигается за счет того, что газификатор твердого топлива непрерывного действия включает в себя вертикальную цилиндрическую герметичную печь с теплоизоляцией, внутри которой последовательно, сверху вниз, расположены зоны сушки топлива, сухой перегонки, пиролиза и зона горения топлива в кипящем слое, в верхней части печи расположены затвор отбора газа, представляющий собой регулирующий дроссельный затвор, и устройство подачи топлива, выполненное в виде шнекового конвейера подачи топлива, в нижней части расположены зольник, устройство золоудаления, выполненное в виде шнекового конвейера золы, топливник с решеткой подачи воздуха, электронагреватель с вольфрамовой спиралью и легковесным шамотом, патрубок подачи воздуха на топливник, теплообменник, отличающийся тем, что топливо смешивается с дозированным количеством воздуха с образованием кипящего слоя, топливник с решеткой подачи воздуха имеет множество отверстий, задающих высоту кипящего слоя, количество подаваемого воздуха задается регулировкой дроссельной заслонки, а продукты пиролиза переходят на электронагревателе в метан и водяной пар, которые проходят по всем трубам теплообменника, охлаждаются до 150÷180°С, нагревая при этом теплоноситель. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх