CS258176B1 - Způsob zpracováni suchého popela v hydraulickém prostřed! - Google Patents

Abstract

Suchý popel vznikající při tlakovém zplyňování uhlí je odváděn z prostředí tlakového zplyňování do hydraulického chladicího prostředí, přičemž se řeší problém zpracování suchého popela na hydrosměs za tlaku vyrovnaného s tlakem v prostředí tlakového zplyňování, při minimalizaci energetické náročnosti procesu.

Description

Vynález se týká zpracováni suchého popela v hydraulickém prostředí, kde popel je odváděn z prostředí tlakového zplyňováni tlakového generátoru.

Popel se doposud odvádí z prostředí tlakového zplyňování v suchém stavu so odpopelňovací nádoby, natlakované párou o tlaku užívaném při zplyňování. Nádoba se naplní suchým popelem, odtlakuje se a poté se popel vysypává do plavícího kanálu, kde probíhá tvorba hydrosměsi.

Po vysypání popela se odpopelňovací nádoba znovu natlakuje parou a postup se opakuje. Tento způsob klade vysoké nároky na spotřebu vysokotlaké páry pro tlakování odpopelňovací nádoby. Zpracování popela na hydrosměs v plavícím kanálu je provázeno tvorbou obtížně splávitelných hromad popela. Další nevýhodou je úlet prachových částic při odtlakování odpopelňovací nádoby, vyžadující následné snížení emise prachových částic čištěním odtlakovaného media před vypouštěním do atmosféry. Vysoká teplota odpopelňovací nádoby je příčinou zhoršení pracovního prostředí.

Dosavadní známé cyklicky pracující postupy nelze automatizovat v plném rozsahu zejména z důvodu nutnosti ručních zásahů ve fázi vysypávání popela do plavícího kanálu. Jiný způsob využívání ke zpracování popela hydraulického prostředí, avšak pracuje pouze za trvale nízkého tlaku a nelze jej využít při zpracování popela z tlakového zplyňováni uhlí. Jiný způsob je představován kontinuálním odváděním popela za tlaku přes rotační podavač do beztlakého prostoru. Tento způsob byl navržen pro zpracováni popela z procesu tlakového zplyňování, avšak jeho praktická realizace naráží na značnou abrazi podavače a riziko průniku tlakového plynu do okolního prostoru.

Výše uvedené nevýhody stávajícího stavu techniky odstraňuje způsob zpracování popela v hydraulickém prostředí, kde popel je odváděn z prostředí tlakového zplyňování tlakového generátoru do hydraulického prostředí odpopelňovací nádoby podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že hydraulické prostředí pro sypání popela se v odpopelňovací nádobě vytváří plněním odpopelňovací nádoby kapalinou o tlaku nižším než je tlak v prostředí zplyňováni a současně vyšším než je tlak atmosférický, potom se provede dotlakování hydraulického prostředí nad hladinou kapaliny párou nebo plynem na tlak vyrovnaný s tlakem v prostředí zplyňování, načež se do hydraulického prostředí vsypává suchý popel v množství nejvýše do vytvoření hydrosměsi v celém objemu hydraulického prostředí, potom se odtlakuje prostor nad vzniklou hydrosměsi na tlak vyrovnaný s atmosférickým tlakem, načež následuje vypuštění hydrosměsi. Uvedený postup se opakuje cyklicky v závislosti na množství zpracovávaného popela.

Výhodou způsobu podle vynálezu je značná úspora tlakovaoího média, odstraněni prašných emisí při zpracování popela a snadné vyprazdňování odpopelňovací nádoby. Odstraňuje se tvoření nežádoucích, obtížně hydraulicky zpracovatelných hromad popela v plavících kanálech, protože výstupem z procesu je již hydrosměs. Zvyšuje se i bezpečnost provozu tlakového generátoru, neboř náplň kapaliny v odpopelňovací nádobě představuje vlastně kapalinový uzávěr mezi tlakovým generátorem a vnějším prostředím, čímž se snižuje riziko výronu plynu. Důsledkem snížení teplot v odpopelňovací nádobě je. značné zlepšení pracovního prostředí v prostoru generátorové stanice. Postup je možno snadno automatizovat, protože vypouštění hydrosměsi je podstatně snazší operace než manipulace se suchým popelem. Odpadá potřeba speciálních rotačních strojů, postačuje jednoduché stacionárně pracující zařízení.

Příkladem použití je zpracování suchého popela při tlakovém zplyňování uhlí kyslíkoparní směsí v sesuvném loži. Vznikající suchý popel se zpracovává v hydraulickém prostředí, kam je odváděn z prostředí tlakového zplyňování. V hydraulickém prostředí se za tlaku vyrovnaného s tlakem v prostředí zplyňování vytvoří hydrosměs. Následuje odtlakování hydrosměsi, její vypuštění a poté opakováni celého procesu. Hydraulické prostředí se vytvoří v odpopelfio3 3 vací nádobě o objemu 8 m naplněním 6 m vody. Jako plnicí voda se použije plavící voda, sloužící k hydraulickému transportu popelovin. Teplota plavící vody se pohybuje v optimálním rozmezí +5 °C až +30 °C. Vyšší teplota plnicí vody není nGtná, protože zpracováváním popela se voda ohřívá a ke snadnému odtlakování je vhodné, aby teplota vzniklá po ukončení tvorby hydrosměsi byla nižší než 100 °C. Objem hydraulického prostředí v odpopelňovací nádobě je omezen proto, aby ani při úplném naplnění odpopelňovací nádoby popelem nedošlo k jejímu přeplněni hydrosměsi. Tuto podmínku lze vyjádřit vztahem:

kde

V_g - maximální objem zpracovaného suchého popela

V_Q - objem odpopelňovací nádoby

Pak maximální možný a zároveň potřebný objem plnicí kapaliny V. bude vyjádřen vztahem:

V,. = V, „Λ

Pe kde

- objem plnicí kapaliny

- sypná hmotnost suchého popela (3p - střední hustota částic suchého popela

Pro = 700 kg.m”3,^ = 2 800 kg.m^-^, V_Q = 8 m³ vychází = 6 m³ plnicí vody.

Při tlaku 2,7 MPa v prostředí tlakového zplyňování je nejvhodnější tlak plnicí vody v rozmezí 1,0 MPa až 2,0 MPa. Při nižším tlaku by mohlo docházet k nedostatečnému objemovému vytvoření hydraulického prostředí. Horní hranice tlaku zabezpečuje proces proti vniknutí plnicí vody do prostředí tlakového zplyňování. Po ukončení plněni vodou je již tlak v odpopelňovací nádobě v důsledku komprese plynného prostředí nad hladinou vody zvýšen a dále se tento prostor dotlakuje párou o tlaku 3,3 MPa a teplotě 290 °C až 370 °C na tlak 2,7 MPa až 2,9 MPa, aby došlo k vyrovnáni tlaků mezi hydraulickým prostředím a prostředím tlakového zplyňování natolik, aby bylo možné přímé propojení hydraulického prostředí s prostředím tlakového zplyňování otevřením horního uzávěru odpopelňovací nádoby.

Dotlakování je možno alternativně provádět plynem, například dusíkem o tlaku 3,0 MPa a teplotě 20 °C až 30 °C. Oproti dotlakování párou má dusík výhodu v rovnoměrnějším teplotním namáhání materiálu odpopelňovací nádoby. Výhodou páry je lepší dostupnost, protože je v daném procesu k dispozici jako zplyňovací pára. Poté se do připraveného hydraulického prostředí vsypává suchý popel vznikající v procesu tlakového zplyňováni a tím se vytváří hydrosměs. Množství zpracovaného popela se řídí technologickou potřebou odpopelňování generátoru, zpravidla 3 až 5 n? suchého popela. Maximálně lze zpracovat tolik popela, aby hydrosměs vznikla v celém objemu hydraulického prostředí a přitom aby nezůstal nezpracovaný zbytek suchého popela. Tuto podmínku lze vyjádřit vztahem:

kde

V - maximální zpracovatelný objem suchého popela (V^ v^)

Po ukončení plnění odpopelňovací nádoby popelem se oddělí prostředí tlakového zplyňování od hydraulického prostředí uzavřením horního uzávěru odpopelňovací nádoby. Prostor nad vytvořenou hydrosměsí se odtlakuje na tlak vyrovnaný s atmosférickým tlakem. Po vyrovnání tlaků natolik, že je možné přímo propojit hydraulické prostředí s prostorem plavícího kanálu se otevře spodní uzávěr odpopelňovací nádoby a hydrosměs se vypustí. Po vypuštění hydrosměsi se celý postup opakuje.

Claims (1)

1. Způsob zpracování suchého popela v hydraulickém prostředí, kde popel je odváděn z prostře dí tlakového zplyňování tlakového generátoru do hydraulického prostředí odpopelňovacl nádoby, vyznačený tím, že .hydraulické prostředí pro sypání popela se v odpopelňovací nádobě vytváří plněním odpopelňovací nádoby kapalinou o tlaku nižším než je tlak v prostředí tlakového zplyňování a současně vyšším, než je tlak atmosférický, potom se provede dotlakovánl hydraulic kého prostředí nad hladinou kapaliny párou nebo plynem na tlak vyrovnaný s tlakem v prostředí zplyňování, načež se do hydraulického prostředí vsypává suchý popel v množství nejvýše do vytvoření hydrosměsi v celém objemu hydraulického prostředí, potom se odtlakuje prostor nad vzniklou hydrosměsi na tlak vyrovnaný s atmosférickým tlakem, načež následuje vypuštění hydrosměsi.