FI57779C - FOER FARINGSSAETT OCH APPARAT FOER FRAMSTAELLNING AV GAS UR GASALSTRANDE MATERIAL - Google Patents
FOER FARINGSSAETT OCH APPARAT FOER FRAMSTAELLNING AV GAS UR GASALSTRANDE MATERIAL Download PDFInfo
- Publication number
- FI57779C FI57779C FI750416A FI750416A FI57779C FI 57779 C FI57779 C FI 57779C FI 750416 A FI750416 A FI 750416A FI 750416 A FI750416 A FI 750416A FI 57779 C FI57779 C FI 57779C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- water
- web
- ash particles
- filling
- level
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
- C10J3/20—Apparatus; Plants
- C10J3/34—Grates; Mechanical ash-removing devices
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
- C10J3/20—Apparatus; Plants
- C10J3/34—Grates; Mechanical ash-removing devices
- C10J3/36—Fixed grates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
- C10J3/20—Apparatus; Plants
- C10J3/34—Grates; Mechanical ash-removing devices
- C10J3/40—Movable grates
- C10J3/42—Rotary grates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/72—Other features
- C10J3/78—High-pressure apparatus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
- C10J2300/093—Coal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
- C10J2300/1625—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with solids treatment
- C10J2300/1628—Ash post-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/18—Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
- C10J2300/1861—Heat exchange between at least two process streams
- C10J2300/1884—Heat exchange between at least two process streams with one stream being synthesis gas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/18—Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
- C10J2300/1861—Heat exchange between at least two process streams
- C10J2300/1892—Heat exchange between at least two process streams with one stream being water/steam
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
- Y02E20/18—Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)
- Industrial Gases (AREA)
Description
R3FH M m^ULUTusjuuiAisu R 7 7 7 OR3FH M m ^ ULUTUjuuiUisuR 7 7 7 O
JjffiTA L J 1 ' UTLAGGNINGSSKMFT 3 ' ' * Patentti myönnetty 19 10 1930JjffiTA L J 1 'UTLAGGNINGSSKMFT 3' '* Patent granted 19 10 1930
Patent^oeddolat ' ¢1) Ky.lk?/lnt.a.3 0 10 J 3/46 SUOMI—FINLAND (M) ^*«>*««·-ρ«*«μμ·ιολ»* 75oUi6 (22) H*k*ml*pt»vi —An*eknbif»d«g lh.02.75 (23) Alkvptlvi—GUtighMad·! lU.02.75 (41) Tullut JulkMcsI — Bllvtt offuntllg 16.08.75 tantti- Jm rekisterihallitut NSKcSutolp^ kuuMulk^un pum.-Patent ^ oeddolat '¢ 1) Ky.lk?/lnt.a.3 0 10 J 3/46 SUOMI — FINLAND (M) ^ * «> *« «· -ρ« * «μμ · ιολ» * 75oUi6 (22 ) H * k * ml * pt »vi —An * eknbif» d «g lh.02.75 (23) Alkvptlvi — GUtighMad ·! lU.02.75 (41) Tullut JulkMcsI - Bllvtt offuntllg 16.08.75 tantti- Jm register managed NSKcSutolp ^ moonMulk ^ un pum.-
Patani och registerityrelsen ' 7 ΑμΜολ uttagd och utUkrMkwt puMinrart 30.06.80 (32)(33)(31) Pyydetty «tuoUceii·—*«gW prlorltat 15.02.7¼.Patani och registerityrelsen '7 ΑμΜολ uttagd och utUkrMkwt puMinrart 30.06.80 (32) (33) (31) Pyydetty «TuoUceii · - *« gW prlorltat 15.02.7¼.
USA(US) Uit 3116 Toteennäytetty-Styrkt, 03.02.75 USA(US) 5^6320 (71) Kamyr, Inc., Glens Falls, New York, USA(US) (72) Erwin Duane Funk, Glens Falls, New York, USA(US) (7U) Qy Kolster Ab (5U) Menetelmä ja laite kaasun valmi stamiseksi kaasua muodostavasta materiaalista - Förfaringssätt och apparat för framställning av gas ur gasalstrande materialUSA (US) Uit 3116 Proven-Styrkt, 03.02.75 USA (US) 5 ^ 6320 (71) Kamyr, Inc., Glens Falls, New York, USA (US) (72) Erwin Duane Funk, Glens Falls, New York , USA (US) (7U) Qy Kolster Ab (5U) Method and apparatus for preparing gas from a gas-forming material - Förfaringssätt och apparat för framställning av gas ur gasalstrande material
Keksintö koskee hiilen kaasutusta ja nimenomaan menetelmää ja laitetta tuhkan, klinkkerin, hiilen, käytetyn öljyliuskeen tai vastaavan poistamiseksi kaasutuslaitteesta paineen alaisena valmistettaessa synteettistä luonnonkaasua, vesikaasua, generaattorikaasua jne.The invention relates to the gasification of coal and in particular to a method and apparatus for removing ash, clinker, coal, spent oil shale or the like from a gasifier under pressure in the production of synthetic natural gas, water gas, generator gas, etc.
Tähän mennessä tunnetut menetelmät tuhkahiukkasten (tuhkaosasten) poistamiseksi säiliöistä paineen avulla perustuvat yleensä jaksottaiseen toimintaperiaatteeseen tällöin käytettävän laitteiston käsittäessä suppilon, johon tuhka syötetään joko säiliön paineella tai sitä lähellä olevalla paineella. Sen jälkeen suppilon syöttöaukko eristetään säiliöstä venttiililaitteella, ja suppilo tuuletetaan ilman paineeseen. Suppilon poistoaukko avataan, ja tuhka putoaa pois sieltä omalla painollaan. Seuraava tuhkanpoistovaihe alkaa siten, että suppilon poisto-aukko suljetaan ja suppilon ja säiliön paineet saatetaan yhtä suuriksi. Tällaisissa laitteissa on tavallisesti kompressorit ja kaasunvarastointisäiliöt tuuletus- ja paineentasausvaiheita varten. Toiset, jo huomattavasti enemmän jatkuvaa toimintaa edellyttävät menetelmät käsittävät taas syöttölaitteiston, johon kuuluu tähtipyöräkuljettimia ja ruuvikuljettimia, jotka syöttävät materiaalin kaasutus-säiliöihin joko ilman paineella tai sitä lähellä olevalla paineella. Tämän tyyppisillä laitteilla ei voida juuri lainkaan käsitellä kiinteitä aineita, koska kaasun 2 57779 paine-erot ovat suuret laitteiden tiivistyspinnoissa.The hitherto known methods for removing ash particles (ash particles) from tanks by means of pressure are generally based on the principle of intermittent operation, the equipment used comprising a funnel into which the ash is fed either at or near the pressure of the tank. The hopper inlet is then isolated from the tank by a valve device, and the hopper is vented to air pressure. The outlet of the funnel is opened and the ash falls out of it with its own weight. The next ash removal step begins by closing the hopper outlet and increasing the pressures in the hopper and tank. Such devices usually have compressors and gas storage tanks for the ventilation and pressure equalization stages. Other methods, which already require considerably more continuous operation, again comprise a feed apparatus comprising star wheel conveyors and screw conveyors which feed the material into the gasification tanks either at or near atmospheric pressure. With this type of equipment, it is hardly possible to handle solids at all, because the pressure differences of the gas 2 57779 are large in the sealing surfaces of the equipment.
Keksinnön eräänä tarkoituksena on saada aikaan menetelmä, jolla pystytään parantamaan tuhkahiukkasten poistamista jo ennestään tunnetuista hiilenkaasutus-laitteista siten, että poisto tapahtuu jatkuvana toimintona. Tällöin ei tarvita suppilon tuuletus- eikä paineentasausvaiheita. Lisäksi tällöin saadaan aikaan nestemäinen sulkujärjestelmä, joka estää kaasuvuodot poistolaitteen kautta.It is an object of the invention to provide a method which can improve the removal of ash particles from already known coal gasification devices so that the removal takes place as a continuous operation. In this case, no ventilation or pressure equalization steps are required. In addition, a liquid shut-off system is provided which prevents gas leaks through the exhaust device.
Keksinnön mukaan tähän päästään siten, että jatkuva poistoprosessi käsittää seuraavat vaiheet: nesteen, esimerkiksi veden tai vastaavan, sulkeminen ensimmäiseen kanavaan, jossa on nestemäärä, jonka vapaa pinta on yhteydessä kaasun paineeseen kaasutus-laitteessa olevassa tuhkahiukkasten purkauspäässä, tuhkahiukkasten käytännöllisesti katsoen jatkuva purkaminen mainittuun vesimäärään sen vapaan pinnan kautta, veden jatkuvan virtauksen ylläpitäminen toisessa kanavassa sellaisella energiatasolla, joka on pienempi kuin ensimmäisessä kanavassa olevan veden energiataso ja peräkkäisten pienten tuhkahiukkaserien ja mukana seuraavan veden jatkuva poistaminen ensimmäisestä kanavasta ja mainittujen peräkkäisten, pienten vesi-erien ja mukana seuraavien tuhkahiukkaserien yhdistäminen toisessa virtauskanavässä virtaavaan veteen.According to the invention, this is achieved by a continuous removal process comprising the steps of: enclosing a liquid, e.g. water or the like, in a first duct having a free surface in communication with the gas pressure at the ash particle discharge end in the gasifier, substantially continuous discharge of ash particles into said water through the free surface, maintaining a continuous flow of water in the second channel at an energy level lower than the energy level of the water in the first channel and continuously removing successive small ash particles and accompanying water from the first channel and connecting said successive small water lots and accompanying ash particles to the second flow water.
Peräkkäiset, jatkuvavirtauksiset tuhkahiukkas- ja nestemäärät poistetaan ensimmäisestä kanavasta mieluimmin pitämällä yllä jatkuvaa, vedestä ja siihen syötetyistä tuhkahiukkasista koostuvaa nestevirtaa, joka tulee em. nestesäiliöstä kaasutuslaitteessa oleviin paineolosuhteisiin liittyen ja suuntautuu ensimmäisessä kanavassa olevaan jatkuvavirtauksisen nesteen poistokohtaan. Tässä kohdassa etukäteen määrätyn koon ylittäviä tuhkahiukkasia sisältävä virtaus katkaistaan, kun sen sijaan etukäteen määrättyä kokoa pienempiä tuhkahiukkasia käsittävä vesivir-taus päästetään menemään po. jatkuvavirtauksisen nestemäärän poistokohdan ohi.Successive, continuous-flow amounts of ash particles and liquid are preferably removed from the first channel by maintaining a continuous flow of liquid consisting of water and ash particles fed thereto from the above liquid tank in connection with the pressure conditions in the gasifier and directed to the continuous-flow liquid in the first channel. At this point, the flow containing ash particles exceeding a predetermined size is cut off, while instead the water flow comprising ash particles smaller than the predetermined size is allowed to go po. past the outlet of the continuous flow of liquid.
Nämä "vangitut" tuhkahiukkaset ja neste, joka kuljettaa niitä mukanaan, muodostavat peräkkäisen, jatkuvavirtauksisen poistuviin nestemäärän. Lisäksi suositellaan, että jokaista peräkkäistä jatkuvavirtauksista vesi- ja siinä olevaa tuhkahiukkas-erää kohden, joka on poistettu ensimmäisestä kanavasta ja ohjattu toiseen kanavaan, vastaava jatkuvavirtauksinen vesimäärä poistetaan myös toisesta kanavasta ja johdetaan ensimmäisessä kanavassa olevaan veteen, niin että po. kanavissa tapahtuu nestevirtaukseen nähden yhtä suuri volumetrinen 1. tilavuusvaihto. Tämä aiheuttaa taas tuhkahiukkasten nettovirtauksen (net flow) ensimmäisestä kanavasta toiseen kanavaan ja nesteen samanlaisen nettovirtauksen toisesta kanavasta ensimmäiseen kanavaan. Tämä yhtä suuri volumetrinen vaihto tapahtuu mieluimmin siten, että se pysyy käytännöllisesti katsoen jatkuvasti vakiona.These "trapped" ash particles and the liquid that carries them with them form a sequential, continuous flow of liquid. In addition, it is recommended that for each successive continuous flow of water and the ash particle batch therein removed from the first channel and directed to the second channel, the corresponding continuous flow of water is also removed from the second channel and directed to the water in the first channel so that po. in the channels, there is an equal volumetric 1. volume change with respect to the liquid flow. This in turn causes a net flow of ash particles from the first channel to the second channel and a similar net flow of liquid from the second channel to the first channel. This equal volumetric exchange is preferably carried out in such a way that it remains virtually constant.
3 577793,57779
On. volumetrinen vaihto tapahtuu jo ennestään tunnetulla laitteella (ks. esimerkiksi ruotsalaisia patentteja ITU 09U ja 32k 9U9), joka käsittää käyttövoimalla varustetun tasku- 1. lokeropyörän ja tuhkahiukkaset keräävän sihdin 1. verkon. Volumetrisessa vaihdossa saa esiintyä vuotoa suurpaineisesta ensimmäisestä kanavasta pienpaineiseen toiseen kanavaan, joten laitteen ei sitä käytettäessä tarvitse tässä suhteessa olla ehdottoman tiivis.Is. the volumetric exchange takes place with an already known device (see, for example, the Swedish patents ITU 09U and 32k 9U9), which comprises a powered pocket tray wheel 1. and a screen network collecting the ash particles. In a volumetric exchange, leakage from the high-pressure first channel to the low-pressure second channel may occur, so the device does not have to be absolutely tight in this respect when used.
Po. vuoto sekä se määrä vettä ja hienoja tuhkahiukkasia, joka päästetään virtaamaan jatkuvavirtauksisen nestemäärän poistokohdan läpi ensimmäisessä kanavassa, on koordinoitu ensimmäisessä kanavassa olevan nesteen tulovirtaukseen nähden niin, että nesteen vapaa pinta pystytään pitämään halutulla tasolla ja nesteen lämpötila halutussa, kiehumapisteen alapuolella olevassa lämpötilassa. Em. jatkuvavirtauksisen nesteen poistokohdan läpi tapahtuva virtaus pidetään mieluimmin niin suurena, että tuhkahiukkaset, jotka ovat jo aikaisemmin tulleet ko. vesivo-lyymiin kaasutuslaitteen paineen vaikutuksesta, ohjautuvat nyt virtausnopeuden vaikutuksesta avoimeen pyörätaskuun tai -taskuihin. Kuitenkin sihdin läpi menevä virtaus, jossa on vettä ja hienoja tuhkahiukkasia, on käsiteltävä myötävirtaan jatkuvavirtauksisen nesteen poistokohtaan nähden. Koska vedessä on hienoja tuhkahiukkasia ja koska po. seos on lisäksi suurenergistä, virtauksen rajoittavan rakenteen kuluminen voi aiheuttaa vaikeuksia. Tämä koskee nimenomaan liikkuvia osia, esim. venttiileitä ja pumppuja käsittävää rakennetta. Mikäli virtausmäärän säätö tapahtuu veden pinnan korkeuden mukaan toimivalla kuristusventtiilillä, kuluminen on tällöin niin voimakasta, että kuristusventtiilirakenne on valmistettava kalliista, hiomiskulumista kestävistä materiaaleista. Toisena veden pinnan korkeuden mukaan säätävän kuristusventtiilin varjopuolena on, että se alentaa virtauksen suurpaine-energian normaaliksi ilmanpaineeksi, ilman että tällöin syntynyttä energia-hävikkiä pystytään käyttämään tehokkaasti hyväksi. Sen vuoksi tämän energiahävikin estämiseksi jatkuvavirtauksisen nestemäärän poistokohdan läpi tapahtuva virtaus voidaan johtaa uudelleen po. virtaukseen, joka on yhteydessä kaasutuslaitteen paineeseen. Tällöin ainoastaan kierrätykseen käytettävä pumppu pääsee kulumaan.Po. the leakage and the amount of water and fine ash particles allowed to flow through the continuous flow liquid outlet in the first channel are coordinated with the liquid inlet flow in the first channel so that the free surface of the liquid can be maintained at the desired level and liquid temperature below the boiling point. Em. the flow through the outlet of the continuous-flow liquid is preferably kept so large that the ash particles, which have already entered the to the water volume by the pressure of the gasifier, are now directed to the open wheel pocket or pockets by the effect of the flow rate. However, the flow through the sieve with water and fine ash particles must be treated downstream of the continuous flow liquid outlet. Because there are fine ash particles in the water and because po. in addition, the mixture is high energy, wear of the flow restricting structure can cause difficulties. This applies in particular to a structure comprising moving parts, eg valves and pumps. If the flow rate is controlled by a throttle valve operating according to the height of the water surface, the wear is so severe that the throttle valve structure must be made of expensive, abrasion-resistant materials. Another disadvantage of the throttle valve, which adjusts the height of the water surface, is that it reduces the high-pressure energy of the flow to normal atmospheric pressure, without the energy loss that can then be utilized effectively. Therefore, to prevent this energy loss, the flow through the continuous flow liquid outlet can be redirected to po. flow associated with the gasifier pressure. In this case, only the pump used for recycling can wear out.
57779 457779 4
Tarvittaessa kulumista voidaan tarkkailla hiukkasten poistokohdassa paineen tällöin kuitenkaan sanottavasti laskematta.If necessary, wear can be monitored at the particle removal point without, however, significantly reducing the pressure.
Nyt esiteltävä keksintö koskee myös jatkuvavirtauksisen nestemäärän poistamista ilman ohjattua hiukkasvirtausta sulkulaitteen läpi. Koska tuh-kahiukkasten poistotoiminto tapahtuu suurenergisessä aineessa, voidaan käyttää ainoastaan suurpaineista vesivuotoa (tai yhdessä jonkin mekaanisen laitteen kanssa, esim. liikkuvat ohjausläpät tai vastaavat) hiukkasten omapainoisen liikkeen ohjaamiseksi avoimeen taskuun tai taskuihin, jolloin jo tunnettua laitetta muutetaan aivan yksinkertaisesti panemalla eihdin tilalle umpinainen metallilevy tai vastaavalla tavalla tukkimalla verkon reiät.The present invention also relates to the removal of a continuous flow of liquid without a controlled flow of particles through the shut-off device. Since the ash removal operation takes place in a high-energy medium, only high-pressure water leakage (or in combination with some mechanical device, eg moving control flaps or the like) can be used to control the self-weighting movement of the particles into an open pocket or pockets, simply changing the already known device by replacing a solid metal plate. or similarly by blocking the holes in the net.
Nyt esiteltävän keksinnön toisena tarkoituksena onkin saada aikaan sellainen jo tunnettujen komponenttien yhdistelmä, joka pystyy tehokkaasti suorittamaan em. toimenpiteet tätä koskevien periaatteiden mukaisesti.Another object of the present invention is to provide a combination of already known components which is capable of efficiently carrying out the above-mentioned operations in accordance with the relevant principles.
Nämä ja keksinnön muutkin tavoitteet käyvät selville seuraavasta yksityiskohtaisesta selostuksesta ja oheisista patenttivaatimuksista.These and other objects of the invention will become apparent from the following detailed description and appended claims.
Keksintöä havainnollistetaan viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa esitetään asiaa havainnollistavia rakennemuotoja.The invention is illustrated with reference to the accompanying drawings, in which illustrative embodiments are shown.
Piirustuksissa kuvio 1 on toimintakaavio, joka esittää ko. keksinnön ja keksinnön mukaista laitteistoa keksintöä sovellettaessa käytäntöön, kuvio 2 perspektiivi siirtolaitteesta kuvio 3 perspektiivi kuvion 2 mukaisen siirtolaitteen joistakin osista, jotka esitetään irrotettuina, kuvio 4 on toimintakaavio, joka havainnollistaa menetelmän toimintavaiheiden erästä toista rakenne- 1. suoritusmuotoa sekä keksinnön mukaista laitteistoa po. menetelmän toimintavaiheiden soveltamiseksi käytäntöön, ja kuvio 5 on toimintakaavio, joka havainnollistaa vielä keksinnön mukaisen menetelmän toimintavaiheiden erästä muuta rakenne- 1. suoritusmuotoa sekä keksinnön mukaiöta laitteistoa tämän menetelmän toimintavaiheiden soveltamiseksi käytäntöön.In the drawings, Fig. 1 is a flow chart showing the the invention and the apparatus according to the invention in the practice of the invention, Fig. 2 perspective of the transfer device Fig. 3 perspective view of some parts of the transfer device according to Fig. 2, Fig. 4 is a flow chart illustrating another embodiment of the 1. operating steps and the apparatus according to the invention po. a method for applying the operating steps of the method, and Fig. 5 is a flow chart illustrating yet another embodiment of the operating steps of the method according to the invention, as well as an apparatus according to the invention for applying the operating steps of this method in practice.
Tutustuttaessa nyt yksityiskohtaisesti piirustuksiin kuviossa 1 nähdään keksinnön mukaisen menetelmän eri prosessien toimintakaavio. Näihin toimintoihin kuuluu tietyn nestemäärän säilyttäminen. Neste on raer3;itty numerolla 10. Sen vapaa pinta 12 on paineyhteydessä hiilenkaasutussäiliön 14 poiatopäähän. On huomattava, että vaikka piirustuksissa esitetään nesteen 10 olevan kaasntusoäiliön 14 pohjaosassa, laite voidaan varustaa ir.yoc erillisellä säiliöllä, joka on paineyhteydessä (paine vähintään esim. 300 psi) kaasutuss.-äiliön 14 poiatopäähän ja joka pystyy ottamaan vastaan kaasutus-säiliön poiatopäästä. purkautuvat tuhkahiukkaset. Kuvan esittämän järjestelyn 5 57779 mukaan tuhkahiukkaset, jotka hajoavat ja putoavat säiliön 14 poistopäähän kiinteän hiilipetiritilän (ei näy kuvassa) pyöriessä, putoavat sitten nesteeseen 10 ja tunkeutuvat sen vapaan yläpinnan 12 lävitse. Vaikkakin keksintö soveltuu erittäin hyvin kiintopetillä varustettuihin kaasutuslait-teisiin, sen edellyttämää laitetta voidaan edullisesti käyttää missä tahansa sellaisessa tunnetussa kaasutuslaitteessa, jossa sisäinen paine on saatava pysymään. Keksinnön mukaan suositetaan vettä laitteistossa käytettäväksi nesteeksi, koska tuhkahiukkaset ovat tavallisesti melko kuumia ja ylittävät veden kiehumispisteen 1. -lämpötilan. Tuhkan tullessa veteen vedessä tapahtuu tosin tietty "leimahdus", joka ei kuitenkaan vaikuta haitallisesti säiliössä 14 tapahtuvaan kaasutueproseesiin, koska siinä käytetään höyryä reagoivana kaasuna. Vapaa neste- tai vesipinta 12 muodostaa sulun, joka estää säiliössä 14 paineen alaisina olevia kaasuja pääsemästä ^ pois sieltä. Tällainen nestepinta pysyy melkein vakiona, kuten alempana yksityiskohtaisemmin selostetaan.Referring now to the drawings in detail, Figure 1 shows a flow chart of the various processes of the method according to the invention. These functions include maintaining a certain amount of fluid. The liquid is raer3 numbered 10. Its free surface 12 is in pressure communication with the buoy end of the coal gasification tank 14. It should be noted that although the drawings show that the liquid 10 is in the bottom of the gasification tank 14, the device may be provided with a separate tank in pressure communication (pressure at least e.g. 300 psi) with the buoyancy end of the gasification tank 14 and capable of receiving the gasification tank from the buoyancy. erupting ash particles. According to the arrangement 5 57779 shown in the figure, the ash particles which decompose and fall to the outlet end of the tank 14 as the fixed carbon bed grid (not shown) rotates then fall into the liquid 10 and penetrate through its free upper surface 12. Although the invention is very well suited for fixed bed gasifiers, the device required for it can be advantageously used in any known gasifier in which the internal pressure must be maintained. According to the invention, water is preferred as the liquid to be used in the apparatus, because the ash particles are usually quite hot and exceed the boiling point 1 temperature of the water. However, when the ash enters the water, there is a certain "flash" in the water, which, however, does not adversely affect the gas support process in the tank 14, since it uses steam as a reacting gas. The free liquid or water surface 12 forms a barrier which prevents the pressurized gases in the tank 14 from escaping. Such a liquid surface remains almost constant, as described in more detail below.
Keksinnön mukaiseen menetelmään kuuluu nesteestä 10 tapahtuvan virtauksen aikaansaaminen ensimmäistä virtaustietä pitkin, joka on merkitty numerolla 16. Virtaus pysyy yllä säiliössä 14 olevalla paineella, joka vaikuttaa vapaaseen pintaan 12. Nesteestä 10 ensimmäistä virtaustietä 16 pitkin tapahtuvassa virtauksessa on tuhkahiukkasia, ja nesteestä 10 myötävirtaan sijaitsevassa siirtokohdassa veteen jatkuvasti tulevat tuhkahiukkaset poistuvat pääasiassa jatkuvana toimintona ensimmäisestä virtaustiestä, kun sitävastoin määrättyä, pientä kokoa olevia tuhkahiukkasia sisältävä vesi virtaa edelleen myötävirtaan ensimmäistä virtaustietä pitkin.The method of the invention involves providing a flow of liquid 10 along a first flow path, designated 16. The flow is maintained at a pressure in the reservoir 14 which acts on the free surface 12. The flow of liquid 10 along the first flow path 16 contains ash particles and downstream of the liquid 10. the continuous ash particles entering the water are mainly discharged as a continuous function from the first flow path, while the water containing the prescribed small ash particles continues to flow downstream along the first flow path.
Keksinnön mukainen menetelmä käsittää veden virtauksen järjestämisen toista virtaustietä 18 pitkin energiatasolla, joka on pienempi kuin ensimmäisessä virtaustieesa 16 virtaavan veden energiataso. Kuten kuvasta voidaan nähdä,virtaus toista virtaustietä 18 pitkin säilyy pumppauskohdassa, johon liittyvä pumppu 20 imee vettä putkesta 22 ja purkaa sen sitten putkeen 24. Määrätyssä siirtokohdassa toisessa virtaustiessä - myötävirtaan pumppauskohdasta-ensimmäisestä virtaustiestä 16 poistettuun veteen jääneet tuhkahiukkaset siirtyvät jatkuvasti toiseen virtaustiehen menevään veteen.The method of the invention comprises providing a flow of water along the second flow path 18 at an energy level lower than the energy level of the water flowing in the first flow path 16. As can be seen from the figure, the flow along the second flow path 18 is maintained at the pumping point where the associated pump 20 draws water from the pipe 22 and then discharges it into the pipe 24. At a given transfer point in the second flow path - downstream of the pumping point - the ash particles.
Toiminto, jossa veden mukana kulkeutuvat tuhkahiukkaset siirtyvät jatkuvana virtauksena ensimmäisestä suurenerglsestä virtaustiestä toiseen pienenergiseen virtaustiehen, saadaan aikaan siirto- 1. sulkulaitteella 26, joka on yhteydessä ensimmäiseen virtaustiehen johdolla 28 ja toiseen virtaustiehen johdolla 24.The function of transferring the ash particles entrained with water in a continuous flow from the first high-energy flow path to the second low-energy flow path is provided by a transfer 1. closing device 26 which communicates with the first flow path line 28 and the second flow path line 24.
Keksinnön mukainen menetelmä käsittää toiminnon, jossa käytännöllisesti katsoen jatkuvasti erotetaan tuhkahiukkasia toisessa virtaustiessä virtaa- 57779 6 vasta vedestä siirtokohdasta myötävirtaan sijaitsevalla erotusasemalia. Vaikkakin tähän tuhkan erottamiseen voidaan käyttää mitä tahansa jo tunnettua, tähän tarkoitukseen sopivaa erotuslaitetta, piirustuksissa esitetään eräs suositettava laite, joka käsittää yhtäjaksoisen, reiällisen hihnakul-jettimen, joka liikkuu jatkuvasti määrätyssä asennossa kokoojasäiliön 32 päällä. Tällä järjestelyllä vesi ja tuhkahiukkaset, jotka virtaavat yhdessä toisessa, siirtolaitteesta 26 tulevassa virtaustiessä, ohjautuvat reiällisen hihnan JO yläradalle johtoa 34 pitkin. On huomattava, että kujettimen hihnassa 30 olevien reikien koko on sellainen, että tuhkahiukkaset jäävät yläradan yläpinnalle ja siirtyvät siitä edelleen jonkin matkan päässä olevaan purkauskohtaan. Johdosta 34 hihnakuljettimelle tuleva vesi menee hihnassa olevien reikien läpi ja kerääntyy säiliöön 32.The method according to the invention comprises a function in which the ash particles are practically continuously separated in the second flow path only from the water transfer station downstream of the transfer point. Although any known separation device already known for this purpose can be used for this ash separation, the drawings show a preferred device comprising a continuous, perforated belt conveyor which moves continuously in a predetermined position on the collecting tank 32. With this arrangement, the water and ash particles flowing together in the second flow path from the transfer device 26 are directed to the upper path of the perforated belt JO along the line 34. It should be noted that the size of the holes in the conveyor belt 30 is such that the ash particles remain on the upper surface of the upper track and move further to a discharge point some distance therefrom. The water coming from the line 34 to the belt conveyor passes through the holes in the belt and collects in the tank 32.
Reiällisen hihnatyypin käyttämisestä erottimena on esim. se etu, että sitä voidaan käyttää yhdessä säiliön 32 kanssa suorittamaan ensimmäisessä virtaustiessä 16 - myötävirtaan siirtokohdasta - virtaavassa vedessä olevien tuhkahiukkasten erottaminen. Kuten kuvista voidaan todeta, tämä kaksoissuoritus voidaan saada aikaan johdolla 36» joka lähtee siirto-laitteesta 26, jonka purkauskohta on hihnan 30 yläradan päällä. Tuhkahiukkasten erottaminen vedestä tapahtuu nyt kuten aikaisemminkin siten, että tuhkahiukkaset ohjataan purkauskohtaan, jossa suuremmat tuhkahiukkaset erotetaan toisen virtaustien nesteestä 1. vedestä. Nyt on kuitenkin huomattava, että reiällinen hihna 30 saadaan pysymään tukkeutumatta siten, että se pestään tavalliseen tapaan paluuradan kääntöpuolelta.The use of a perforated belt type as a separator has, for example, the advantage that it can be used in conjunction with the tank 32 to perform the separation of ash particles in the first flow path 16 - downstream of the transfer point. As can be seen from the figures, this double performance can be achieved by a line 36 »leaving a transfer device 26, the discharge point of which is on the upper track of the belt 30. The separation of the ash particles from the water now takes place, as before, by directing the ash particles to a discharge point, where the larger ash particles are separated from the liquid of the second flow path from the water. It should now be noted, however, that the perforated belt 30 is made to remain unobstructed by being washed in the usual manner from the reverse side of the return path.
Yhteisen kokoomasäiliön käyttäminen molemmista virtausteistä tulevalle vedelle on toivottavaa sekä lämmönvaihdon kannalta että siitä syystä, että tällöin tarvitaan mahdollisimman vähän pumppaamista ja kontrollilait-teita. Esitetyn järjestelyn mukaan säiliössä 32 oleva vesi on yhteydessä myös toiseen virtaustiehen siten, että putki 22 on yhdistetty saman säiliön sisäosaan. Säiliötä 32 käytetään myös pitämään säiliön 14 pohjalla olevan veden 10 pinta määrätyllä tasolla. Tämä saadaan taas aikaan pumppaamalla vettä säiliöstä 32 pumpulla 3&, joka liittyy po. säiliöön putkella 40, säiliössä 14 olevaan veteen 10 johtoa 42 pitkin.The use of a common collecting tank for the water coming from both flow paths is desirable both from the point of view of heat exchange and because it requires as little pumping and control equipment as possible. According to the arrangement shown, the water in the tank 32 also communicates with the second flow path so that the pipe 22 is connected to the interior of the same tank. The tank 32 is also used to keep the surface of the water 10 at the bottom of the tank 14 at a certain level. This is again achieved by pumping water from the tank 32 with pump 3 & associated with po. to the tank by a pipe 40, to the water 10 in the tank 14 via a line 42.
Koska tuhkahiukkaset tulevat ensimmäisen, suurenergisen virtaustien veteen lämpötilaltaan veden kiehumispistettä korkeampina, ja koska jatkuvia määriä tuhkahiukkasia ja vettä ensimmäisestä, suurenergisestä virtaus-tiestä siirtyy jatkuvasti toiseen, pienenergiseen virtaustiehen, veden lämpötila nousisi molemmissa virtausteissä mahdollisesti kiehumispisteeseen, ellei lämpötilannousua ohjattaisi. Po. keksintöön tällainen ohjaus on järjestetty siten, että kylmää jäähdytysvettä käytetään osana siitä 7 57779 vedensyötöstä, jolla ylläpidetään säiliön 14 vesimäärä 10. Jäähdytysvesi liittyy tällöin säiliöstä 32 tulevaan veteen, joka siirtyy pumpun 38 avulla putkea 42 pitkin säiliöön 14. Kuten kuviosta 1 voidaan nähdä, kylmä jäähdytysvesi johdetaan veteen 10 johdolla 44» joka on säiliön 14 ja pumpun 46 painepuolen välissä. Imupuoli liittyy taas kylmävesilähteeseen johdolla 48. Kylmää jäähdytysvettä käytetään juuri sen verran, että se pystyy estämään veden lämpötilan nousemisen po. systeemissä etukäteen säädetyn lämpötilan yläpuolelle. Veden 10 lämpötila säädetään esimerkiksi tuntoelimellä (termostaatilla) 50, joka säätää johdossa 44 olevan virtauksenohjausventtiilin 52 tavanomaisen käytännön mukaan. Veden 10 pinnan 12 korkeus säädetään tavanomaisella vipulaitteella 54y joka säätää johdossa 56 olevan kuristus-läpän 56.Because the ash particles enter the water of the first, high-energy flow path at a temperature higher than the boiling point of the water, and because continuous amounts of ash particles and water from the first, high-energy flow path continuously move to the second, low-energy flow path, the water temperature in both flow paths would rise to boiling point. Po. according to the invention, such control is arranged so that cold cooling water is used as part of the 7 57779 water supply to maintain the water volume 10 of the tank 14. The cooling water then connects to the water coming from the tank 32 through the pipe 38 to the tank 14. As can be seen in Figure 1, cold the cooling water introduced into the water 10 of the chair 44 "of the tank 14 and the pump 46 between the pressure side. The suction side is again connected to the cold water source by line 48. Cold cooling water is used just enough to prevent the water temperature from rising po. above a pre-set temperature in the system. The temperature of the water 10 is controlled, for example, by a sensor (thermostat) 50 which controls the flow control valve 52 in the line 44 according to conventional practice. The height of the surface 12 of the water 10 is adjusted by a conventional lever device 54y which adjusts the throttle flap 56 in the line 56.
Pumppujen 38 ja 46 toimiessa säiliössä 14 olevan veden 10 pinta pyrkii nousemaan. Veden pinta laskee taas siirtolaitteessa 26 esiintyvän vuotamisen vuoksi. Veden pinta nousee kuitenkin loppujen lopuksi siitä syystä, että pumppujen 38 ja 46 virtausnopeus on suurempi kuin vuoto. Kuristusläppä 56 on säädetty ohjaamaan veden pinnan korkeus. Pinnan korkeuden säätötoiminnon aikana vettä virtaa jatkuvasti ensimmäisessä virtaustiessä olevan siirtolaitteen 26 läpi, ja kun lämpötilansäätölaitteistosta tulee systeemiin uutta vettä, säiliön 32 vesimäärä kasvaa. Liika vesi poistetaan säiliöstä vipuvent-tiilin 58 kautta. Koska säiliöstä 32 poistetaan vettä ja sinne tulee taas toisaalta lisävettä, erittäin pienien hiukkasten pitoisuus alenee, jolloin pumppuihin 20 ja 38 tulee mahdollisimman vähän hiovaa ainetta.As the pumps 38 and 46 operate, the surface of the water 10 in the tank 14 tends to rise. The water level decreases again due to leakage in the transfer device 26. However, the water level ultimately rises because the flow rate of pumps 38 and 46 is higher than the leakage. The throttle flap 56 is adjusted to control the height of the water surface. During the surface height adjustment operation, water continuously flows through the transfer device 26 in the first flow path, and when new water enters the system from the temperature control equipment, the amount of water in the tank 32 increases. Excess water is removed from the tank through the lever valve 58. As water is removed from the tank 32 and additional water enters, on the other hand, the concentration of very small particles decreases, whereby as little abrasive as possible enters the pumps 20 and 38.
Tässä yhteydessä voidaankin todeta, että siirtolaite 26 on erittäin tärkeä tekijä nyt esiteltävän keksinnön muodostamassa laiteyhdistelmässä. Suositettava laite 26 tunnetaan sinänsä jo ennestään, sillä sitä on käytetty pumppu-uuttokattiloiesa ja selostettu em. ruotsalaisissa patenteissa 174,094 ja 524,949· Kuvioista 2 ja 3 nähdään selvimmin, että laitteeseen 26 kuuluu kotelo 60, jossa on avoin yläpää 62, joka liittyy ensimmäisen vir-taustien johtoon 28, kotelon avoimen alapään 64 liittyessä taas johtoon 36· Siirtolaitteen 26 kotelossa on myös tuloaukko 66, johon suuntautuu toisen virtaustien 18 pienenerginen virtaus, joka tulee pumpusta 20 johtoa 24 pitkin. Siirtolaitteen kotelossa on myös poistoaukko 68, joka on yhteydessä johtoon 34· Siirtolaite 26 esitetään kuviossa 1 ehjin viivoin silloin, kun se on yhteydessä ensimmäiseen virtaustiehen 16, ja katkoviivoin silloin, kun se on yhteydessä toiseen virtaustiehen.In this connection, it can be stated that the transfer device 26 is a very important factor in the device combination formed by the present invention. The preferred device 26 is already known per se, as it has been used as a pump extraction boiler and is described in the above-mentioned Swedish patents 174,094 and 524,949. · Figures 2 and 3 most clearly show that the device 26 comprises a housing 60 with an open upper end 62 connected to the first flow. to the background conduit 28, with the open lower end 64 of the housing reconnecting to the conduit 36 · The housing of the transfer device 26 also has an inlet 66 to which a low energy flow from the second flow path 18 from the pump 20 along the conduit 24 is directed. The housing of the transfer device also has an outlet 68 which communicates with the line 34. · The transfer device 26 is shown in Fig. 1 in solid lines when connected to the first flow path 16 and in broken lines when it communicates with the second flow path.
Kuvioiea 2 ja 3 näkyy selvimmin, että siirtolaitteessa 26 on taskuilla varustettu pyörä 72, jossa on kaksi riviä pituussuuntaisia läpimeneviä taskuja 74. Kummassakin rivissä on kaksi taskua, jotka ovat kohtisuo- 57779 8 rassa toisiinsa nähden, jolloin pyörässä 72 on yhteensä neljä sen kehälle tasaisin välimatkoin järjestettyä aukkoa* Molemmat taskurivit ovat yhdensuuntaisia toisen rivin ollessa 45° päässä viereisestä rivistä kehän suunnassa, kuten kuviosta 3 voidaan todeta. Pyörä 72 on kotelossa 60 ja pyörii kotelovaipan 76 sisäpuolella. Kuten kuviosta 2 näkyy, vaipassa 76 on neljä aukkoa 78, 80, 82 ja 84 toisistaan tasaisten välimatkojen päässä kotelon kehällä. Po. aukot sijaitsevat täsmälleen tuloaukkojen 62 ja 66 sekä poietoaukkojen 64 ja 68 kohdalla. Jokainen aukko on yli kaksi kertaa suurempi kuin kaksi taskua 74 yhteensä. Kotelon jokaisen aukon keskellä on seinämä 86, joka jakaa sen kahdeksi yhdensuuntaiseksi aukoksi (kuviot 2 ja 3)*·Figures 2 and 3 show most clearly that the transfer device 26 has a pocket wheel 72 with two rows of longitudinal through pockets 74. Each row has two pockets perpendicular to each other, with the wheel 72 having a total of four evenly spaced circumferences. spaced aperture * Both rows of pockets are parallel with the second row being 45 ° from the adjacent row in the circumferential direction, as can be seen from Figure 3. The wheel 72 is in the housing 60 and rotates inside the housing shell 76. As shown in Figure 2, the sheath 76 has four openings 78, 80, 82 and 84 equidistant from each other at the circumference of the housing. Po. the openings are located exactly at the inlets 62 and 66 and the outlets 64 and 68. Each opening is more than twice the size of two pockets 74 in total. In the center of each opening in the housing is a wall 86 which divides it into two parallel openings (Figures 2 and 3) * ·
Taskuilla varustettu pyörä 72 voi olla joko lieriön- tai kartionmuo-toinen. Kuvioissa 2 ja 3 on kartionmuotoinen pyörä, jonka halkaisija kasvaa välyksensäätöpyörän 88 suunnassa. Koska pyörä 72 on kartionmuotoinen, voidaan sen ja kotelon vaipan 76 välys säätää. Lisäksi voidaan kulumisen aiheuttaman välyksen suurentuminen kompensoida kääntämällä käsipyörää, joka työntää pyörää 72 kuviossa 2 näkyvän akselin 90 päähän päin. Pyörässä 72 samassa rivissä sijaitsevat taskut 74 on järjestetty toisiinsa nähden vuorotellen siten, että ne muodostavat aukot pyörän läpi, mutta sijaitsevat kuitenkin suorassa rivissä pyörän kehällä. Tällä järjestelyllä tasku tulee kapeammaksi, mutta kuitenkin suuremmaksi, kuten kuviossa 1 esitetään. Kavennus on välttämätön, jotta pyörään saadaan läpimenevät aukot, ja suurennuksen tarkoituksena on pitää taskun poikkileikkauspinta melkein vakiona veden ja tuhkahiukkasten virtaamista varten.The pocket wheel 72 may be either cylindrical or conical. Figures 2 and 3 show a conical wheel whose diameter increases in the direction of the clearance adjustment wheel 88. Since the wheel 72 is conical, the clearance between it and the housing shell 76 can be adjusted. In addition, the increase in play caused by wear can be compensated for by turning the handwheel which pushes the wheel 72 toward the end of the shaft 90 shown in Fig. 2. The pockets 74 in the same row on the wheel 72 are arranged alternately with respect to each other so as to form openings through the wheel, but are still in a straight row on the circumference of the wheel. With this arrangement, the pocket becomes narrower, but still larger, as shown in Figure 1. The taper is necessary to provide through holes in the wheel, and the purpose of the magnification is to keep the cross-sectional area of the pocket almost constant for the flow of water and ash particles.
Tuhkahiukkaeet, jotka tulevat veden mukana siirtolaitteeseen 26 aukosta 62 kaasutuslaitteen kaasun paineen vaikutuksesta, menevät aukkojen 78 ja 82 läpi. Jokaisessa aukossa 82 on sellainen verkko 92, että pienet tuhkahiukkaeet ja neste pääsevät sen läpi, kun taas verkon silmiä suuremmat hiukkaset jäävät pyörän taskuun 74. Kun tuhkahiukkasia täynnä oleva tasku 74 pyörii ja alkaa lähestyä sitä kohtaa, joka on melkein kohtisuorassa sen täyttöasentoon nähden, pumppu 20 painaa toisessa virtaustlessä 18 olevaa pienenergistä nestettä johdon 24 ja aukon 80 kautta taskuun, jolloin tuh-kahiukkaset poistuvat taskusta johtoon 34 aukosta 84. Ennen kuin tasku pyörii takaisin täyttöasentoonsa, kaikki siinä olleet tuhkahiukkaeet ovat siirtyneet johtoon 34, ja taskussa on vain vettä. Taskuilla varustettu pyörä 72 pyörii jatkuvasti, kun taas samassa taskuriviseä tapahtuva taskujen täyttäminen ja tyhjentäminen tapahtuvat ajoittaisesti. Koska viereinenkin taskurivi, joka on siirretty 45° kehän suunnassa, täyttyy ja tyhjentyy ajoittain, niin näiden molempien ajoittain täyttyvien ja tyhjentyvien tas-kurivien toiminta muodostuu yhdessä jatkuvaksi. Jatkuva toiminta on saatu 9 57779 aikaan siirtämällä molemmat yhdensuuntaiset taskurivit kehän suunnassa, kuten kuviossa 3 esitetään, sillä toisen taskun sulkeutuessa kotelon tulo-aukkoon toinen tasku on auki samassa aukossa, joten näin saadaan jatkuva, avoin poikkileikkaus ensimmäisen virtaustien täyttöaukkojen 78 ja 82 sekä toisen virtaustien poistoaukkojen 80 ja 84 läpi, mistä johtuen täyttö- ja tyhjennyssysteemit ovat jatkuvatoimisia.The ash particles entering the transfer device 26 from the opening 62 under the action of the gas pressure of the gasifier pass through the openings 78 and 82. Each opening 82 has a mesh 92 that allows small ash particles and liquid to pass through it, while particles larger than the mesh mesh remain in the wheel pocket 74. As the pocket 74 full of ash particles rotates and begins to approach a point almost perpendicular to its filling position, the pump 20 presses the low energy liquid in the second flow 18 through line 24 and port 80 into the pocket, leaving the ash particles from the pocket to line 34 from port 84. Before the pocket rotates back to its filling position, all ash particles therein have passed to line 34 and there is only water in the pocket. The wheel 72 with pockets rotates continuously, while the filling and emptying of the pockets in the same pocket row takes place from time to time. Since even the adjacent row of pockets, which is displaced 45 ° in the circumferential direction, fills and empties from time to time, the operation of these two occasionally filling and emptying troughs becomes continuous together. Continuous operation is achieved by moving both parallel rows of pockets in the circumferential direction, as shown in Figure 3, because when the second pocket closes the housing inlet, the second pocket is open in the same opening, thus providing a continuous, open cross-section of the first flow path openings 78 and 82 through outlets 80 and 84, as a result of which the filling and emptying systems are continuous.
Siirtolaitteessa 26 on joitakin tärkeitä rakennepiirteitä. Ensinnäkin se pystyy siirtämään tuhkahiukkaset toisesta virtaustiestä toiseen alhaisemmalla paineella, ilman että tähän tarvitaan sulkupintoja. Keksinnön mukaan taskuilla varustetun pyörivän pyörän 72 ei tarvitse koskettaa kotelon vaippaan 76, vaan näiden väliin muodostuu tietty välys. Koska aukoissa 78 ja 82 on suurempi paine kuin aukoissa 80 ja 84» syntyy vuoto nestevirtauksena aukoista 78 ja 82 aukkoihin 80 ja 84 em. välyksen kautta. Tämä neetevirtaus saadaan kuitenkin pysymään pienenä pitämällä välys kapeana. Tämän pienen nestevirtauksen tehtävänä on voidella ja puhdistaa pyörä, niin ettei se 72 pääse juuttumaan kotelon vaippaan 76.The transfer device 26 has some important structural features. First, it is able to transfer ash particles from one flow path to another at a lower pressure without the need for barrier surfaces. According to the invention, the rotating wheel 72 provided with pockets does not have to touch the housing 76 of the housing, but a certain clearance is formed between them. Since the openings 78 and 82 have a higher pressure than the openings 80 and 84, a leak occurs as a fluid flow from the openings 78 and 82 to the openings 80 and 84 through the above-mentioned clearance. However, this rivet flow is kept small by keeping the clearance narrow. The purpose of this small flow of fluid is to lubricate and clean the wheel so that it 72 does not get stuck in the housing casing 76.
Siirtolaitteen 26 toisena ainutlaatuisena piirteenä voidaan mainita sen suorittama hienojakoisen materiaalin seulonta verkkosihdeillä 92. Kun pyörän 72 tasku 74 täytyy, hienot tuhkahiukkaset menevät sihtien 92 kehällä olevien reikien läpi, jotka on mitoitettu siten, että ne pystyvät poistamaan määrättyä kokoa (esim. n. 3 mm) pienemmät hiukkaset. Siirtolaite 26 on konstruoitu siten, että sihdit 92 puhdistuvat itsestään, mikä tapahtuu pyörivän pyörän taskun reunan mennessä reikien yli.Another unique feature of the transfer device 26 is its screening of fine material with mesh screens 92. When the pocket 74 of the wheel 72 is needed, the fine ash particles pass through holes in the periphery of the screens 92 which are sized to remove a given size (e.g. about 3 mm ) smaller particles. The transfer device 26 is constructed so that the screens 92 are self-cleaning, which occurs by the edge of the pocket of the rotating wheel over the holes.
Kolmantena erikoispiirteenä on, että vaipassa 76 voi olla yksi tai useampia uria 94 aukkojen 78 ja 82 lähellä (kuvio 3)· Aukot ovat kehän suunnassa suurempia kuin säteen suunnassa, joten suurella paineella taskujen aukkoihin 78 ja 82 suuntautuva nestevirta joutuu voimakkaaseen "kuristukseen" . Tästä johtuen iskut ja tärinä, jotka syntyvät taskun ja vaipan aukon kohdalla, vaimentuvat, niin etteivät tuhkahiukkaset pääse särkymään.A third feature is that the sheath 76 may have one or more grooves 94 near the openings 78 and 82 (Figure 3). · The openings are larger in the circumferential direction than in the radial direction, so that the high pressure fluid flows into the pocket openings 78 and 82. As a result, the shocks and vibrations generated at the pocket and diaper opening are damped so that the ash particles do not break.
Tuhkaa kuljettavana aineena käytettävä vesi estää myös tuhkahiukkas-ten särkymisen, kun pyörän taskun reuna sulkee kotelon ja taskun välisen täyttöaukon 80 pyörän pyörimisnopeuden ollessa suhteellisen alhainen, mieluimmin vain 1-10 kierrosta minuutissa. Vesi kannattaa jonkin verran tuhkahiukkasia, ja taskun reuna työntää siihen tulleen hiukkasen pois eikä murskaa sitä itsensä ja kotelon täyttöaukon reunan väliin. Kun täytettävä tasku sulkeutuu täyttöaukkoon, yhdensuuntaisessa taskurivissa oleva tasku tulee aivan avoinna täyttöaukkoon, joten suurin osa nestettä virtaa tämän taskun läpi kaikkien tuhkahiukkasten jäädessä siihen, niin ettei sulkeutuva tasku pääse särkemään käytännöllisesti katsoen yhtään tuhkahiukkasta.The water used as the ash carrier also prevents the ash particles from breaking when the edge of the wheel pocket closes the filling opening between the housing and the pocket at a relatively low wheel rotation speed of 80, preferably only 1-10 rpm. The water carries some ash particles, and the edge of the pocket pushes the particle into it and does not crush it between itself and the edge of the case filling opening. When the pocket to be filled closes into the filling opening, the pocket in the parallel row of pockets becomes completely open into the filling opening, so most of the liquid flows through this pocket with all the ash particles remaining in it, so that practically no ash particles can break.
10 5777910 57779
Suurpaineieen veden virtaus, joka tapahtuu sihtien 92 läpi, pyrkii ohjaamaan tuhkahiukkasia siten, että ne liikkuvat taskuun tai taskuihin, jotka ovat auki* Tästä johtuen se pyrkii estämään tuhkahiukkasten laskeutumisen pyörän kehälle, joka sulkee tuhkahiukkasten tuloaukon taskuihin. Tämä on taas omiaan vähentämään pyörän kehän kulumista. Kuitenkin, kun virtaus ohjataan pyörän taskujen läpi, joudutaan käsittelemään suurpaineista vesi-virtausta ja sen mukanaan kuljettamia hienoja tuhkahiukkasia myötävirtaan sihdeistä 92. Edellä selostetussa, tämän virtauksen käsittelyyn liittyvässä järjestelyssä on kuristusventtiilin 56 valmistamiseen käytettävä hiomisku-lumista kestäviä materiaaleja, niin ettei toimintaa jouduta liian usein keskeyttämään kuluneiden venttiiliosien vaihtamisen vuoksi. Kulutuskesto-ominaisuuksien on sellaisessa venttiilissä, jota käytetään'kuristamaan" vettä ja hienoja tuhkahiukkasia käsittävä suurpainevirtaus ilman paineeksi, oltava erittäin hyviä. Ja lisäksi, koska tämän kuristustoiminnon ansiosta po. järjestelmässä voidaan käyttää samaa yksinkertaista erotinta 30, joka toimii ilman paineella, sekä suuri- että pienikokoisille tuhkahiukkasille, syntyy myös tästä syystä tuntuvia energiahävikkejä.The flow of high pressure water through the screens 92 tends to direct the ash particles so that they move into the pocket or pockets that are open * Therefore, it tends to prevent the ash particles from settling on the wheel rim which closes the ash particle inlet to the pockets. This, in turn, tends to reduce wheel circumference wear. However, when the flow is directed through the wheel pockets, the high pressure water flow and associated fine ash particles must be handled downstream of the screen 92. The arrangement for handling this flow described above requires abrasion resistant materials to be used to fabricate the throttle valve 56 interrupt due to replacement of worn valve parts. The wear resistance characteristics of a valve used to "throttle" a high pressure flow of water and fine ash particles to air pressure must be very good, and in addition, because this throttling function allows the same simple separator 30 operating at air pressure and high pressure to be used in the system. that for small ash particles, significant energy losses also occur for this reason.
Kuviossa 4 esitetään kaaviona järjestelmä, jossa sovelletaan ko. keksinnön periaatteita. Tällöin havainnollistetaan rakennemuunnelmia, joiden avulla energiahävikit "kuristettaessa" suurpainevirtaus liotan painetta vastaavaksi virtaukseksi pystytään minimoimaan. Kuvio 4 havainnollistaa lisäksi toimenpiteitä, joilla pystytään estämään sulkulaitteen tukkeutuminen, mikäli liian suuria tuhkaosasla on päässyt suuaukkoon.Figure 4 shows diagrammatically a system in which the principles of the invention. In this case, structural variations are illustrated, by means of which the energy losses when "throttling" the high-pressure flow into the flow corresponding to the pressure of the soak can be minimized. Figure 4 further illustrates measures that can be taken to prevent clogging of the closure device if excessive ash particles have entered the mouth opening.
Tutustuttaessa nyt lähemmin kuvioon 4 siinä esitetty järjestelmä käsittää kaasutuslaitteen säiliön 110, jonka purkauspää on yhdistetty ren-kaanmuotoiseen koteloyksikköön 112. Koteloyksikköön 112 kuuluu tällöin yläosa 114, joka on sisäpuoleltaan yhteydessä kaasutuslaitteen säiliön 110 sisäiseen kaasun paineeseen ja muotoiltu siten, että siihen voidaan asentaa sopiva tuhkamateriaalin murskauslaite 116. Vaikka tämä murskaus-laite 116 voi olla mitä tahansa yleisesti käytettyä tyyppiä, esim. yksi-rulla-, kääntövasara- tai murskausleukatyyppiä, kuviossa 4 esitetään kaaviona kuitenkin suositettava kaksirullainen rakenne. Nyt on vielä huomattava, että kaksirullainen murskauslaite 116 on sijoitettu kotelon yläosaan 114, niin että rullat toimivat kaasutussäiliön paineessa, joka ylittää tavallisesti }00 psig-arvon.Referring now to Figure 4, the system shown therein comprises a gasifier tank 110 having a discharge end connected to an annular housing unit 112. The housing unit 112 then includes an upper portion 114 which is internally connected to the internal gas pressure of the gasifier tank 110 and shaped so as to be fitted with a suitable crushing device 116. Although this crushing device 116 may be of any commonly used type, e.g., single-roller, rotary hammer, or crushing jaw type, Fig. 4 schematically shows a preferred two-roller structure. It should now also be noted that the two-roller crushing device 116 is located in the upper part 114 of the housing, so that the rollers operate at a gasification tank pressure which usually exceeds the value of} 00 psig.
Lisäksi on huomattava, että koska tuhka putoaa omalla painollaan kaasutussäiliöetä 110, se menee murskauslaitteen 116 kaksoisrullalaitteen väliin. Huilien keskinäinen etäisyys on järjestetty ao. sulkulaitteen koon mukaan mallisäädön ollessa 4-6 tuumaa. Rullien välistä etäisyyttä (esim.In addition, it should be noted that as the ash falls under its own weight into the gasification tank 110, it passes between the double roller device of the crushing device 116. The distance between the flaps is arranged according to the size of the closure device in question, the model adjustment being 4-6 inches. The distance between the rollers (e.g.
4") kooltaan pienemmät tuhkaosaset menevät kaasutussäiliöetä 110 kotelon 11 57779 114 yläosan kautta alaosaan 118. Pyöreäseinämäinen alaosa 118 on osa siitä laitteesta, joka pitää nesteen, esim. juuri veden, ensimmäisessä kanavassa. Ensimmäisessä kanavassa olevaa nestettä tulee tietty määrä kotelo-osaan 118, jolloin tämän nesteen vapaa pinta 120 on yhteydessä kaasutuslaitteen säiliön 110 kaasunpaineeseen.4 ") smaller ash particles pass through the upper part of the gasification tank 110 through the housing 11 57779 114 to the lower part 118. The round-walled lower part 118 is part of a device for holding a liquid, e.g. water, in the first channel. A certain amount of liquid enters the housing part 118, wherein the free surface 120 of this liquid communicates with the gas pressure of the tank 110 of the gasifier.
Pienemmät tuhkahiukkaset 1. -osaset siirtyvät näin ollen suoraan kotelossa 118 olevaan veteen ja edelleen alaspäin sen vapaan pinnan 120 läpi. Murskausrullien välistä etäisyyttä suuremmat tuhkaosaset jäävät taas rulliin, jotka murskaavat ne ennen niiden painumista laitteistossa alaspäin vapaan vedenpinnan 120 läpi. Vaikka murskausrullat 116 on esitetty " kuviossa vapaan pinnan 120 yläpuolella, jolloin ne toimivat "kuivina", ne voidaan haluttaessa sijoittaa myös po. vapaan pinnan alapuolelle, jolloin tuhkamateriaalin murskaaminen tapahtuu "märkätoimintona”.The smaller ash particles 1. particles thus move directly into the water in the housing 118 and further down through its free surface 120. Ash particles larger than the distance between the crushing rollers remain on the rollers, which crush them before they are depressed in the apparatus through the free water surface 120. Although the crushing rollers 116 are shown in the figure above the free surface 120, in which case they operate "dry", they can also be placed below the free surface, if desired, whereby the crushing of the ash material takes place as a "wet operation".
Kotelon 118 alapää avautuu sulkulaitteen 122 ylempään suuaukkoon.The lower end of the housing 118 opens into the upper mouth of the closure device 122.
Po. sulkulaite 122 on konstruoitu aivan samalla tavalla kuin aikaisemmin selostettu sulkulaite 26.Po. the closure device 122 is constructed in exactly the same manner as the previously described closure device 26.
Kuvion 4 esittämässä rakenne- 1. suoritusmuodossa rakenneyksikkö, joka rajoittaa suurpaineisen veden ensimmäiseen kanavaan, käsittää tarkoitukseen sopivan putken 124, joka johtaa sulkulaitteen 122 alapoistoaukosta keskipakopumpun 126 imupuolelle, sekä lisäksi putken 128, joka johtaa pumpun painepuolelta poistolaitteeseen lJO. Po· rakenteeseen kuuluu vielä putki 132, joka johtaa poistolaitteesta 130 räkäisin kotelo-osan 118 sisäpuolelle.In the embodiment shown in Fig. 4, the structural unit delimiting the high pressure water to the first channel comprises a suitable pipe 124 leading from the lower outlet of the shut-off device 122 to the suction side of the centrifugal pump 126, and further a pipe 128 leading from the pressure side of the pump to the discharge device 10. The po structure further includes a tube 132 which leads from the discharge device 130 to the inside of the housing part 118.
Tässä rakenteessa neste kierrätetään ensimmäisessä kanavassa kotelo-osasta 118 alkaen sulkulaitteen 122 läpi ja sitten jälleen takaisin kotelo-osaan 118, niin ettei nesteen suurenergia häviä ilmakehään kuten kuristus-venttiiliä 56 käytettäessä tapahtuu. Pumppu 126 tarvitsee vain hyvin vähän käyttöenergiaa, koska se toimii lähinnä kiertopumppuna, jolloin sen paine-toiminto rajoittuu ainoastaan johdoissa tapahtuvan hävikin kompensoimiseen. Pumppu 126 kuluu kuitenkin, koska se kierrättää vettä, jossa on hienoja tuhkahiukkasia. Nyt on kuitenkin huomattava, että pumppu kuluu tuntuvasti vähemmän kuin kuristusventtiili 36, koska venttiilissä esiintyvät suurnopeuk-siset virtaukset eivät suuntaudu yhtä suurina pumpun 126 liikkuviin osiin. Pumpun paine (esim. 5-10 jalkaa HgO) ja kulumisarvot vastaavat suunnilleen nykyisten lietepumppujen ominaisuuksia.In this construction, the fluid is circulated in the first passage from the housing portion 118 through the closure device 122 and then back to the housing portion 118 so that high energy of the fluid is not lost to the atmosphere as when the throttle valve 56 is operated. Pump 126 requires very little operating energy because it acts primarily as a circulating pump, with its pressure function limited to compensating for losses in the lines. However, pump 126 wears out as it circulates water with fine ash particles. However, it should now be noted that the pump consumes significantly less than the throttle valve 36 because the high velocity flows in the valve are not directed to the moving parts of the pump 126. Pump pressure (e.g., 5-10 feet HgO) and wear values roughly match the characteristics of current sludge pumps.
Putkistoon sijoitettu poistolaite (erotin) 130 on yksinkertainen mutta tehokas yksikkö ja menetelmä tuhkahiukkasia sisältämättömän veden aikaansaamiseksi ensimmäisessä kanavassa, josta vettä voidaan laskea pois niin paljon, että sen vapaa pinta 120 pysyy halutulla vakiotasolla ja veden lämpötila taas halutussa lämpötilassa kiehumispisteen alapuolella. Tässä poistolait- 12 57779 teessä on käytännöllisesti katsoen lieriönmuotoinen kotelo, jossa on lieriönmuotoinen sihti, joka on asennettu samankeskisesti virtauksen kanssa. Foietolaitteen kautta tapahtuva virtaus on nopeudeltaan sellainen että suurin osa nestettä ja melkein kaikki pienet virtauksessa olevat tuhkahiuk-kaset menevät pituussuunnassa poistolaitteen sihdin läpi, niin ettei sihti pääse tukkeutumaan. Pienempi määrä nestettä voidaan poistaa kotelon sisä-kehältä, ilman että hienoja tuhkahiukkasia menee sanottavammin sihdin aukkoihin tai niiden läpi.A dewatering device (separator) 130 located in the piping is a simple but efficient unit and method for providing ash-free water in a first channel from which water can be discharged so much that its free surface 120 remains at a desired constant level and water temperature at a desired temperature below boiling point. This discharge device has a substantially cylindrical housing with a cylindrical strainer mounted concentrically with the flow. The flow rate through the foaming device is such that most of the liquid and almost all the small ash particles in the flow pass longitudinally through the screen of the removal device, so that the screen cannot become blocked. A smaller amount of liquid can be removed from the inner circumference of the housing without the fine ash particles entering the sieve openings or through them.
Kuvion 4 havainnollistamassa järjestelmässä laitteisto, jolla vesi-virtaus saadaan pysymään alennetulla energiatasolla toisessa virtauskana-vassa, esitetään syöttöjohtona 134» joka johtaa vesivarastosta (-säiliöstä) keskipakopumpun 136 imupuolelle, sekä putkena, joka johtaa pumpun 136 pai-nepuolelta sulkulaitteen 122 imupuplelle,. ja lisäksi putkena 140, joka lähtee sulkulaitteen 122 sivussa olevasta ulostulosta.In the system illustrated in Figure 4, the apparatus for maintaining the water flow at a reduced energy level in the second flow channel is shown as a supply line 134 »leading from the water reservoir (tank) to the suction side of the centrifugal pump 136 and as a pipe leading from the pressure side of the pump 136 to the shut-off device 122. and further in the form of a pipe 140 leaving the outlet on the side of the closing device 122.
Kuviossa 4 näkyvässä järjestelmässä putki, joka tulee sulkulaitteesta 122, johtaa tuhkahiukkaset ja veden erilliseen tuhkan ja veden erotuslait-teeseen, jota ei ole kuitenkaan esitetty piirustuksissa. Tämä erillinen erotuslaite voi olla esim. selkeyttäisisallas, sakeutuslaite tai mikä tahansa sellainen mekaaninen laite, jolla tuhka saadaan talteen valmistukseen käytettäväksi. Kuvissa ei ole myöskään esitetty syöttöjohdon I34 vesivarastoa, mutta se voi olla joko puhdasvesisäiliöstä tulevaa tai po. erillisestä tuhkahiukkasten erotuslaitteesta saatua puhdistettua vettä.In the system shown in Figure 4, a pipe coming from the shut-off device 122 conducts the ash particles and water to a separate ash-water separator, which, however, is not shown in the drawings. This separate separation device can be, for example, a clarity tank, a thickening device or any such mechanical device by which the ash is recovered for use in production. The water storage of the supply line I34 is also not shown in the figures, but it can be either from the fresh water tank or po. purified water from a separate ash particle separator.
Kuvion 4 mukaisessa järjestelmässä kotelo-osassa 118 olevan veden pinnan korkeuden ja veden lämpötilan tarkkailu tapahtuu poistamalla nestettä kiertotoimiseeta ensimmäisestä kanavasta poistolaitteen I30 avulla toiseen kanavaan, kun veden lämpötila saavuttaa tietyn esisäätöarvon veden kiehumispisteen alapuolella, joka riittää estämään paineen alenemisesta sulkulaitteessa tapahtuvan äkkinäisen höyrystymisen (flashing). Kuten kuvasta käy selville, vedenpoisto tapahtuu sen lämpötilaa ohjaamalla, esim. lämpötilansäätömekanismilla 142, joka on asennettu veteen ja joka käyttää tyhjennysventtiiliä 144 johdossa, joka yhdistää poistolaitteen 130 ja toisen kanavan tulojohdon I38. Veden lämpötilaa alennetaan syöttämällä kylmää vettä kotelo-osaan 118 putkella 147, joka on asennettu vesivaraston (-säiliön) (ei näy kuvassa) ja ohjausventtiilin 148 välille, jöka toimii vedenkorkeu-densäätömekanismin 150 avulla, sekä myös venttiilistä 148 kotelon 118 sisäosaan putkella 152.In the system of Figure 4, the water surface height and water temperature in the housing portion 118 are monitored by circulating liquid from the first channel to the second channel by a discharge device I30 when the water temperature reaches a predetermined water below the boiling point sufficient to prevent . As can be seen from the figure, the dewatering takes place by controlling its temperature, e.g. by a temperature control mechanism 142 mounted in the water and using a drain valve 144 in a line connecting the drain device 130 and the inlet line I38 of the second channel. The water temperature is lowered by supplying cold water to the housing portion 118 through a pipe 147 mounted between the water reservoir (not shown) and the control valve 148 operated by the water level control mechanism 150, and also from the valve 148 to the interior of the housing 118 via pipe 152.
Useimmilla käyttöpaineilla vuoto sulkulaitteessa 122 suurpainekana-vasta (ensimmäinen kanava) toiseen 1. pienpainekanavaan on yleensä suurempi kuin veden nettovirtaus toisesta virtauskanavasta ensimmäiseen virtauskana- 15 57779 vaan tuhkahiukkasten poistumisen johdosta. Näin ollen on odotettavissa, että lämpötilaohjattu venttiili 144 pysyy kiinni suurimman osan aikaa, kun taas kylmän veden syöttöventtiili on suurimman osan ajasta auki, niin että vedenpinnan korkeus ja siitä johtuen veden lämpötila saadaan pysymään halutun suuruisena. Siltä varalta, että myös alhaisempia käyttöpaineita esiintyy ja myös lisäturvallisuutoimenpiteenä kaikkia käyttöolosuhteita silmällä pitäen, jotta pystyttäisiin estämään veden "tulviminen’' ylöspäin kaasutus-laitteen säiliön purkauspäähän, vedenkorkeudensäätömekanismi 154 (pinnan-säädin 154) on asennettu kotelo-osaan 118. Sen tehtävänä on ohjata ylipaine- 1. varoventtiiliä 156, joka sijaitsee päisto-osasta 1J0 toisen kanavan tulo-putkeen 158 johtavassa putkessa 158.At most operating pressures, the leakage in the shut-off device 122 from the high pressure channel (first channel) to the second low pressure channel 1 is generally greater than the net flow of water from the second flow channel to the first flow channel but due to the removal of ash particles. Thus, it is expected that the temperature controlled valve 144 will remain closed most of the time, while the cold water supply valve will be open most of the time, so that the height of the water surface and consequently the water temperature will be maintained at the desired level. In the event that lower operating pressures also occur and also as an additional safety measure for all operating conditions to prevent water "flooding" upwards to the discharge end of the gasifier tank, the water level control mechanism 154 (surface regulator 154) is mounted on the housing part 118. an overpressure 1. safety valve 156 located in the pipe 158 leading from the head portion 1J0 to the inlet pipe 158 of the second channel.
Kuvion 4 mukaisen järjestelmän etuna on, että näin vältytään siltä energiahävikiltä, joka syntyy ilman (ilmakehän) paineeseen tapahtuvassa "kuristusmenetelmässä" kuvion 1 havainnollistaman järjestelmän mukaisesti* Po. etu on mahdollinen veden kierrättämisen ansiosta, ja sen vuoksi tässä systeemissä hienot tuhkahiukkaset pyrkivät tiivistymään paremmin vedessä ensimmäisessä kanavassa. Nyt on kuitenkin huomattava, että koska sulkulaitteen sihdin läpi menevä hienojakoinen materiaali tulee uudelleen veteen sulkulaitteen yläpuolella, monet näistä hienoista materiaaliosasista menevät jälleen jo osittain täytetyn sulkulaitteen 122 taskun läpi ja siirtyvät sieltä toiseen kanavaan taskun täytettyä. Riittävästi hienojakoisia hiukkasia pystytään tällä tavalla laskemaan sulun läpi, niin ettei niiden määrä tule niin suureksi, että laite joudutaan pysäyttämään ja puhdistamaan. Mikäli hienojakoinen tuhkamateriaalikonsentraatio muodostuu suureksi, hiukkasten erottamiseen voidaan polstolaitteen I50 asemesta käyttää syklonia. Painehävikki voidaan minimoida rajoittamalla pohja-aukkoa tai järjestämällä kaksoispoi8toventtiilit. Syklonienergiahävikistä koituvat haitat voidaan kompensoida pumpun pienemmällä kulumisella sijoittamalla sykloni pumppuun nähden vastavirtaan, niin että se ylivirtausputki on yhteydessä pumpun imu-puoleen. Samalla tavalla voitaisiin syklonia käyttää kurietusventtiilin 56 kulumisen vähentämiseksi.The advantage of the system according to Fig. 4 is that in this way the energy loss which occurs in the "throttling method" at air (atmospheric) pressure according to the system illustrated in Fig. 1 is avoided * Po. the advantage is possible due to the recirculation of water, and therefore in this system the fine ash particles tend to condense better in the water in the first channel. It should now be noted, however, that since the fine material passing through the screen of the closure device re-enters the water above the closure device, many of these fine material portions again pass through the pocket of the already partially filled closure device 122 and pass into another channel when the pocket is filled. In this way, sufficiently fine particles can be counted through the barrier so that their number does not become so large that the device has to be stopped and cleaned. If the fine concentration of ash material becomes high, a cyclone can be used instead of the incinerator I50 to separate the particles. The pressure drop can be minimized by restricting the bottom opening or by arranging double drain valves. The disadvantages of cyclone energy loss can be compensated for by less wear of the pump by placing the cyclone upstream of the pump so that the overflow pipe is connected to the suction side of the pump. Similarly, a cyclone could be used to reduce wear on the throttle valve 56.
Kuvio 5 havainnollistaa po. keksinnön sellaista rakenne- 1. suoritusmuotoa, jossa veden ensimmäiseen kanavaan rajoittavaa laitetta on yksinkertaistettu eliminoimalla virtaus sulkulaitteen alapoistoaukon kautta.Figure 5 illustrates po. an embodiment of the invention in which the device for restricting water to the first channel is simplified by eliminating the flow through the lower outlet of the shut-off device.
Tämä nyt käsiteltävänä olevan laitteen ja menetelmän yksinkertaistaminen aiheuttaa kuitenkin jossain määrin sen, että tuhkahiukkasten virtaus ei tapahdu suoraviivaisesti sulkulaitteen taskuihin. Kuviossa 5 esitetään kaasutuslaitteen säiliö 210, jonka purkauspää on yhteydessä koteloon 212, joka rajaa veden ensimmäiseen kanavaan. Kotelossa 212 on vettä, jonka vapaan 57779 14 pinnan 214 läpi säiliöstä tuleva tuhka menee. On huomattavat että tähänkin rakenteeseen voidaan haluttaessa järjestää sopivat tuhkamateri&alin murskauslaitteet, jotka vastaavat kuvion 4 esittämää rakennetta. Sama koskee myös kuviossa 1 näkyvää rakennemuotoa. Luonnollisesti voidaan soveltaa myös kuvion 4 havainnollistamaa järjestelmää ilman siinä esitettyä murskauslaitetta 116.However, this simplification of the present apparatus and method causes to some extent that the flow of ash particles does not occur in a straight line into the pockets of the closure device. Figure 5 shows a tank 210 of a gasifier, the discharge end of which communicates with a housing 212 which delimits water in a first channel. The housing 212 contains water through which the ash from the tank passes through the free surface 214 of 57779 14. It should be noted that, if desired, suitable ash material & lowest crushing devices corresponding to the structure shown in Fig. 4 can also be provided for this structure. The same applies to the embodiment shown in Figure 1. Of course, the system illustrated in Figure 4 can also be applied without the crushing device 116 shown therein.
Kuviossa 5 esitetty kotelo 212 liittyy sulkulaitteen 216 yläsuuauk-koon. Sulkulaite on konstruoitu muuten samalla tavalla kuin aikaisemmin selostettu sulkulaite 26, mutta sihdit 92 on nyt korvattu umpinaisilla levyillä. Toinen vlrtauskanava (pienennetty energia) on varustettu syöttö-johdolla 218, pumpulla 220, tuloputkella 222 ja poistoputkella 224 kuvion 4 esittämää järjestelmää vastaavalla tavalla. Kotelossa 212 olevan veden pinnan ja lämpötilan ohjaus tapahtuu lämpötilanohjauslaitteella 244* Ohjaus-venttiili 226 on asennettu johtojen 228 ja 230 väliin. Pinnansäätölaite 232 ohjaa taas venttiiliä 234» joka sijaitsee kylmävesijohdon 236 ja koteloon 212 menevän johdon 233 välissä. Johto 228 menee kotelon 212 sisäosasta lämpötilanohjausventtiiliin 226, ja johto 23Ο on yhdistetty venttiilistä 226 toisen kanavan tulojohtoon 222. Jotta venttiili pystyttäisiin niin paljon kuin mahdollista suojaamaan hienoilta tuhkahiukkasilta, koteloon on järjestetty sihti 240 johdon 228 tuloaukkoon. Tukkeutumisen estävää laitetta, esim. liikkuvaa pyyhkijää (ei näy kuvassa), voidaan tarvittaessa käyttää sihdissä 240. Venttiiliä 156 vastaava varoventtiili 246, jota ohjaa pinnansäätölaite 244» voidaan kytkeä rinnan lämpötilansäätöventtiilin 226 kanssa.The housing 212 shown in Figure 5 is associated with the upper mouth of the closure device 216. The closure device is otherwise constructed in the same manner as the previously described closure device 26, but the screens 92 have now been replaced by closed plates. The second reference channel (reduced energy) is provided with a supply line 218, a pump 220, an inlet pipe 222 and an outlet pipe 224 in a manner similar to the system shown in Fig. 4. The water surface and temperature in the housing 212 are controlled by a temperature control device 244 * A control valve 226 is installed between lines 228 and 230. The level control device 232 again controls the valve 234 »located between the cold water line 236 and the line 233 leading to the housing 212. Line 228 extends from the interior of housing 212 to temperature control valve 226, and line 23Ο is connected from valve 226 to second channel inlet line 222. In order to protect the valve as much as possible from fine ash particles, a screen 240 is provided in the housing inlet 228. An anti-clogging device, e.g., a moving wiper (not shown), may be used in the screen 240, if necessary. A safety valve 246 corresponding to the valve 156, controlled by a surface control device 244 », may be connected in parallel with the temperature control valve 226.
Tässä rakennemuodossa sulkulaitteen 216 kautta tapahtuva vuoto kompensoi toisesta virtauskanavaeta tapahtuvan tuhkahiukkasten siirtymisen ja saa lisäksi vielä aikaan sen että osa vedessä olevista tuhkahiukkasista virtaa sulkulaitteen taskuihin. Veden mukana kulkevien tuhkahiukkasten omapainoisen virtauksen voidaan myös olettaa täyttävän taskut. Tämä rakenne-muoto sopii nimenomaan hyvin alhaisille pyörännopeuksille, esim. kierros minuutissa tai vieläkin alhaisempi nopeus. Haluttaessa voidaan käyttää myös sellaista sulkulaitetta, jonka kapasiteetti on suurempi kuin muissa rakennemuodoissa tarvittava.In this embodiment, the leakage through the closure device 216 compensates for the movement of ash particles from the second flow channel and further causes some of the ash particles in the water to flow into the pockets of the closure device. The self-weighted flow of ash particles accompanying the water can also be expected to fill the pockets. This design is particularly suitable for very low wheel speeds, e.g. revolutions per minute or even lower speeds. If desired, a shut-off device with a capacity greater than that required for other constructions can also be used.
Edellä esitetystä on käynyt selville, että kaikki keksinnön tavoitteet on pystytty tehokkaasti toteuttamaan. On kuitenkin huomattava, että nyt esitetyn, suositettavan erikoisrakenteen tarkoitus on lähinnä havainnollistaa keksinnön toiminta- ja rakenneperiaatteita, joten siihen voidaan tehdä muutoksia näistä periaatteista poikkeamatta. Tästä johtuen keksintö käsittää kaikki sellaiset muunnelmat, jotka sisältyvät seuraavien patenttivaatimusten euojapiiriin.It has been found from the above that all the objects of the invention have been effectively realized. It should be noted, however, that the presently preferred preferred structure is primarily intended to illustrate the principles of operation and construction of the invention, so that changes may be made therein without departing from these principles. Accordingly, the invention encompasses all such variations as fall within the scope of the following claims.
Claims (35)
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US44311674A | 1974-02-15 | 1974-02-15 | |
| US44311674 | 1974-02-15 | ||
| US54632075A | 1975-02-03 | 1975-02-03 | |
| US54632075 | 1975-02-03 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI750416A7 FI750416A7 (en) | 1975-08-16 |
| FI57779B FI57779B (en) | 1980-06-30 |
| FI57779C true FI57779C (en) | 1980-10-10 |
Family
ID=27033413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI750416A FI57779C (en) | 1974-02-15 | 1975-02-14 | FOER FARINGSSAETT OCH APPARAT FOER FRAMSTAELLNING AV GAS UR GASALSTRANDE MATERIAL |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS50140503A (en) |
| CA (1) | CA1049786A (en) |
| DE (1) | DE2506161A1 (en) |
| FI (1) | FI57779C (en) |
| FR (1) | FR2261332B1 (en) |
| GB (1) | GB1495831A (en) |
| IE (1) | IE41619B1 (en) |
| IT (1) | IT1031747B (en) |
| NO (1) | NO750381L (en) |
| SE (1) | SE403622B (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2606039A1 (en) * | 1976-02-14 | 1977-08-18 | Krupp Koppers Gmbh | DEVICE FOR CRUSHING LARGER SLAGS THAT ACCUMULATE FROM THE GASIFICATION OF SOLID FUELS |
| DE4032747C2 (en) * | 1990-10-16 | 1996-08-08 | Schwarze Pumpe Energiewerke Ag | Process for the wet removal of ashes from generators of coal pressure gasification |
| AU2002328185A1 (en) * | 2001-08-28 | 2003-03-10 | Sasol-Lurgi Technology Company(Pty) Limited | Apparatus and prcess for discharging ash from a high pressure gasifier |
| US8651772B2 (en) * | 2007-12-20 | 2014-02-18 | General Electric Company | Rotary apparatus for use with a gasifier system and methods of using the same |
| CN106520209B (en) * | 2016-08-10 | 2021-12-14 | 义马煤业综能新能源有限责任公司 | Continuous fly ash return control system and method for U-Gas gasifier |
| DE102019218310A1 (en) | 2019-11-26 | 2021-05-27 | MFC Multi Fuel Conversion GmbH | Fixed bed gasifier for generating a product gas from pourable carbonaceous particles |
-
1975
- 1975-02-06 NO NO750381A patent/NO750381L/no unknown
- 1975-02-06 SE SE7501300A patent/SE403622B/en not_active IP Right Cessation
- 1975-02-07 CA CA219,640A patent/CA1049786A/en not_active Expired
- 1975-02-12 GB GB5958/75A patent/GB1495831A/en not_active Expired
- 1975-02-14 DE DE19752506161 patent/DE2506161A1/en not_active Withdrawn
- 1975-02-14 FR FR7504634A patent/FR2261332B1/fr not_active Expired
- 1975-02-14 FI FI750416A patent/FI57779C/en not_active IP Right Cessation
- 1975-02-14 IT IT20277/75A patent/IT1031747B/en active
- 1975-02-14 IE IE304/75A patent/IE41619B1/en unknown
- 1975-02-15 JP JP50018443A patent/JPS50140503A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE7501300L (en) | 1975-08-18 |
| FR2261332A1 (en) | 1975-09-12 |
| JPS50140503A (en) | 1975-11-11 |
| IE41619B1 (en) | 1980-02-13 |
| AU7826675A (en) | 1976-08-19 |
| FR2261332B1 (en) | 1978-12-29 |
| CA1049786A (en) | 1979-03-06 |
| NO750381L (en) | 1975-08-18 |
| IE41619L (en) | 1975-08-15 |
| FI57779B (en) | 1980-06-30 |
| IT1031747B (en) | 1979-05-10 |
| DE2506161A1 (en) | 1975-08-21 |
| GB1495831A (en) | 1977-12-21 |
| SE403622B (en) | 1978-08-28 |
| FI750416A7 (en) | 1975-08-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3950146A (en) | Continuous process for energy conserving cooperative coal feeding and ash removal of continuous, pressurized coal gasifiers and the like, and apparatus for carrying out the same | |
| US3950147A (en) | Process for feeding coal to a fluidized bed or suspended particle pressurized processing chamber and apparatus for carrying out the same | |
| US4017270A (en) | Coal gasification process with improved procedures for continuously feeding lump coal under pressure | |
| AU2014233609B2 (en) | Filter for continuous filtration of a suspension under pressure | |
| US3409139A (en) | Rotary-vacuum filter drum and suction box arrangement | |
| FI57779C (en) | FOER FARINGSSAETT OCH APPARAT FOER FRAMSTAELLNING AV GAS UR GASALSTRANDE MATERIAL | |
| US2489925A (en) | Catalyst feeder | |
| US4566533A (en) | Apparatus for cleaning heat exchanger pipes and methods of operating an apparatus of this type | |
| US2754970A (en) | Fluid separator | |
| KR800000034B1 (en) | Wet oxidation method of sludge liquor | |
| CN105473204A (en) | Unloading device and unloading method | |
| US4073629A (en) | Coal gasification process with improved procedure for continuously discharging ash particles and apparatus therefor | |
| NL8901528A (en) | PROCESS FOR CONTINUOUSLY CLEANING OF GASES OF INCLUDED LOADING SUBSTANCES AND EQUIPMENT FOR THEIR EXPORTATION | |
| US1223245A (en) | Dehydrator. | |
| US5680665A (en) | Ball conditioning, sorting and collecting apparatus for circulating ball cleaning system | |
| US3102665A (en) | Devices for transferring particulate solids | |
| WO2010139331A2 (en) | A system and a method for the withdrawal of particulate solid matter from a pressurized container containing a gas, and use thereof | |
| US4220458A (en) | Filter apparatus | |
| KR20190061907A (en) | Clean air generator for pneumatic conveyor system | |
| FI87950B (en) | TREATMENT OF FUEL BRAKING AV ETT BRAENSLE I EN FLUIDISERAD BAEDD | |
| KR20240031945A (en) | waste drying | |
| JPH11137945A (en) | Waste gas treating device | |
| CA1060210A (en) | Coal gasification process with improved procedures for continuously feeding lump coal under pressure and apparatus therefor | |
| US736264A (en) | Grain cleaning and scouring machine. | |
| KR100742880B1 (en) | Dust scattering device of raw coal dryer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: KAMYR, INC. |