FI61201B

FI61201B - GASGENERATORANLAEGGNING

Info

Publication number: FI61201B
Application number: FI772668A
Authority: FI
Inventors: Hans Edvin Sundqvist
Original assignee: Motala Verkstad Ab
Priority date: 1977-09-08
Filing date: 1977-09-08
Publication date: 1982-02-26
Also published as: FI772668A; FI61201C

Description

F5SF*1 M (11,KUUI>-WTUSJULKAISU , ή 0 n ηF5SF * 1 M (11, KUUI> -WTUS PUBLICATION, ή 0 n η

Jggf Λ l J 1 ’ utlAggningsskrift O I l U IJggf Λ l J 1 ’utlAggningsskrift O I l U I

C Patentti myönnetty 10 06 1932 »a tent meddelat ^ v ^ (51) Kv.ik.3/ii*t.ci.3 C 10 B 43/00 SUOMI —FIN LAND (21) Ptt«nttlh«k»mui-PKenonrfNinlng 772668 (22) HtkemUpWrl — AiwOknlngtdag 08.09.77 * (23) Alkupllvt—Giltighatadag 08.09·77 (41) Tullut JulklMkil— BIMt offantllg 09 03 79 ^tantti* ja r«ki>t«rihallttus M«»a*t-Naai*a.a.- 1 ’C Patent granted on 10 06 1932 »a tent meddelat ^ v ^ (51) Kv.ik.3 / ii * t.ci.3 C 10 B 43/00 FINLAND —FIN LAND (21) Ptt« nttlh «k» mui- PKenonrfNinlng 772668 (22) HtkemUpWrl - AiwOknlngtdag 08.09.77 * (23) Alkupllvt — Giltighatadag 08.09 · 77 (41) Tullut JulklMkil— BIMt offantllg 09 03 79 ^ tantti * and r «ki> t« a * rihallttus M «» Naai * aa- 1 '

Patent- och r«giftarstyr*ls«n ' AntiMun utiagd och utUkrifUn pubUnnd 26.02.82 (32)(33)(31) Pyydatty «tuoikaus —Begird prioriut (71) ATd Mbtala Verkstad, Fack, S-591 01 Motala, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Hans Edvin Sundqvist, Motala, Ruotsi-Sverige(SE) (7*0 Oy Heinänen Ab (5*0 Kaasugeneraattorilaitos - GasgeneratoranläggningPatent- och r «giftarstyr * ls« n 'AntiMun utiagd och utUkrifUn pubUnnd 26.02.82 (32) (33) (31) Pyydatty «to-be —Begird prioriut (71) ATd Mbtala Verkstad, Fack, S-591 01 Motala, Sweden -Sverige (SE) (72) Hans Edvin Sundqvist, Motala, Sweden-Sweden (SE) (7 * 0 Oy Heinänen Ab (5 * 0 Gas Generator Plant - Gasgeneratoranläggning

Esillä olevaa keksintöä sovelletaan sellaisiin kaasugeneraattori-laitoksiin, joissa jätteet, esim. roskat, kuoret ja liete kaasutetaan ja poltetaan siten, että voitaisiin taloudellisesti edulli-sella tavalla käyttää hyväksi jätteiden lämpösisältö ja samanaikaisesti saataisiin estetyksi eronneeseen veteen liuenneiden hiilivety-yhdisteiden kuten fenolin pääseminen luontoon aiheuttamaan ympäristön suojelupulmia jätevedessä olevien epäpuhtauksien muodossa. Tämän johdosta on ehdotettu, että veteen liukenevat orgaaniset yhdisteet johdettaisiin jälleen kaasugeneraattoriin yhdessä jäähdytyksessä kondensoituneen veden kanssa. Lämmönvaihtimessa tapahtuvassa lämmityksessä saostuvat höyryn muodostuessa kuitenkin prosessivedessä olevat liuenneet aineet ja kerrostuvat putkijohto-järjestelmän seinämille jne ja tästä aiheutuu esimerkiksi tukkeutumien ja eristyskerrosten muodostumista järjestelmän seinämiin.The present invention is applicable to gas generator plants in which waste, e.g. debris, shells and sludge, are gasified and incinerated in such a way that the heat content of the waste can be economically exploited while preventing the release of hydrocarbons dissolved in separated water such as phenol. environmental protection problems in the form of pollutants in waste water. As a result, it has been proposed that the water-soluble organic compounds be fed back to the gas generator together with the condensed water in cooling. However, in the heat exchanger, as steam forms, solutes in the process water precipitate and deposit on the walls of the pipeline system, etc., resulting in, for example, the formation of blockages and insulation layers on the walls of the system.

Keksinnön kohteena on täten kaasugeneraattorilaitos, jossa on kaasu-generaattori, elimet sen kaasun puhdistamiseksi, jota generaattorissa valmistetaan, jotka elimet on järjestetty puhdistuksen aikana erottamaan vettä ja vesiliukoisia orgaanisia yhdisteitä kaasusta, höyrygeneraattori ainakin osan höyrystämiseksi vedestä vesihöyryn 2 61201 κ :L·'.'ostamista varten, joka vesihöyry ottaa ainakin osan vesiliukoi-:-· ·; e orgaanisista yhdisteistä, sekä elimet vesihöyryn ja siinä olevien vesiliukoisten orgaanisten yhdisteiden syöttämiseksi kaasu-generaattoriin, jotka höyrystyselimet käsittävät lämmönvaihtimen veden lämmittämiseksi lämpötilaan, joka tekee etukäteen määrätyssä paineessa mahdolliseksi höyryn muodostumisen ja siten kiehumisen, sekä johdot veden ja vesiliukoisten orgaanisten yhdisteiden kuljettamiseksi lämmönvaihtimiin ja niistä pois.The invention thus relates to a gas generator plant with a gas generator, means for purifying the gas produced in the generator, which means are arranged during the purification to separate water and water-soluble organic compounds from the gas, a steam generator for evaporating at least part of the water into water vapor. for the purchase of which water vapor takes up at least part of the water-soluble -: - · ·; e of organic compounds, and means for supplying water vapor and its water-soluble organic compounds to a gas generator, the evaporating means comprising a heat exchanger for heating the water to a temperature which allows steam to form and thus boil at a predetermined pressure; .

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on estää kerrostumien muodostuminen tämän kaltaisen kaasugeneraattorilaitoksen prosessivesi-järjestelmään, jossa prosessiveden lämpötila ja paine ovat sellaiset, että tapahtuu höyryn muodostumista ja tämän johdosta poiskie-humista, mistä on seurauksena järjestelmässä olevan kiinteän materiaalin kerrostumista.The object of the present invention is to prevent the formation of deposits in the process water system of such a gas generator plant, in which the temperature and pressure of the process water are such that steam formation and consequently exhaust foam occurs, resulting in deposition of solid material in the system.

Keksintö tunnetaan ainakin yhdestä paineensäätöelimestä näissä johdoissa veden kiehumisen estämiseksi ja siten vesiliukoisten orgaanisten yhdisteiden saostamiseksi lämmönvaihtimessa.The invention is known for at least one pressure regulating means in these lines for preventing the boiling of water and thus for precipitating water-soluble organic compounds in a heat exchanger.

Keksintöä selostetaan lähemmin seuraavassa ja oheisissa piirustuksissa, joissaThe invention is described in more detail in the following and accompanying drawings, in which

Kuv. 1 esittää kaavamaisesti ensimmäisen laitoksen jätteiden kaasuttamiseksi ja polttamiseksi,Fig. 1 schematically shows a first plant for gasifying and incinerating waste,

Kuv. 2 esittää kennosyöttäjää jätteiden syöttämiseksi tämän laitteen kaasugeneraattoriin.Fig. 2 shows a cell feeder for feeding waste to the gas generator of this device.

Kuv. 3 esittää kaasugeneraattorissa olevaa kiertoarinaa,Fig. 3 shows a rotating grate in a gas generator,

Kuv. 4 esittää akselin suuntaista leikkausta tästä kiertoarinasta,Fig. 4 shows an axial section of this rotating grate,

Kuv. 5 esittää erästä toista laitosta jätteiden kaasuttamiseksi ja polttamiseksi.Fig. 5 shows another plant for gasifying and incinerating waste.

Kuv. 6 esittää kaavamaisesti edellä mainittujen laitosten prosessi- vesijärjestelmää, jossa ei ole laitteita kerrostumisen muodostumisen estämiseksi sekäFig. 6 schematically shows a process water system of the above-mentioned plants without devices for preventing the formation of deposits and

Kuv. 7 ja Θ esittävät kaavamaisesti prosessivesijärjestelmää, jossa 3 61201 on laitteet kerrostumisen mjodostumisen estämiseksi.Fig. 7 and Θ schematically show a process water system with 3 61201 devices for preventing the formation of deposits.

Jätteet syötetään kuvion 1 mukaisessa laitoksessa kuvauslaitteeseen 1, jossa jätteiden kosteuspitoisuutta alennetaan, minkä jäi- # keen jätteet syötetään kennosyöttimellä 2 kaasugeneraatoriin 3, t jossa tapahtuu jätteiden kaasutus. Kennosyötin 2 on valmistettu sillä tavoin, että ainoastaan se kaasumäärä, joka voi vuotaa tiivisteiden kautta, kulkeutuu takaisin kuivauslaitteeseen 1. Kaasu-generaattori 3 on varustettu pyöritettävällä Huth-arina1la 4, joka on mitoitettu niin lujaksi, että kuonan murskaaminen voi tapahtua tyydyttävällä tavalla huolimatta raskaista kuonakerroksista, joiden sisälle on joutunut metalliromua. Kaasun kehittämistä varten tarvittava ilma johdetaan kaasugeneraattoriin puhaitimella 5.In the plant according to Figure 1, the waste is fed to an imaging device 1, where the moisture content of the waste is reduced, the waste of which is fed by a cell feeder 2 to a gas generator 3, where the gasification of the waste takes place. The cell feeder 2 is manufactured in such a way that only the amount of gas that can leak through the seals is returned to the dryer 1. The gas generator 3 is provided with a rotatable Huth grate 4, which is dimensioned so strong that slag crushing can take place satisfactorily despite heavy slag layers with scrap metal inside. The air required for gas generation is fed to the gas generator by a blower 5.

Jotta saataisiin muodostumaan laadultaan niin tasaista kaasua kuin mahdollista huolimatta jätteiden vaihtelevasta kosteuspitoisuudesta sekä veteen liuenneita hiilivety-yhdisteitä sisältävän veden erottamiseksi, johdetaan kehittynyt kaasu kaasun jäähdyttimen 6 ja sähkösuodattimen 7 kautta, joissa terva ja vesi erotetaan. Eronneet tuotteet johdetaan sedimenttisäiliöön Θ, josta veteen liukenevia hiilivety-yhdisteitä sisältävä vesi johdetaan höyrynkehitti-meen 9, jossa liuonneita hiilivety-yhdisteitä sisältävä vesi höy-rystetään, minkä jälkeen höyry johdetaan takaisin kaasugeneraattoriin 3.In order to produce a gas as uniform in quality as possible, despite the varying moisture content of the waste and to separate water containing hydrocarbons dissolved in water, the evolved gas is passed through a gas cooler 6 and an electrostatic precipitator 7, where tar and water are separated. The separated products are led to a sediment tank Θ, from which the water containing water-soluble hydrocarbons is led to a steam generator 9, where the water containing dissolved hydrocarbons is evaporated, after which the steam is returned to the gas generator 3.

Kaasugeneraattorissa 3 kehittynyt kaasu johdetaan sen jälkeen, kun se on kulkenut kaasun jäähdyttimen 6 ja sähkösuodattimen 7 kautta, höyryn kehittimeen 10, jossa kaasu poltetaan ja lämmittämistä tai energian kehittämistä varten tarkoitettu höyry kehitetään. Höyryn kehittimestä 10 kulkevat savukaasut lämmönvaihtimeen 11 ja sähkösuodattimen 12 kautta ennen niiden päästämistä savupiippuun 13.The gas generated in the gas generator 3, after passing through the gas cooler 6 and the electrostatic precipitator 7, is led to a steam generator 10, where the gas is burned and steam for heating or energy generation is generated. The flue gases from the steam generator 10 pass through the heat exchanger 11 and the electrostatic precipitator 12 before they enter the chimney 13.

Lämmönvaihtimessa 11 lämmitetään ilma jätteiden kuivaamiseksi kui-vauslaitteessa 11. Kun ilma on kulkenut kuivauslaitteen lävitse, johdetaan se lauhduttimen 15 kautta, johon kerääntynyt vesi kon-densoidaan ja johdetaan pois. Tarvittava paine kuivausilman kiertoa varten aikaansaadaan ilmaputkeen sijoitetulla puhaltimella 14.The heat exchanger 11 heats the air to dry the waste in the drying device 11. After the air has passed through the drying device, it is passed through a condenser 15, to which the accumulated water is condensed and discharged. The required pressure for the drying air circulation is provided by a fan 14 placed in the air tube.

Kuvion 5 mukaisessa laitteessa tapahtuu jätteiden syöttö sisääntulo-kohdan 21 kautta, joka tarvittaessa voi olla varustettu tässä esittämättömällä, aikaisemmin tunnettua laatua olevalla kuivauslaitteel- 61201 la, jossa kosteuspitoisuus alenee, kennosyöttimeen 22. Kennosyötin syöttää polttoaineen kaasugeneraattoriin 23, jossa tapahtuu jätteiden kaasuuntuminen ja joka on muodostettu sillä tavalla, että ainoastaan se määrä kaasua, joka voi vuotaa ulos tiivisteiden kautta, kulkeutuu takaisin sisääntulokohtaan 21, Kaasugeneraattori 23 on t varustettu pyörivällä arinalla 24, joka on mitoitettu niin vahvaksi, että kuonan murskaaminen voi tapahtua tyydyttävästi huolimatta raskaista kuonakerrostumista joiden sisälle on leipoutunut metalli-romua. Kaasugeneraattoria varten tarvittava ilma johdetaan kaasu-generaattoriin puhaltimelle 25. Valmistettu kaasu johdetaan kaasu-generaattorista 23 polttokammioon 30 sijoitettuun yhteen tai useampaan polttimeen 27, jotka ovat sopivimmin muodostetut putkeksi, joka ympäröi aikaisemmin tunnettua poltinta 2Θ joka on tarkoitettu toisenlaiselle polttoaineelle, esimerkiksi polttoöljylle tai hiili-jauheelle, joka syötetään kaavamaisesti esitetystä elimestä 29, joka voi olla mitä tahansa aikaisemmin tunnettua tyyppiä. Kaasuttamalla jätteet kaasugeneraattorissa ennen polttamista tarvitaan pieni ylimääräilma polttokammioon tämän polttoaineen polttamiseksi, kun taas poltettaessa esimerkiksi polttoöljyä, joka ruiskutetaan sisään suoraan polttimen kautta, tai hiilijauhetta, joka puhalletaan polttimeen, tarvitaan suuri ylimäärä ilmaa.In the device according to Figure 5, waste is fed through an inlet point 21, which may be provided, if necessary, with a drying device 61201a of a previously known quality, in which the moisture content decreases, not shown here, to a cell feeder 22. The cell feeder feeds fuel to a gas generator 23. formed in such a way that only the amount of gas which can leak out through the seals travels back to the inlet 21, the gas generator 23 is provided with a rotating grate 24 dimensioned so strong that slag crushing can take place satisfactorily despite the heavy slag deposits inside which the baked metal scrap. The air required for the gas generator is fed to the gas generator to the fan 25. The produced gas is fed from the gas generator 23 to one or more burners 27 located in the combustion chamber 30, preferably formed as a tube surrounding a previously known burner 2Θ for another type of fuel or fuel oil. to a powder fed from a schematically shown member 29, which may be of any previously known type. By gassing the waste in a gas generator before incineration, a small amount of excess air is needed in the combustion chamber to burn this fuel, while for example, burning fuel oil injected directly through the burner or carbon powder blown into the burner requires a large excess of air.

Kuviossa 6 on esitetty prosessivesijärjestelmä. Prosessivesi, joka voi olla lauhde, joka on saatu kuvion 1 mukaisessa kaasugeneraattorissa 3, kuvion 5 mukaisessa kaasugeneraattorissa 23 tai kuvion 6 mukaisessa kaasugeneraattorissa 31 kehittyneen kaasun jäähdyttämisestä, tai sen puhdistuksessa syntynyt pesuvesi, johdetaan kaasu-generaattoriin putkia 32 ja 33 myöten. Kuviossa 6 on esitetty suoraan prosessiveden johtaminen putkia 32 ja 33 myöten lämmönvaihtimen 34 kautta, minkä johdosta kerrostumia voi syntyä lämmönvaihtimeen .Figure 6 shows the process water system. Process water, which may be condensate obtained from cooling the gas generated in the gas generator 3 according to Fig. 1, the gas generator 23 according to Fig. 5 or the gas generator 31 according to Fig. 6, or the washing water generated during its purification, is fed to the gas generator via pipes 32 and 33. Figure 6 shows the direct conduction of process water down the pipes 32 and 33 through the heat exchanger 34, as a result of which deposits may form in the heat exchanger.

Kuviossa 7 on esitetty keksinnön mukainen laitos, jossa on tulo-johdossa 32 sijaitseva painetta nostava elin 35 ja lämmönvaihti-mesta 34 pois johtavassa poistojohdossa 33 oleva painetta alentava elin 36. Yksi näistä elimistä voidaan jättää pois, jos prosessi-veden painesuhteet sallivat sen.Figure 7 shows a plant according to the invention with a pressure-increasing member 35 in the inlet line 32 and a pressure-reducing member 36 in the outlet line 33 leading away from the heat exchanger 34. One of these members can be omitted if the process-water pressure ratios allow it.

Kuviossa Θ on esitetty, miten prosessivesi kulkee putkia 3B ja 39 myöten säiliöön 37, jonka prosessivesivarasto lämmitetään virtauksena, joka kulkee putken 32, painetta nostavan elimen 35, lämmön- 612 01 vaihtimen 34, putken 33 ja painetta alentavan elimen 36 kautta takaisin säiliöön 37. Lämmönvaihtimen 34 kautta kiertävä prosessi-vesimäärä on edullisesti useita kertoja suurempi kuin se määrä, joka kulkee putkia 38 ja 39 myöten, esimerkiksi kolme kertaa niin suuri. Lämpötila- ja paineolosuhteet lämmönvaihtimessa voidaan edullisesti i valita siten, että prosessiveden osittainen höyrystyminen voidaan edullisesti valita siten, että prosessiveden osittainen höyrystyminen tapahtuu sen kulkiessa painetta alentavan elimen 3 kautta.Figure Θ shows how the process water flows through the pipes 3B and 39 to the tank 37, the process water storage of which is heated as a flow through the pipe 32, the pressure boosting member 35, the heat exchanger 34, the pipe 33 and the pressure reducing member 36 back to the tank 37. The amount of process water circulating through the heat exchanger 34 is preferably several times greater than the amount passing through the pipes 38 and 39, for example three times as large. The temperature and pressure conditions in the heat exchanger can preferably be selected so that the partial evaporation of the process water can preferably be selected so that the partial evaporation of the process water takes place through the pressure reducing member 3.

Keksintö ei rajoitu nyt esitettyyn suoritusmuotoon vaan voi monin tavoin vaihdella jäljempänä esitettyjen patenttivaatimusten puitteissa .The invention is not limited to the present embodiment but may vary in many ways within the scope of the claims set out below.

Claims

6 PATENT CLAIMS 61201

A gas generating plant having a gas generator, means for purifying the gas produced in the generator, the means being arranged during the purification to separate water and water-soluble organic compounds from the gas, a steam generator for evaporating at least a portion of the water to form water vapor means for supplying steam and water-soluble organic compounds to a gas generator, the evaporator means comprising a heat exchanger (34) for heating the water to a temperature which allows steam to form and thus boil at a predetermined pressure, and lines (32,33) for water and water-soluble organic for conveying compounds to and from heat exchangers, characterized by at least one pressure control member (35; 36) in these lines (32, 33) to prevent water from boiling and thus to precipitate water-soluble organic compounds to prevent heat exchanger.

Device according to Claim 1, characterized in that the pressure control element consists of a pressure-increasing element (35) in the line (32) leading to the heat exchanger (34),

Plant according to Claim 1, characterized in that the pressure control element consists of a pressure-reducing element (36) in the line (33) leading away from the heat exchanger (34).

Plant according to claim 1, characterized by two pressure regulating members, one of which consists of a pressure-increasing member (35) in the line (32) leading to the heat exchanger (34) and the other of a pressure-reducing member (36) in the line (33) leading away from the heat exchanger (34) .

A plant according to claim 4, characterized by a tank (37) for collecting water, which tank is arranged before the pressure-increasing member (35) and after the pressure-lowering member (36), which tank (37) is provided with a water inlet (3B) and a gas generator. at the water vapor and water-soluble organic compounds outlet (39) leading to the ror (31).