CS212767B2 - Method of gasifying solid fuels,especially coal - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu zplyňování pevných paliv, zejména uhlí, při zvýšeném tlaku alespoň 0,5 MPa, kyslíkem a vodní parou v prostoru reaktoru a vodou chlazeným dvojitým pláštěm, se spojovacím· potrubím pro vodní páru, vedoucím z vnitřního· prostoru dvojitého pláště do reakčního prostoru a s odváděcím potrubím pro vyrobený plyn z reakčního prostoru do promývacího chladiče.

Tlakové zplyňování pevných paliv Jkyslíkatými plyny a vodní párou v rozmezí tlaku od 0,5 do 15 MPa, s výhodou od 1 do 8 MPa, je známé. Tyto postupy, tlakové reaktory a pomocné agregáty těchto reaktorů jsou popsány například v německém vykládacím spise čís. 1 021116, v němec, patentu číslo 2 352 900 a v amerických patentech číslo

667 409, čís. 3 930 811, čís. 3 902 872 . a čís.

937 620. Jako zplyňovaná pevná paliva přicházejí v úvahu zejména černé uhlí, hnědé uhlí a rašelina. Tlakové zplyňování zrnitého paliva probíhá v pevném loži, přičemž zplyňovací látky se vedou v protiproudu proti směru pohybu paliva. Plyn vyrobený Zplyňováním se vede nejprve do promývacího chladiče a tam se ochladí a přečistí.

Známé tlakové zplyňovací reaktory mají vodou chlazený dvojitý plášť, jehož pára se používá jako zplyňovací médium. Spojení chladicího pláště s vnitřním prostorem tlakového reaktoru přes potrubí přivádějící páru z chladicího pláště vyvolává vyrovnání tlaku mezi vnitřním· prostorem reaktoru a dvojitého pláště. Toto vyrovnání tlaku představuje tedy žádoucí ochranu vnitřního pláště reaktoru, který může být z tohoto důvodu dimenzován jen pro poměrně malé tlakové zatížení. Ukázalo se však, že toto spojení mezi chladicím pláštěm reaktoru a reakčním prostorem, které vyrovnává tlak, může vést k obtížím při dočasném zastavení zplyňovacího postupu. Když '' se přeruší zplyňování, což se· rovná přerušení přívodu kyslíkaté zpylňovací látky k palivovému loži, vytváří se působením tepla existujícího ve zplyňovacím systému, i přesto v chladicím plášti tlakového reaktoru dále vodní pára. Vede-li se· tato pára parním potrubím do palivového lože, reaguje uhlíkatý, ještě horký materiál s vodní parou a při tom se ochlazuje.

Přerušení provozu má rovněž za následek pokles tlaku v reakčním prostoru, čímž se zesiluje vývin páry ve vodním plášti. Mokrá vodní pára z chladicího pláště může kromě toho podporovat korozi ve vnitřku ochlazeného reaktoru. Když se po dočasném přerušení znovu začne se zplyňováním, musí se nejprve ochlazené palivové lože znovu o212767 hřát, přičemž vzniká nejprve plyn nevyhovující jakosti. Tento nekvalitní plyn se musí povětšině spálit.

Účelem vynálezu je pokud možno znemožnit ochlazení uhelného lože při dočasném přerušení zplyňovacího pochodu. Podle vynálezu se to provádí tak, že mimo normální zplyňovací provoz se vodní pára z dvojitého pláště reaktoru vede přes odbočné potrubí s otevřeným ventilem přímo do promývacího chladiče a současně se uzavřeným ventilem uzavře spojovací potrubí mezi dvojitým pláštěm a reakčním prostorem.

'Pára z chladicího pláště se tedy nezavádí jáko při normálním provozu do reakčního prostoru, takže tam nemůže působit chladicím účinkem. Zaváděním páry z pláště přímo do promývacího chladiče se současně udržuje i během přerušení provozu tlakové vyrovnávání mezi reakčním prostorem a vnitřkem dvojitého pláště, protože promývací chladič je spojen s reakčním prostorem potrubím pro odvádění vyrobeného plynu.

Aby se při dočasném přerušení provozu omezil, nebo alespoň zpozdil pokles teploty ve zplyňovacím loži reakčního prostoru, zavádí se výhodně podle vynálezu mimo normální zplyňovací provoz do dvojitého pláště horká pára. Horká pára z vnějšího zdroje udržuje zvýšenou teplotu vody v chladicím plášti a tím urychluje zplyňování po obnovení normálního provozu.

Otvírání a zavírání ventilů ve spojovacím potrubí a v odbočném potrubí se podle vynálezu řídí automaticky, přičemž automatika je uváděna do chodu po uzavření potrubí přivádějícího kyslík do reaktoru.

Způsobem podle vynálezu se poruchy vznikající dočasným přerušením provozu sníží na minimum a ztráty energie jsou nepatrné. Je zřejmé, že to značně přispívá к hospodárnosti tlakového zplyňování pevných paliv.

Příklad způsobu podle vynálezu bude vysvětlen na záíkladě přiloženého schematického výkresu.

Uvnitř o sobě známého tlakového zplyňovacího reaktoru 1, jehož detailní konstrukce není na výkrese znázorněna, tedy v reakčním prostoru 2, probíhá zplyňování pevných paliv v pevném loži při zvýšeném tlaku. Neznázorněným způsobem se paliva přivádějí shora a zbytky popela se odebírají z dolního ikonce reaktoru 1. Reakční prostor 2 je obklopen vnitřním pláštěm 3 a vnějším pláštěm 4. Mezi oběma plášti 3 a 4 je chladicí voda 5, která vře pod tlakem, přičemž vznikající pára se odvádí potrubím 6. Při normálním zplyňovacím provozu se při uzavřeném ventilu 7 a otevřeném ventilu 8 vede pára z pláště potrubím 9 a 10 zpátky do reakčního prostoru 2. Do vodní páry se přidává směs kyslíkatého plynu a vnější páry, přiváděné potrubím 11 při otevřeném ventilu 12 dříve·, než tato pára projde rotačním roštem 13, tvořícím rozdělovač do zplyňovacího lože.

Plyn vyráběný v reakčním prostoru 2 se vede odváděcfm potrubím 14 do promývacího chladiče 15. V promývacím chladiči 15 se surový plyn postřikuje vodou a vlastním kondenzátem z potrubí 16. Promytý plyn opouští promývací chladič 15 potrubím 17, zatímco kapalné složky se odvádějí potrubím 18.

Je-li zapotřebí dočasně přerušit provoz s tím, že bude později obnoven, přeruší se nejprve přívod kyslíkatého plynu do reakčního prostoru 2; к tomuto účelu se uzavře ventil 12. Současně se dále vznikající pára z pláště vede potrubím 6 přes otevřený ventil 7 a .potrubím 20 do promývacího chladiče 15. Ventil 8 se uzavře, aby se zabránilo proudění vodní páry do ještě horkého uhelného lože nad rotačním roštem 13.

Má-li se při přerušení provozu vyrovnat i tepelná ztráta v chladicím plášti úplně aneíbo alespoň částečně, zavádí se do vodního pláště horká pára z vnějšího zdroje potrubím 21 přes otevřený ventil 22.

Technicky je lehce proveditelné ovládat vedení páry z chladicího pláště do promývacího chladiče při přerušení provozu a tedy nutné uzavření parního potrubí к reakčnímu prostoru 2 pomocí automatického ovládacího zařízení. Ovládací impuls se může při tom vést od uzavřeného ventilu 12 a tedy přerušeného přívodu kyslíku к neznázorněným pohonům ventilů 7 a 8, přičemž ventil 7 se otvírá a ventil 8 uzavírá. Jakmile se obnoví normální zplyňovací provoz, musí se otevřít ventily 8, 12 a uzavřít ventil 7, což lze rovněž provést automatickým ovládáním.

Claims (3)

1. Způsob zplyňování pevných paliv, zejména uhlí, pod tlakem alespoň 0,5 MPa kyslíkem a vodní parou v reakčním prostoru reaktoru s vodou chlazeným dvojitým pláštěm, - se spojovacím potrubím pro vodní páru, které vede z vnitřního prostoru dvojitého pláště -do -reakčního prostoru a s odváděcím potrubím pro- vyrobený plyn z reakčního prostoru do promývacího chladiče, vyznačený tím, že mimo normální zplyňovací provoz se vodní pára z dvojitého pláště reaktoru vede přes odbočné potrubí s otevře·ným ventilem přímo do promývacího chladiče a současně se uzavřeným ventilem u zavře spojovací potrubí mezi dvojitým pláštěm a reakčním prostorem.

2. Způsob podle 'bodu 1, vyznačený tím, že ke zpoždění poklesu teploty ve zplyňovacím loži reakčního prostoru mimo normální zplyňovací provoz se do- dvojitého pláště vede horká pára. .

3. Způsob podle bodu 1 nebo- ' 2, vyznačený tím, že otvírání a zavírání ventilů ve spojovacím potrubí a v odbočném potrubí se řídí automaticky, přičemž automatika je uváděna do chodu po uzavření potrubí přivádějícího kyslík do reaktoru.