CS253354B1

CS253354B1 - A method of cooling the agitator and / or erosion device in a slip gasifier gasifier and apparatus for performing this method

Info

Publication number: CS253354B1
Application number: CS844253A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Straka; Jaroslav Jaromersky; Bohuslav Melichar
Original assignee: Frantisek Straka; Jaroslav Jaromersky; Bohuslav Melichar
Priority date: 1984-06-05
Filing date: 1984-06-05
Publication date: 1987-11-12
Also published as: CS425384A1

Abstract

Navržen je způsob chlazení, při němž se chladící médium vede dutými částmi chlazeného zařízení jednosměrně. Z těchto dutých částí se dále vede do vnitřního zplyňovacího prostoru tlakového generátoru. K možnosti využití navrženého způsobu chlazení bylo nutno navrhnout úpravu promíchávacího a/nebo rozrušovacího zařízení, které má být chlazeno. Duté míchadlo tohoto zařízení je proto opatřeno nejméně jedním výstupním otvorem.A cooling method is proposed, in which the cooling medium is guided through the hollow parts of the cooled device in one direction. From these hollow parts it is then guided into the internal gasification space of the pressure generator. In order to be able to use the proposed cooling method, it was necessary to propose a modification of the mixing and/or disintegrating device to be cooled. The hollow mixer of this device is therefore provided with at least one outlet opening.

Description

Vynález se týká způsobu chlazení promíchávacího a/nebo rozrušovacího zařízení ve zplynovacích generátorech se sesuvným ložem a zároveň navrhuje zařízení k provádění způsobu chlazení podle vynálezu.The invention relates to a method for cooling a mixing and / or disrupting device in a sliding-bed gasification generator and at the same time to a device for carrying out a cooling method according to the invention.

Známé způsoby chlazení promíchávacího o/nebo rozrušovacího zařízení jakožto součásti zplynovacího generátoru se sesuvným ložem používají jako chladící médium například vodu užívanou k chlazeni duplikátorového pláště zplynovacího generátoru. Oteplené chladicí médium se opět odvádí mimo vnitřní prostor generátoru, je to tzv, vratný systém chlazení. Oteplené chladící médium se pak buB dále nevyužívá, nebo -ee využije např. k rekuperaci tepla,' nebo k ochlazení a recyklování. Nevýhodou tohoto způsobu je nutnost dokonalého utěsnění chladícího systému vůči vnitřnímu prostoru zplynovacího generátoru a dále snížení tepelné účinnosti generátoru zvýšenými tepelnými ztrátami,Known methods for cooling the agitator and / or disrupter device as part of a sliding bed gasification generator use, for example, water used to cool the duplicator gasifier generator jacket as a cooling medium. Once again, the warmed-up coolant is discharged outside the generator interior, a so-called return cooling system. The warmed-up coolant is either not used anymore, for example for heat recovery or for cooling and recycling. The disadvantage of this method is the necessity of perfect sealing of the cooling system against the internal space of the gasification generator and further reducing the heat efficiency of the generator by increased heat losses,

Oiný způsob chlazení promíchávacího a/nebo rozrušovacího zeřízení spočívá ve vedení tepla pomocí tepelné trubice z teplejších spodních vrstev do chladnějších vrstev horních.Another way of cooling the agitator and / or disturbance device is to conduct heat through the heat pipe from the warmer lower layers to the colder upper layers.

Nevýhodou tohoto způsobu chlazení je omezené a neregulovatelné množství převedeného tepla, konstrukční náročnost provedení a při použití dutinových teplosměnných náplni, např, s alkalickými kovy, i vyšší výrobní náklady a rovněž vysoká nebezpečnost provozu vyplývající v případě poruch z extrémní reaktivity těchto kovů. Popsané způsoby chlazeni nemají žádný vliv na rozrušování vrstvy spékajícího so paliva.The disadvantage of this type of cooling is the limited and uncontrollable amount of heat transferred, the design complexity and the use of cavity heat exchangers, for example with alkali metals, as well as higher production costs as well as high operational hazards resulting from failures due to extreme reactivity of these metals. The described cooling methods have no effect on the destruction of the fuel sintering layer.

K rozrušování horní vrstvy uhlí ve zplynovacích generátorech jsou již známa zařízení například s otočným plnicím zařízením na uhlí, s otočným dutým vytlačovacím válcem opatřeným míohadly, chlazení točících se části je však nutno provádět náročným způsobem z hlediska utěsnění otočných částí za tlaku 3 MPa» vyšších teplot a v prašném prostředí. Řešení je složité a investičně náročné.For the destruction of the upper layer of coal in gasification generators, devices are already known, for example, with a rotating coal charging device, with a rotating hollow extruder cylinder equipped with sinters, but cooling of the rotating parts has to be difficult. and in a dusty environment. The solution is complex and investment-intensive.

253 354253 354

Ke .spotřebě energie na promíchávání uhlí k zamezeni spékáni přistupuje další spotřeba energie k otáčení celého systému rozdělovaciho zařízení i vytlačovacího zařízení spojeného s míchadly. Byla navržena i zařízení jednodušší konstrukce, kde otočné zařízení pro přívod uhlí má vnitřní rozrušovací křiž, radiální lopatky a přídavná svislá hrabla. Mezi obvodovou rychlosti jednotlivých elementů rozrušovacího zařízení jsou však takové rozdíly, že při vyhovujícím rozrušování na obvodě šachty generátoru není zabráněno spékáni uhlí ve střední Části uhelné vrstvy. Navíc tato konstrukce neřeší nezbytné chlazení míchadel.The energy consumption for mixing coal to prevent caking is additional energy consumption to rotate the entire manifold system and the extruder associated with the agitators. Simpler design devices have also been designed where the rotary coal feed device has an internal burst cross, radial vanes and additional vertical rakes. However, there are such differences between the peripheral velocities of the individual elements of the disrupter device that, with satisfactory disruption at the periphery of the generator shaft, the sintering of coal in the central portion of the coal layer is not prevented. Moreover, this design does not solve the necessary cooling of the stirrers.

Nevýhody známých způsobů chlazení odstraňuje způsob chlazení promíchávacího a/nebo rozrušovacího zařízení ve zplynovacích gene rátorech se sesuvným ložem podle vynálezu.The disadvantages of the known cooling methods are eliminated by the method of cooling the mixing and / or disrupting device in the sliding-bed gasification generators according to the invention.

Podstata vynálezu je v tom, že chladící médium so vede dutými částmi promíchávacího a/nebo rozrušovacího zařízení jednosměrně a z těchto dutých částí še dále vede do vnitřního zplynovacího prostoru tlakového generátoru, l< provedení způsobu chlazení podle vynálezu je navržena zdokonalená konstrukce promíchávacího a/nebo rozrušovacího zařízeni,jímž je opatřeno distribuční zařízení jako součást tlakového zplynovacího generátoru. Toto promíchávací a/nebo rozrušovací zařízení sestává z hnacích míchadel, z uzavřených ramen a/nebo z nejméně jednoho dutého míchadla, podle vynálezu.SUMMARY OF THE INVENTION The cooling medium is guided unidirectionally through the hollow parts of the agitator and / or disrupter and further leads to the internal gasifier of the pressure generator from these hollow parts. An improved design of the agitator and / or agitator is provided. a device providing a distribution device as part of a pressure gasification generator. This mixing and / or disrupting device consists of drive stirrers, closed arms and / or at least one hollow stirrer according to the invention.

Podstata vynálezu je v tom, že duté míchadlo je opatřeno nejméně jedním výstupním otvorem, jímž je spojeno o vnitřním prostorem tlakového zplynovacího generátoru,The principle of the invention is that the hollow stirrer is provided with at least one outlet opening through which it is connected to the interior of the pressure gasification generator,

Výhody navrženého způsobu chlazení promíchávacího a/nebo rozrušovacího zařízení ve zplynovacích generátorech se sesuvným ložem dokonale splňuje podmínky vytýčeného problému, tj, zaručuje chlazení příslušných zařízení, a to zejména ve spojení se zdokonalenou konstrukcí promíchávacího a/nobo rozrušovacího zařízení podle vynálezu.The advantages of the proposed method of cooling the agitator and / or disruption device in the sliding-bed gasification generators perfectly satisfy the conditions of the problem, ie, it guarantees cooling of the respective devices, especially in conjunction with the improved design of the agitator and / nobo agitator according to the invention.

Další vyšší účinek navrhovaného řešení spočívá v toru, že se péíry z chladícího média mohou stát bučí přídavným zplynovacím činidlem zvyšujícím účinek plynu, nebo se mohou stát činidlem omezujícím fyzikální a chemické působení způsobující spékavost paliva v případě, kdy je přiváděno do promíchávaných vrstev paliva. Oteplené chladící médium může také napomáhat k odstranění odpadních neboA further higher effect of the proposed solution is that the coolant feathers can either become an additional gasifying agent to increase the effect of the gas, or they can become an agent to reduce the physical and chemical sintering effect when it is fed to the blended fuel layers. Warm coolant can also help to remove waste or waste products

- 3 253 354 vedlejších produktů jako je dehet.- 3,253,354 by-products such as tar.

Osou-li spolu s vodou nebo vodní parou nebo s kondenzáty jako chla dici médium do yrstvy při teplotě 200 °C až 900 °C přiváděny organické látky jako jsou odpady z fenolových vod* dojde k jejich částečnému nebo úplnému odbouráni; přitom tepelně či chemicky rozrušený podíl z těchto látek zvýší výtěžek vyráběného plynu, Při použiti chladícího média o vstupní teplotě v rozmezí 50 °C až 400°C dochází k ohřevu horní části promícbávacího zařízení na vyšší teplotu než je teplota přiváděného paliva, čímž je část tepla z chladícího média využívána pro nepřímé dosoušení zplynovaného paliva, což rovněž zvyšuje výtěžek vyráběného plynu.When organic substances such as phenolic water wastes * are fed together with water or steam or condensates as cooling medium into the bed at a temperature of 200 ° C to 900 ° C, they are partially or completely degraded; When using a coolant with an inlet temperature of between 50 ° C and 400 ° C, the upper part of the shifting device is heated to a temperature higher than that of the supplied fuel, which is part of the heat. from the cooling medium is used for indirect drying of the gasified fuel, which also increases the yield of the produced gas.

Příklad provedení promíchávacího a/nebo rozrušovacího zařízení k možnosti využití navrženého způsobu chlazení jc schematicky znázorněn na výkrese.An exemplary embodiment of a mixing and / or disturbing device for the possibility of utilizing the proposed cooling method is shown schematically in the drawing.

Na obrázku jc znázorněn tlakový znlynovací generátor se sesuvným ložem, kde mezi vnějším tlakovým pláštěm JL a vnitřním pláštěmFigure jc shows a sliding-bed pressure gasification generator where between the outer pressure jacket 11 and the inner jacket

2. je chladící voda.2. is cooling water.

Středem vnějšího tlakového pláště !_ a vnitřního pláště 2 procház vstupní hrdlo 3. pro vstup uhlí ke zplynováníJ index puchnutí je : FSI = 2,5. Vstupní hrdlo 3, je spojeno s neotočným distribučním zařize-ním 4. pro distribuci uhlí, V ose vstupního hrdla 3 a distribučního zařízení _4 je umístěna přívodní trubka 5_ pro přívod chladícího média, která ústí do tělesa 6 otočného promíchávacího a/nebo rozrušovacího zařízení, které jo opatřeno hnacími míchadly 7 a uzavřenými rameny 8. , Tato uzavřená ramena Θ, jsou spojena s ozubeným věncem 9, uloženým v kulové draze 1.6 , Promíchávací a/nebo rozrušovaci zařízení 6. jo dále opatřeno dutým míchadlem 10, které je opatřeno v tomto případě jedním výstupním otvorem 11.The inlet throat 3 for the inlet of coal to be gassed passes through the center of the outer pressure jacket 1 and inner jacket 2: the puff index is: FSI = 2.5. The inlet throat 3 is connected to a non-rotatable coal distribution device 4. In the axis of the inlet throat 3 and the distribution device 4 there is a coolant supply pipe 5 that opens into the body 6 of the rotatable mixing and / or disrupting device. which are provided with drive stirrers 7 and closed arms 8. These closed arms jsou are connected to a ring gear 9 mounted in a spherical shaft 1.6, an agitator and / or an agitator device 6. furthermore is provided with a hollow stirrer 10 provided in this one outlet 11.

Na obrázku je dále znázorněno hrdlo 12 pro odvod plynu v horní části tlakového zplynovacího generátoru a dále motor 13 s převodovkou 14 , která slouží k pohonu pastorku 15 , a tím i k pohonu ozubeného věnce 9. Promíchávací a/nebo rozrušovaci zařízení může být opatřeno více dutými míchadly 10 , která mají výstupní otvor 11 nebo více výstupních otvorů 11.The figure further illustrates a gas outlet 12 at the top of the pressure gasifier, and a geared motor 13 to drive the pinion 15 and thereby drive the ring gear 9. The mixing and / or disrupter device may be provided with multiple hollows. agitators 10 having an outlet port 11 or more outlet ports 11.

Promíchávací a/nebo rozrušovaci zařízení může být uloženo ve více kulových drahách 16.The mixing and / or disrupting device may be arranged in multiple spherical paths 16.

Způsob chlazení promíchávacího a/nebo rozrušovacího zařízení jako součásti zplynovacího generátoru se sesuvným ložem probíháThe method of cooling the agitator and / or disruption device as part of a sliding-bed gasification generator is provided

- 4 2SS 354 podle vynálezu příkladně tak, že so přívodní trubkou 5, vede chladicí médium, jimž je příkladně sytá pára o vstupní teplotě 230°C z prostoru mezi vnějším tlakovým pláštěm generátoru a vnitřním pláštěm. Tato sytá pára se vede do promichávacího a/nebo rozrušovaciho zařízeni, kde v jeho horní části částečně kondenzuje a spolupůsob! k dosouěeni zplynovaného uhlí. Seji další část, případně směs této syté páry a kondenzátu, se vede do vnitřků spodní části promichávacího a’rozrušovaciho zařízeni tj do dutého míchadla 10, kde působ! jako chladivo znovuodpařoním kondenzátu a přehřátím vzniklé páry· Potom chladicí médium vystupuje z dutého míchadla 10 výstupním otvorem 11 a tím vstupuje do vnitřního prostoru tlakového zplynovacího generátoru ohraničeného vnitřním tlakovým pláštěm. Toto chladicí médium es zúčastni zplynovacího procesu.4SS according to the invention, for example, leads a cooling medium through the supply pipe 5, for example saturated steam at an inlet temperature of 230 ° C from the space between the external pressure jacket of the generator and the inner jacket. This saturated steam is fed to a mixing and / or disrupting device where it partially condenses and interacts in its upper part! to finish the gasified coal. The other part, or the mixture of this saturated steam and condensate, is fed to the interior of the lower part of the agitator and the agitator, i.e. the hollow stirrer 10, where it acts. The refrigerant then exits the hollow agitator 10 through the outlet opening 11 and thus enters the interior of the pressure gasification generator bounded by the internal pressure jacket. This coolant is involved in the gasification process.

Při popsaném vedeni chladicího média vnitřkem rozrušovaciho a promichávacího zařízení je zajištěno takové ochlazeni tohoto zařízeni, že při teplotě promíchávané vrstvy 650 °C nepřestoupí teplota jeho stěn 400 °Ó,When the coolant is passed through the interior of the disruption and agitation apparatus, it is ensured that the apparatus is cooled so that at a temperature of the stirring layer of 650 ° C its wall temperature does not exceed 400 ° C,

Také je zcela zamezeno spékání zplynovaného paliva při použiti uhlí s indexem puchnuti PSI - 2,5,Sintering of gassed fuel using PSI-2.5 blister coal is also completely prevented,

Chladící médium může mit teplotu od 0 do 400 °C a můře jim být i cizí pára, pára z fenolových vod nebo kondenzáty, dehet z fenolové vody a různé směsi popsaných médií.The coolant may have a temperature of from 0 to 400 ° C and may include foreign steam, phenol water steam or condensates, phenol water tar, and various mixtures of the described media.

Navržený způsob chlazeni promichávacího a/nebo rozrušovaciho zařízení a zařízeni k prováděni způsobu chlazeni podle vynálezu lze využit při výrobě městského a synťézniho plynu ze spékavých uhlí, které je třeba rozrušovat.The proposed method of cooling the agitator and / or disrupter device and the apparatus for performing the cooling method according to the invention can be used in the manufacture of urban and synthetic gas from sintered coal to be disrupted.

Claims

Method for cooling a mixing and / or disrupter device in a sliding bed gasification generator, characterized in that the cooling medium is guided unidirectionally through the hollow parts of the mixing and / or disrupter device, and from these hollow parts to the internal gasification space of the pressure gasification generator ,

Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the hollow stirrer (10) is provided with at least one outlet opening (11) through which it is connected to the internal gasification space of the pressure gasification generator.