CS272010B1

CS272010B1 - A method for reducing the feed rate of a raw gas when gasifying solid fuels in a pressure generator

Info

Publication number: CS272010B1
Application number: CS8710186A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Ing Vodsedalek
Original assignee: Vodsedalek Jaroslav
Priority date: 1987-12-30
Filing date: 1987-12-30
Publication date: 1990-12-13
Also published as: CS1018687A1

Abstract

Řešení se týká způsobu snížení výstupní rychlpsti surového plynu z generátoru pro zplyňování tuhých paliv. Podstatou řešení je, že se surový plyn y oblasti mezi jeho výstupem z vrstvy zplynovaného paliva a výstupem z generátoru sytí vodou maximálně do hodnoty rosného bodu vodní páry v surovém plynuvpříslusné provoznímu tlaku, při kterém zplyňovací proces probíhá.The solution concerns a method of reducing the output speed of raw gas from a generator for gasification of solid fuels. The essence of the solution is that the raw gas in the area between its output from the gasified fuel layer and the output from the generator is saturated with water to a maximum of the dew point value of water vapor in the raw gas corresponding to the operating pressure at which the gasification process takes place.

Description

Vynález se týká způsobu snížení výstupní rychlosti surového plynu při zplyňování tuhých paliv v tlakovém generátoru v převážné části jeho průřezu.The invention relates to a method for reducing the output velocity of raw gas in the gasification of solid fuels in a pressure generator in most of its cross-section.

Obsah prachových částic zplyňovaného paliva, tj. úletu, v surovém plynu na výstupu z generátoru je limitujícím faktorem jeho trvalého výkonui jeho obsah v surovém plynu způsobuje zanášení výstupního potrubí a výměníku tepla, což má za následek nutnost odstavování zařízení k jeho pracnému čištění. Uměrnš s množstvím úletu se zkracuje časové využití generátoru a zvyšuje se počet pracovníků pro jeho údržbu. Při zvýšení obsahu úletu v surovém plynu nad únosnou hranici dochází k nutnosti odstavení generátoru v průběhu několika hodin. Touto hranicí je dán maximální výkon generátoru, který pro palivo dané kvality nelze překročit. Množství úletu v surovém plynu je při stejném výkonu generátoru dáno jeho obsahem v palivu a rozpadovostí tohoto paliva, takže při nedokonalém odtřídění prachových podílů z paliva, nebo jeho vyšší náchylnosti k rozpadu je nutno počítat se snížením výkonu generátoru.The content of dust particles of gasified fuel, ie fly ash, in the raw gas at the outlet of the generator is a limiting factor of its continuous performance. In proportion to the amount of flight, the time usage of the generator is shortened and the number of workers for its maintenance increases. When the flue gas content in the raw gas increases above the tolerable limit, it is necessary to shut down the generator within a few hours. This limit sets the maximum power of the generator, which cannot be exceeded for a given quality fuel. The amount of flight in the raw gas at the same power of the generator is given by its content in the fuel and the decomposition of this fuel, so in case of imperfect sorting of dust particles from the fuel or its higher susceptibility to decay, it is necessary to take into account a reduction in generator power.

Způsob podle čs. autorského osvědčení č. 205 165 tkví v tom, že v plynovém prostoru generátoru je pomocí usměrňovacího plechu vytvořen kanál pro zpomalený průchod plynu. V tomto případě dochází ke snížení teploty surového plynu v místě nástřiku vody tryskou, avšak úlet, který se do prostoru zpomaleného průchodu plynu dostal, je odnášen z generátoru do předchladiče. Nevýhodou tohoto řešení je fakt, že plyn opouštějící vrstvu uhlí, vstupuje do uvedeného kanálu beze změny teploty, a tedy i beze změny jeho rychlosti, viskozity, měrné hmotnosti a zejména obsahu úletu.The method according to MS. of the author's certificate No. 205 165 consists in the fact that in the gas space of the generator a channel for the slow passage of gas is formed by means of a baffle plate. In this case, the temperature of the raw gas is reduced at the point of water injection by the nozzle, but the drift which has entered the space of the slow-passage of the gas is carried from the generator to the pre-cooler. The disadvantage of this solution is the fact that the gas leaving the coal layer enters said channel without changing the temperature, and thus also without changing its speed, viscosity, specific gravity and especially the fume content.

Nevýhody a provozní omezení odstraňuje způsob podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se surový plyn v oblasti mezi jeho výstupem z vrstvy zplyňovaného palia výstupem z generátoru sytí vodou maximálně do hodnoty rosného bodu vodní páry v surovém plynu příslušné provoznímu tlaku, při kterém zplyňovací proces probíhá.Disadvantages and operating limitations are eliminated by the method according to the invention, the essence of which consists in that the raw gas in the region between its outlet from the gasified pallium layer and the generator outlet is saturated with water up to the dew point value in the raw gas corresponding to the operating pressure at which the gasification. the process is running.

Výhodou způsobu podle vynálezu je snížení teploty surového plynu vlivem odpaření fenolové vody, a to ještě před jeho výstupem z generátoru, což má za následek snížení výstupní rychlosti směsi surového plynu a vodní páry v převážné části průřezu generátoru a snížení viskozity této směsi. Tyto příznivé vlivy překrývají nevýhodu zvýšení měrné hmotnosti a celkového objemu směsi surového plynu a vodní páry, takže výsledkem je snížení obsahu úletu vystupujícího z generátoru při jeho nezměněném výkonu, což přináší výhodu v tom, že je možno zplyňovat uhlí s vyšším obsahem prachových podílů, popřípadě uhlí s vyšší náchylností k rozpadu. Jinou výhodou je možnost zvýšení výkonu generátoru při nezměněném množství úletu v surovém plynu, což má pro praxi velký význam. Příklad 1The advantage of the process according to the invention is the reduction of the raw gas temperature due to the evaporation of phenolic water before it leaves the generator, which results in a reduction of the outlet velocity of the raw gas / water vapor mixture in most of the generator cross-section and reduced viscosity. These favorable effects cover the disadvantage of increasing the specific gravity and total volume of the mixture of raw gas and water vapor, so that the result is a reduction in the fume content leaving the generator at its unchanged output, which has the advantage that coal with higher dust content or coal with a higher susceptibility to decay. Another advantage is the possibility of increasing the power of the generator with an unchanged amount of fly ash in the raw gas, which is of great importance for practice. Example 1

Při zplyňování hnědého uhlí kyslíkem a vodní parou za tlaku 3,2 MPa se získá surový plyn o teplotě 360 °C s obsahem vodní páry 1,15 kg.m³/0 °Ci 0,1 MPa/ surového plynu. Měrná hmotnost této smšsi činí za daných podmínek 12,346 kg.m^-3, kinematická viskosita 1,69.10 m .sec . Po nástřiku vody anebo fenolové vody do surového plynu v prostoru 0,2 m nad vrstvu uhlí v množství 0,25 kg.m^-3 /0 °Ct 0,1 MPa/ surového plynu o teplotě 70 °C dojde k poklesu teploty surového plynu na 215 °C, měrná hmotnost se zvýší na 15,767 kg.m^-3, viskosita poklesu na 1,044.10“^ m².sec^-1 a výstupní rychlost surového plynu a vodní páry se sníží, vztaženo k průřezu generátoru, na 87,4 % hodnoty této rychlosti před nástřikem fenolové vody. Výkon generátoru je možno zvýšit o 5 % při nezměněném obsahu úletu v surovém plynu. Rosný bod surového plynu s obsahem 1,4 kg vodní páry na 1 m³ (Vn) plynu činí při tlaku 3,2 MPa hodnotu 210,6 °C.Brown coal gasification using oxygen and steam under a pressure of 3.2 MPa was obtained crude gas at a temperature of 360 ° C with steam containing 1.15 kg.m ^3/0 ° C of 0.1 MPa / raw gas. The specific gravity of this mixture is 12.346 kg.m ^-3 under the given conditions, the kinematic viscosity is 1.69.10 m.sec. After the injection of water or phenolic water into the raw gas in the space 0.2 m above the coal layer in the amount of 0.25 kg.m ^-3 / 0 ° Ct 0.1 MPa / raw gas at a temperature of 70 ° C, the temperature of the raw gas decreases to 215 ° C, the specific gravity increases to 15.767 kg.m ^-3 , the viscosity decreases to 1.044.10 "^ m ² .sec ^-1 and the output velocity of the raw gas and water vapor decreases, based on the generator cross-section, to 87.4% values of this rate before phenolic water injection. The power of the generator can be increased by 5% with unchanged drift content in the raw gas. The dew point of the raw gas containing 1.4 kg of water vapor per 1 m ³ (Vn) of gas at a pressure of 3.2 MPa is 210.6 ° C.

Příklad 2Example 2

Při zplyňování černého uhlí za tlaku 2,6 MPa ase produkuje surový plyn o teplotě 550 °C s obsahem vodní páry 0,81 kg.m^-3 /o °C» 0,1 MPa/. Za uvedených podmínek činí , měrná hmotnost směsi surového plynu a vodní páry 7,687 kg.m^-3 a kinematická viskosita 3,951 . 10^-6. m² . sec^-1. Po nástřiku 0,48 kg.m^-3 /0 °C( 0,1 MPa/ surového plynu, vodyWhen gasifying black coal at a pressure of 2.6 MPa ase, it produces raw gas at a temperature of 550 ° C with a water vapor content of 0.81 kg.m ^-3 (o ° C> 0.1 MPa). Under these conditions, the specific gravity of the mixture of raw gas and water vapor is 7.687 kg.m ^-3 and the kinematic viscosity is 3.951. 10 ^-6 . m ² . sec ^-1 . After injection 0.48 kg.m ^-3 / 0 ° C (0.1 MPa / crude gas, water

CS 272010 Bl anebo fenolové vody o teplote 70 °C za podmínek jako v příkladu 1 dojde k poklesu teploty surového plynu na 206 °C, měrná hmotnost stouone na 13,061 kg.m“^, viskosita se sníží na hodnotu 1,246 . 10 . m . sec“ a výstupní rychlost surového plynu a vodní páry dosáhne 75,3 % hodnoty původní rychlosti před nástřikem fenolové vody. Výkon generátoru je možno zvýšit o 15 %, aniž dojde ke zvýšení množství úletu. Rosný bod surového plynu s obsahem 1,29 kg vodní páry na 1 nr (Vn) plynu činí za daných podmínek 199,3 °C.CS 272010 B1 or phenolic water at a temperature of 70 ° C under the conditions as in Example 1, the temperature of the raw gas drops to 206 ° C, the specific gravity of the column to 13.061 kg.m -1, the viscosity decreases to 1.246. 10. m. sec ”and the outlet velocity of the raw gas and water vapor reaches 75.3% of the value of the original velocity before the phenolic water injection. The power of the generator can be increased by 15% without increasing the amount of flight. The dew point of a raw gas containing 1.29 kg of water vapor per 1 nr (Vn) of gas is 199.3 ° C under the given conditions.

Po překročení množství nastřikované vody nad hranici, při které se dosáhne rosného bodu za daného tlaku, by neodpařená voda způsobila odstavení generátoru z provozu.If the amount of water injected exceeds the limit at which the dew point is reached at a given pressure, the non-evaporated water would cause the generator to shut down.

Vynález lze využít zejména při zplyňování tuhých paliv za tlaku.The invention can be used in particular in the gasification of solid fuels under pressure.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

Method for reducing the output velocity of raw gas in the gasification of solid fuels in a pressure generator in its cross section, characterized in that the raw gas is saturated with water and / or phenolic water in the region between its outlet from the gasified fuel layer and the outlet from the generator the point of water vapor in the raw gas corresponding to the operating pressure at which the gasification process takes place.