CZ287437B6 - Způsob kontinuální výroby černouhelného polokoksu - Google Patents

Abstract

Koksovatelné černé uhlí se kontinuálně navrstvuje na pohyblivý rošt parního nebo teplovodního kotle, kde při hoření dochází ke koksování, přičemž uvolňované teplo se předává teplosměnným plochám kotle, zatímco bloky vytvořeného polokoksu na konci pohyblivého roštu padají do hasicí komory.ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu kontinuální výroby polokoksu z černého uhlí karbonizací v kotlech s pohyblivými rošty s následným hašením a tvarovou úpravou.

Dosavadní stav techniky

V současné době se v převážné části lokálních topenišť rodinných a obytných domů spaluje hnědé uhlí a čemouhelné kaly. Tím dochází k zamořování ovzduší oxidy síry SO₂ pevnými úlety a aromatickými karcinogenními uhlovodíky. Na trhu není v současné době pevné palivo, které by vedle zemního plynu a elektrických přímotopných systémů mohlo přispět k řešení této situace, neboť výroba otopového koksu je nákladná a sama vytváří ekologické problémy zamořováním ovzduší. Příčinou nedostatků je diskontinuální výroba s vysokými tepelnými ztrátami únikem plynných produktů destilace do ovzduší, a technicky náročné a nákladné zpracování a využití produktů. Na druhé straně jsou v teplárnách a výtopnách v provozu kotle s pohyblivými rošty na pevná paliva s nízkou účinností a s produkcí pevných odpadů.

Podstata vynálezu

Uhlí s vhodnými koksovacími vlastnostmi a nízkou popelnatostí se navrstvuje na pohyblivý rošt kotle standardním zařízením, používaným v roštových kotelnách. Vrstva uhlí je postupně teplem ve spalovací komoře zbavena vody, potom dojde ke vzplanutí prchavých látek, uvolněných z vrstvy, která postupně koksuje. Na konci dráhy spečené žhavé bloky polokoksu padají do hasicí komory. Hašení polokoksu probíhá vodou stejně jako hašení strusky při provozu kotle normálním způsobem při spalování hnědého nebo černého uhlí. Zplodiny hašení a vodní pára je vedena do spalovací komory kotle. Ke vzniku polokoksu místo strusky dochází použitím koksovatelného uhlí místo běžného paliva, změnou rychlosti pohybu roštu a úpravou vzduchových poměrů ve spalovací komoře. Kvantifikace uvedených parametrů závisí na typu kotle, požadovaném výkonu a požadované kvalitě polokoksu. Takto vyrobený polokoks má podstatně nižší obsah prchavých látek než černé uhlí a větší než otopový klasicky vyrobený koks. Polokoks jako palivo je již bezdýmné a na rozdíl od otopového koksu má lepší zápalnost, nižší obsah popele A^d, do 12 % vody W^rt a přibližně 28 až 30 % prchavých látek V⁴*. Z karbonizace vzniklé teplo spálením cca 15 % prchavé hořlaviny z uhlí je s cca 85% účinností využito na výrobu páry nebo teplé vody za účelem přenosu tepla nebo výroby elektrického proudu. Bez odsíření spalin je dosaženo zákonného limitu SOX, taktéž emisní limity NO_X je možno dosáhnout bez nákladných dodatečných opatření. Limity úletu pevných částic jsou splněny použitím elektrofíltrů nebo tkaninových filtrů. Nízká investiční náročnost a využitelnost existujících kotlů, které jsou prozatím v provozu na hnědé uhlí a bude nutné je ekologizovat, vytváří předpoklady pro rychlou a levnou realizaci. Jednoduchost výrobního procesu a vysoká účinnost využití vzniklé energie umožňuje docílení nízkých výrobních nákladů a konkurenceschopnosti neekologickým palivům. Možnost efektivní výroby v malém množství je předpokladem pro přímou distribuci od výrobce ke spotřebiteli, což zaručuje minimální znehodnocení paliva přepravou a překládkami. Tento způsob výroby polokoksu je reverzační, umožňuje přechod z výroby polokoksu na samostatnou výrobu tepla během jedné až několika málo hodin, a při výrobě polokoksu nevzniká žádná struska.

Příklad provedení

K výrobě polokoksu lze využít běžných zařízení kotlů Dukla Praha, FRAM Kolín, IGNIFLUID s potřebnými úpravami a doplněním technologie na výše uvedené funkce. Kupříkladu na kotli ČKD Dukla s pohyblivými rošty bude demontováno odstruskování a kotel bude doplněn o sekundární rozvod vzduchu a chlazení polokoksu, jeho třídění a drcení a následnými expedičními zásobníky dle požadovaných tříd polokoksu. Tříděné černé kamenné uhlí se kontinuálně zavádí

-1 CZ 287437 B6 na pohyblivý rošt kotle, kde se směs navrstvuje a zapaluje, jejím hořením se postupně spéká a koksuje, přičemž se z rozžhavené vrstvy uvolňují prchavé látky, které shoří nad roštem a předají teplo teplosměnným plochám kotle. Spečené bloky vytvořeného polokoksu padají na konci pohyblivého roštu kotle do hasicí komory. Pára z hašení polokoksu je podobně, jak tomu bylo u 5 hašení strusky, odváděna do spalovací komory. Po uhašení se takto vyrobený polokoks roztřídí na zmitostní třídy dle požadavků trhu. Výroba čemouhelného polokoksu je bezodpadová a mimo jiné je řešením ekologizace kotlů s pohyblivým roštem, které jsou dosud v provozu na hnědé uhlí.

Claims (1)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob kontinuální výroby polokoksu z černého uhlí s koksovacími vlastnostmi v parních

   10 nebo teplovodních kotlech s pohyblivými rošty, vyznačující se tím, že se černé uhlí kontinuálně navrstvuje na pohyblivý rošt kotle, kde se zapaluje a hořením se postupně spéká a koksuje, přičemž z rozžhavené vrstvy uvolňované prchavé látky shoří nad roštem a předají teplo teplosměnným plochám kotle, zatím co spečené bloky vytvořeného polokoksu na konci pohyblivého roštu padají do hasicí komory.