CS203314B1 - Způsob zplyňování paliv v generátoru - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu zplyňování paliv při libovolném tlaku ve stacionárním i nestacionárním loži.

Při stávajícím způsobu zplyňování paliv v generátorech se stacionárních ložem je výkon omezován především skutečností, že je velmi obtížné až nemožné udržet oxidační pásmo generátoru ve stanovené výši vrstvy paliva. Dalším omezujícím faktorem je bod tání popela, který má vliv na tvorbu spečené strusky v oxidační části generátoru a tím na rychlost zplyňování. Proto je nutno často zplyňovat s přebytkem vodní páry, aby teplota oxidačního pásma byla udržena na únosné výši. Množství vodní páry ovšem zvyšuje objem kondenzátů z plynu a zvyšuje náklady na jejich čištění.

Uvedené nevýhody s řadou dalších odstraňuje způsob zplyňování paliv podle vynálezu dále popsaný. Jeho podstata spočívá v tom, Že oxidační fáze zplyňovacího pochodu je prováděna odděleně od vlastního zplyňování paliva, přičemž do vrstvy zplyňovaného paliva Jsou přiváděny horké spaliny s teplotou a/nebo složením regulovatelným přídavkem vodní páry a/nebo vody a/nebo vzduchu a/nebo kysličníku uhličitého a/nebo kapalných, a/nebo plynných hořlavých látek od výhřevnosti 1500 kj/m³ výše a to bud samostatně, nebo ve směsi těch2 to látek nebo některých z nich při libovolném tlaku plynů v generátoru.

Tímto. způsobem je ze zplyňovacího pochodu vyňata nejobtížněji zvládnutelná fáze a postavena pod bezprostřední kontrolu s možností automatizace procesu a přesné regulace teploty i složení reakčních zplodin, přecházejících do vrstvy paliva, a to v podstatě metodami a přístroji obecně známými z jiných technologických pochodů. Tím jsou na vstupu do zplyňovací části generátoru dány přesně definované a kontrolovatelné podmínky výroby plynu umožňující dalekosáhle až úplně zautomatizovanou výrobu plynu.

Předností způsobu podle vynálezu je, že pro přípravu zplyňovacího média (v podstatě směs spalin s regulovatelným množstvím kyslíku a/nebo redukčního prostředků), je možno použít libovolného druhu paliva. Tedy nejen pevné palivo, např. v práškové formě, ale i nejrůznější druhy paliv kapalných, např. i vlastní dehet, různé odpady dehtů, olejů rozpouštědel apod., stejně tak jako různé druhy paliv plynných až po různé zbytkové a odpadní hořlavé plyny, mající výhřevnost od např. 1500 kj/m^{1 * 3} výše, jakož i směsi paliv pevných a/nebo kapalných a/nebo plynných.

Další předností tohoto způsobu je, že zply203314

0 3314 ňovací médium lze před vstupem do zplyňovaného paliva kontrolovat a upravovat pokud se týká teploty a/nebo složení. Je to dosažitelné např. tím, že se do horkého zplyňovacího média před vstupem do paliva uvádí pára, voda (se zvláštní výhodou vodní kondenzáty z plynu), kysličník uhličitý, plynné či kapalné uhlovodíky (se zvláštní výhodou dehet a dehtové kaly odpadající při čištění a úpravě plynu), ale i vzduch, obecně vzato, uvedené látky a/nebo jejich směsi v libovolném či požadovaném vzájemném poměru. Kontrola teploty je kromě toho možná i jinými a známými způsoby, jako je nepřímé chlazení apod.

Významnou předností způsobu podle vynálezu je zvýšení výkonu zplyňovacího generátoru tím, že je způsobem podle vynálezu zabráněno nekontrolovatelnému pohybu oxidačního pásma ve vrstvě zplyňovaného paliva, což vede případně i k proniknutí nezreagovaného zplyňovacího prostředku s nebezpečím koncentrací < kyslíku do prostoru nad vrstvu paliva v generátoru. To má svůj mimořádný význam zejména pro tlakové generátory, kde průnik zplyňovacího média do plynu má zpravidla za následek havárii. Tím, že způsbem podle vynálezu je místně oddělena oxidace paliva jako exotermní a podle popisovaného způsobu snadno ovladatelný chemický pochod od zplyňování paliva, což je proces endotermní, je dosaženo praktické stability těchto dvou základních zplyňovacích pochodů. Tím lze urychlit zplyňovací pochody a zvyšovat prosazení generátoru a výrobu plynu, aniž by se vrstva zplyňovaného paliva podstatněji zahřívala a teplota plynu na výstupu stoupala nad únosnou hranici. Tímto způsobem lze zvýšit výkon generátoru prakticky až na hranici úletu paliva, případně zplyňovat palivo v pohybu.

Způsob podle vynálezu umožňuje zplyňovat libovolné palivo za nízkého či vysokého · tlaku, ve stacionárním i nestacionárním loži, s různým obsahem vody i popela a v s podstatě nezávisle na bodu tání popela proto, že teplota v oxidační části generátoru je samostatně ovladatelná a regulovatelná. Příklad provedení:

V generátoru, zplyňujícím hnědé uhlí s výhřevností 19,3 MJ/kg při zatížení šachty 154,6 kg/m²/h a jejím tepelném zatížení 2980 MJ/m²/h (0,71 X 10θ kcal/m²/h) se v přídavném hořáku podle vynálezu spaluje lehký dehet v množství 48 kg/m²/h. Pro rozprášení oleje se spotřebuje 52 kilogramů páry a pro spálení 290 m³ vzduchu. Spaliny, obsahující 5 θ/o volného kyslíku vstupují s teplotou 1400 °C do vrstvy paliva. Zplyňovací pásmo je stabilní a umožňuje zvýšení prosazení paliva na 340 kg hnědého uhlí při nedopalu cca 12 %. Odcházející plyn o složéní 7,5 % CO2, 27,1 °/o CO, 15,9 % Hz, 2,8 % CH4, 46,7 ^o/o'N2'má odpovídající výhřevnost 6,7 MJ/m⁵ (1590 kcal/m³).

Způsob podle vynálezu je ve své schematické podstatě uveden jako příklad na vyobrazení. Palivo pro oxidační část zplyňovacího zařízení 1, generátoru 2, vstupuje zařízení o sobě známým 3, spalovací médium pak vstupuje hrdlem 4. Produkty spalování, případně upravené přívodem dalších látek podle popisu hrdlem 8 vstupují do zplyňovacího prostoru 2 a v protiproudu se zplyňovaným palivem přicházejícím zařízením S palivo zplyňují, případně karbonizují a suší. Produkty zplynění, karbonizace a sušení odcházejí hrdlem 6. Popel odvádí zařízením 7.

Claims (5)

1. PŘEDMET

   1. Způsob zplyňování paliv vyznačený tím, že oxidační fáze zplyňovacího pochodu je prováděna odděleně od vlastního zplyňování paliva, přičemž do vrstvy zplyňovaného paliva jsou přiváděny horké spaliny s teplotou a/nebo složením regulovatelným přídavkem vodní páry a/nebo vody a/nebo vzduchu a/nebo kysličníku uhličitého a/hebo kapalných a/nebo plynných hořlavých látek od výhřevnosti 1500 kj/m³ výše, a to bud samostatně, nebo ve směsi těchto látek nebo některých z nich při libovolném tlaku plynů v generátoru.
2. 2. Způsob zplyňování paliv podle bodu 1, vyznačený tím, že oxidační fáze zplyňova- 1 list ¹

   VYNÁLEZU čího pochodu je prováděna v samostatné zóně, umístěné vně generátoru.
3. 3. Způsob zplyňování paliv podle bodu 1, vyznačený tím, že řízený průběh oxidační fáze probíhá v zóně společné nejméně dvěma generátorům.
4. 4. Způsob zplyňování paliv podle bodu 1, vyznačený tím, že řízený průběh oxidačního procesu je prováděn v samostatné zóně, umístěné úvnitř generátoru.
5. 5. Způsob zplyňování paliv podle bodů 1 až 4, vyznačený tím, že pro oxidační fázi zplyňovacího pochodu se používá pevné a/nebo kapalné a/nebo plynné palivo.