PL110725B1 - Method and apparatus for solid fuel gasification,especially coal gasification,by partial oxidation - Google Patents

Method and apparatus for solid fuel gasification,especially coal gasification,by partial oxidation Download PDF

Info

Publication number
PL110725B1
PL110725B1 PL1978204527A PL20452778A PL110725B1 PL 110725 B1 PL110725 B1 PL 110725B1 PL 1978204527 A PL1978204527 A PL 1978204527A PL 20452778 A PL20452778 A PL 20452778A PL 110725 B1 PL110725 B1 PL 110725B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
gasification
slag
boiler
gas
radiant
Prior art date
Application number
PL1978204527A
Other languages
English (en)
Other versions
PL204527A1 (pl
Original Assignee
Ruhrchemie Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ruhrchemie Ag filed Critical Ruhrchemie Ag
Publication of PL204527A1 publication Critical patent/PL204527A1/pl
Publication of PL110725B1 publication Critical patent/PL110725B1/pl

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/18Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
    • F22B1/1838Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines the hot gas being under a high pressure, e.g. in chemical installations
    • F22B1/1846Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines the hot gas being under a high pressure, e.g. in chemical installations the hot gas being loaded with particles, e.g. waste heat boilers after a coal gasification plant
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/20Apparatus; Plants
    • C10J3/22Arrangements or dispositions of valves or flues
    • C10J3/24Arrangements or dispositions of valves or flues to permit flow of gases or vapours other than upwardly through the fuel bed
    • C10J3/26Arrangements or dispositions of valves or flues to permit flow of gases or vapours other than upwardly through the fuel bed downwardly
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/48Apparatus; Plants
    • C10J3/52Ash-removing devices
    • C10J3/526Ash-removing devices for entrained flow gasifiers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • C10J3/78High-pressure apparatus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • C10J3/82Gas withdrawal means
    • C10J3/84Gas withdrawal means with means for removing dust or tar from the gas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • C10J3/82Gas withdrawal means
    • C10J3/84Gas withdrawal means with means for removing dust or tar from the gas
    • C10J3/845Quench rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913Carbonaceous raw material
    • C10J2300/093Coal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0956Air or oxygen enriched air
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0959Oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/18Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1846Partial oxidation, i.e. injection of air or oxygen only
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
    • Y02E20/18Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urzadze¬ nie do zgazowania paliw stalych, zwlaszcza weg¬ la przez czesciowe utlenianie w temperaturze po¬ wyzej kazdorazowej temperatury topnienia po¬ piolu i pod cisnieniem 10—200 barów.Do celów zgazowania wegla interesujace sa obecnie przede wszystkim sposoby, w których sto¬ suje sie podwyzszone cisnienie, poniewaz zastoso¬ wanie cisnienia ma szereg zalet, mianowicie skró¬ cony jest czas reakcji, zwiekszona wydajnosc pro¬ dukcji na jednostke czasu i jednoczesnie wzrasta stopien zgazowania wegla. Ponadto wzrasta wy¬ dajnosc produkcji w odniesieniu do jednostki ob¬ jetosci przestrzeni zgazowania w przyblizeniu proporcjonalnie do cisnienia. Poniewaz zwykle w nastepnych urzadzeniach, w których stosuje sie gaz syntezowy, takich jak urzadzenia amoniakal¬ ne, Fischer-Tropsch'a, okso, proces prowadzi sie pod wysokim cisnieniem, oszczedza sie wreszcie znaczna czesc nakladu na sprezanie.Jesli w urzadzeniu do zgazowania wegla maja byc poddawane obróbce wegla najrózniejszego rodza¬ ju, takie jak wegiel bitumiczny, bogaty w popiól i spiekajacy, to wprowadza sie wegiel w postaci pylu albo drobnozmielony i zgazowuje w tempera¬ turze powyzej kazdorazowej temperatury topnie¬ nia popiolu. Tym samym zapewnione jest calko¬ wite zgazowanie i regulowane odbieranie zuzla.Przy zgazowaniu pod zwiekszonym cisnieniem miesza sie pylisty albo drobnozmielony wegiel z 14 15 25 30 2 woda i wtryskuje do reaktora do zgazowania (por. np. opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 607 157). Dla tego rodzaju pylowych urzadzen do zgazowania charakterystyczne jest to, ze paliwo i tlen prowadzi sie we wspólpradzie.W sposobie opisanym w opisie patentowym Sta¬ nów Zjednoczonych Ameryki doprowadza sie tlen i paliwo przez kombinowana dysze od góry.Ciekly zuzel otrzymywany przy zgazowaniu pod cisnieniem opada do kapieli wodnej, przy czym zostaje on zgranulowany. Nastepnie wyprowadza sie zawiesine zuzla w wodzie przez zasuwe z przestrzeni cisnieniowej. Zuzel porwany przez gaz wymywa sie w pluczce wiezowej.W sposobie opisanym w opisie patentowym Sta¬ nów Zjednoczonych Ameryki nr 3 607157 stosuje sie wprawdzie optymalne warunki zgazowania i mozliwe jest równiez bez zarzutu odprowadzenie zuzla. Zawarta w gazie syntezowym znaczna ilosc ciepla nie jest jednak w tym procesie odzyskiwa¬ na. Jest ona raczej dla dalszego wykorzystania stracona przy chlodzeniu, które przeprowadza sie przez wtryskiwanie wody do goracego gazu w pluczce wiezowej. Podany w wymienionej pu¬ blikacji sposób postepowania jest niezadowalajacy pod wzgledem techniki cieplnej i tym samym równiez pod wzgledem ekonomicznym.Ponadto odciaganie gazu syntezowego ze zbiorni¬ ka reakcyjnego, przeprowadzane w wymienionym procesie oddzielania zuzlu i gazu poprzecznie do 110 725s 1 - f IM! '¦¦£ kierunku opadania zuzla, prowadzi do zagrodzen w odcinku przewodu dolaczonym do reaktora do zgazowania. Zagrodzenia, te sa spowodowane przez ciekle i plastyczne czasltkizuzlu, które ^zostaja porwane przez strumien! gazu i przy odbiciu po¬ zostaja przyczepione do |ciany rury.) Zadaniem niniejszego ^wynalazku jest przygoto¬ wanie sposobu za pomoca którego mozna zgazo- wywac wegle wszystkich rodzajów pod zwiekszo¬ nym cisnieniem i jednoczesnie wykorzystuje sie tak dalece, Jak to jest ; mozliwe, znaczna ilosc ci$p$a *zawarta w wytworzonym . gazie syntezo¬ wym.Nalezy przy tym uwzglednic to, ze wykorzysta¬ nia ciepla przez wytwarzanie pary w urzadzeniu ogrzewanym gazami odlotowymi, jak to stonuje sie w silowniach i innych urzadzeniach do zgazo¬ wania, nie mozna przeniesc bezposre&iig? na oma¬ wiane tutaj, przeprowadzane pod zwiekszonym cisnieniem1'fr-TRHaardzo*wysokiej-temperatwze-zga* zowanie wegla. Poniewaz zgazowanie z jednej strony nalezy przeprowadzic w tak wysokiej tem¬ peraturze, ze otrzymuje sie zuzel w stanie ciek¬ lym, musi poszukiwany sposób umozliwiac ozie¬ bianie gazu syntezowego, prowadzacego ze soba pierwotnie ciekle i plastyczne czastki zuzla, W zwiazku z tym nalezy dbac o to, aby system rur urzadzenia do-ciepla - odlotowego nie zostal zapcha¬ ny przez osad prowadzonego z gazem cieklego albo plastycznego zuzla. Z drugiej strony w roz¬ wijanym tutaj Azflej *$rb'cesie zg&zówanial * fclSnie-' l niowego, w którym gaz syntezowy* iv<,tfaly* -zuzel' wychodza razem przy dnie reaktora do zgazowa¬ nia, musi jednak zostac oddzielona od strumienia gazu czesc zuzla, która wystepuje w postaci du¬ zych cieklych ; albo plastycznych aglomeratów, których nie mozna doprowadzic do ^krzepniecia przez chlodzenie posrednie. • "¦"¦*' Zadanie mozna rozwiazac w ten sposób, Ze: 'go¬ racy gaz syntezowy bezposrednio po jego wytwd-* rzeniu poddaje**' sie * powrotnemu wymieszaniu z oziebionyrtr gftzem syntezowym, tak, ze prowa¬ dzone z gazem czastki zuzla zestalaja sie' 'przed wejsciem do ukladu dla "ciepla odlotowego 1^ nie zalegaja w rurach chlodzacych. - . t Wada tego watianiu^ rozwiazania jest to, ze dla urzadzenia dla ciepla odlotowego stracona bylaby znaczna czesc spadku' temperatury * i powierzchnie grzejne musialyby byc odpowiednio powiekszone.Ponadto zawracanie'duzych ilosci oziebionego ga¬ zu wymagaloby stosowdnid'dmuchawy pod zwiek¬ szonym cisnieniem. 'Oprócz tego do oddzielania zwielokrotnioftej * ilosci stalych czastek zuzla po¬ trzebne *¦ bylybyricyklony albo inne *'¦ 'rriechiniczhe urzadzenia- oddzielajace, które z powodu wysokie¬ go cisnienia bylyby 'kosztowne i wymagalyby kazdorazowo dodatkowych zasuw wyladunkowych! LepszA alternatywa rozwiazania niniejszego za¬ dania dostarcza zastosowanie kotla opromieniówa- nego umieszczonego miedzy reaktorem do zgazo¬ wania i kotlem konwekcyjnym. * l' Kolty opromfeniowane stosuje sie w silowniach i w urzadzeniach do zgazowania pylu weglowego, które pracuja pod cisnieniem atmosferycznym, do otrzymywania ciepla odlotowego dla zakresów 110 725 . t 4 ¦ .. ¦ . temperatur, w których prowadzony z gazami zu^ zel jest jeszcze ciekly ialbo plastyczny. Gazy zo¬ staja oziebione w kotle opromier^iowanym tak da¬ lece, ze zuzel jest zestalony przed wejsciem do g dolaczonego kotla konwekcyjnego.W przeciwienstwie do kotlów konwekcyjnych, które przy, powstawaniu cieklych albo plastycz¬ nych pozostalosci natychmiast sie pokrywaja osa¬ dem, w kotlach opromieniowanych hióina usunac i§ w sposób zadowalajacy osady i spieki zuzla z po¬ wierzchni chlodzacych .za pomoca tak zwanych zdmuchiwaczy sadzy, toj znaczy dysz, które sa na¬ pedzane woda albo para pod wysokim cisnieniem.W temperaturze powyzej 900°C ^ze * wzgledu na 15 trwalosc korzystne jest fstosowanie urzadzen, któ¬ re nie znajduja sie wf goraey^a"Jstr)imienidv gazu (dmuchawy ze sciana czolowa i o posuwie wzdluz- . nym). ¦ *¦¦- ';.:'¦ ¦<¦ •;? \\; '?..Przedmiotem wynalazku jest sposób zgazowania 20 paliw stalych, "zwlaszcza wegla "przez czesciowe utlenianie w obecnosci tlenu albo zwiazków za¬ wierajacych tlen w temperaturze powyzej kazdo¬ razowej temperatury topnienia fcdplolu i pod cisnieniem 10—200 barów, nastepne ochlodzenie :,;i,' vIl:i ;!.;««¦.<¦. *;*, .- * **'tiv «jvT. n .* . gazu syntezowego oraz pozostalosci spalama i bez¬ posrednie wysluzowanie zestalonych pozostalosci spalania.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze gaz razem z pozostaloscia po spalaniu z reaktora * do, • zgazifwa«ial »¦ ffczeplywa « zU **r^dkoscia 1—30 m/sec^ korzystaj?; 3—15 m/sec przez dysze cen¬ tralnie w cylindrycznym, albo rozszerzajacym sie ku dolowi stozkowo o 0—15°, korzystnie 3—10° kotle ©promieniowanym umieszczonym bezposred¬ nio < ponizej reaktora ze scianami pletwowymi o jstosunku wysokosci sciany pletwowej dp jej srednicy wynoszacym ^ 6 :1, oziebia sie tak da¬ lece, ze ciekle pozostalosci po spalaniu, które w postaci drobnych kropelek sa niesione przez gaz, zestalaja sie, zanim przejda do dolaczonego kot¬ la konwekcyjnego, otrzymane w postaci grubo^ ziarnistych aglomeratów pozostalosci po spalaniu przy zmianie kierunku strumienia gazu na po¬ wierzchni kapieli wodnej, która jest umieszczona bezposrednio ponizej kotla opromieniowaaego, zo¬ staja wytracone do wody, poddane granulowaniu i zawieszone w wodzie zostaja wyniesione z prze¬ strzeni cisnieniowej za pomoca sluzy i potrzebna do wytworzenia pary w kotle opromieniowanym wode zasilania kotla ogrzewa sie wstepnie za pomoca znacznej ilosci ciepla pozostalosci po spa¬ laniu. ¦ £. . Za pomoca sposobu wedlug wynalazku oraz 55 zwiazanej z nim aparatury mozna przeprowadzic zgazowanie pod cisnieniem wegli wszystkich ro¬ dzajów przy optymalnym wykorzystaniu ciepla w ukladzie ciepla odlotowego przy wykorzystaniu maksymalnie mozliwego spadku temperatury, eo bez wystepowania osadów w ukladzie ciepla od¬ lotowego, które w sposób istotny przeszkadzaja w pracy urzadzenia. Jednoczesnie zostaje równiez odprowadzona przewazajaca czesc zestalonego zuz¬ lu razem z cieklym, oddzielonym z przestrzeni ga- m zowej zuzlem, tak ze do wyniesienia wszystkiego 25 30 35 40 455 zuzla potrzebna jest tylko jedna jedyna sluza wy¬ prowadzajaca.Sposób wedlug wynalazku mozna stosowac w takich procesach zgazowania paliw stalych, zwlaszcza wegla przez czesciowe utlenianie w obecnosci tlenu albo zwiazków zawierajacych tlen, które przeprowadza sie pod zwiekszonym cisnieniem i w których popiól otrzymuje sie w stanie stopionym i razem z goracym gazem syn¬ tezowym wychodzi z przestrzeni reakcyjnej ku dolowi.Szczególna cecha wynalazku jest zastosowanie kotla opromieniowanego do odzyskiwania czesci ciepla zawartego w produkcie reakcji i umieszcze¬ nie tego kotla opromieniowanego bezposrednio ponizej reaktora do zgazowania.W urzadzeniach do zgazowania wegla, w któ¬ rych stosuje sie zwiekszone cisnienie i tempera¬ ture powyzej kazdorazowej temperatury topnie¬ nia popiolu, mozna przeprowadzic zgazowanie pa¬ liwa i tlenu albo zwiazku zawierajacego tlen we wspólpradzie od góry ku dolowi. Zatem powstaly gaz syntezowy i ciekle pozostalosci trzeba odpro¬ wadzac ponizej strefy zgazowania.Aby móc wyprowadzic otrzymane przy zgazowa- niu w stanie cieklym pozostalosci z przestrzeni cisnieniowej podczas ruchu ciaglego, spuszcza sie je celowo do kapieli wodnej, 4ak ze sa one w niej granulowane i moga byc odprowadzone przez slu¬ ze w zawiesinie wodnej.Umieszczenie ustawionego pionowo kotla opro¬ mieniowanego bezposrednio ponizej reaktora do zgazowania gwarantuje, ze zuzel , wystepujacy w postaci grubych aglomeratów, przelatuje bez przeszkody przez kociol opromieniowany, podczas gdy gaz przy przeplywie przez kociol opromienio¬ wany zostaje tak dalece oziebiony, ze niesione przez strumien gazu w postaci drobnych kropelek czastki zuzlu przy przeplywie od góry ku dolowi zestalaja sie. Po zestaleniu drobnych czastek zuzlu gaz odchyla sie bezposrednio na powierzchni ka¬ pieli wodnej, sluzacej do odciagania zuzlu, i od¬ ciaga poprzecznie. Ostre odchylenie powoduje, ze jeszcze znaczna czesc zestalonych czastek zuzlu zostaje wysluzowana przez sile odsrodkowa do kapieli wodnej.Gaz syntezowy, który przeplywa przez dysze ze zwiekszona predkoscia od góry do kotla opromie¬ niowanego, tworzy burzliwy strumien swobodny, który porywa ze soba pozostalosci po spalaniu i przeszkadza im w zetknieciu sie z rurami chlo¬ dzacymi lub sciana kotla opromieniowanego.Przez okreslenie „sciany pletwowe" kotla opromieniowanego nalezy rozumiec, ze przestrze¬ nie posrednie miedzy poszczególnymi rurami chlo¬ dzacymi w kierunku obwodowym zamkniete sa za pomoca wspawanych srodników, tak zwanych pletw. Za pomoca tej konstrukcji po pierwsze za¬ pewnia sie, ze sciana kotla opromieniowanego nie wchodzi w stycznosc z goracym gazem syntezo¬ wym; sciana moze byc dlatego wykonana ze stali, nie musi ona zatem byc wymurowana. Po wtóre przez wykonanie sciany pletwowej zapo¬ biega sie, aby zuzel mógl osadzac sie miedzy ru- 725 6 idini chlodzacymi albo miedzy rurami chlodzacy¬ mi i sciana kotla opromieniowanego.Wymiary kotla opromieniowanego nalezy tak dobierac, aby wolna srednica akurat wystarczyla . do przeszkodzenia pryskaniu cieklych czastek zuz¬ lu na sciane promieniowania. Dlugosc powierzchni promieniowania nalezy tak odmierzyc, aby ozie¬ bianie gazu z uwzglednieniem zabrudzenia sciany, które trzeba • brac pod uwage, wystarczylo z pew- noscia do unikniecia pokrycia dolaczonego kotla konwekcyjnego cieklymi albo plastycznymi cza¬ steczkami zuzla.Zestalone czastki zuzlu, które sa tak drobne, ze zostaja zebrane przez strumien gazu pomimo zmiany kierunku, nie pozostaja przyczepione do scian rury. Dolaczony kociol konwekcyjny, w któ¬ rym gaz zostaje dalej oziebiony, nie zostaje przez ten staly lotny pyl ani pokryty ani zapchany Przewód do odciagania gazu w obrebie bezposred- nio po zmianie kierunku ma korzystnie taki prze¬ krój, aby mozliwie malo stalego pylu zuzlowego zostalo porwane przez przeplywajacy z niewielka predkoscia gaz. Prowadzona z gazem przez kociol konwekcyjny ilosc pylu mozna w ten sposób utrzymywac w takich granicach, ze cyklony albo podobne urzadzenia oddzielajace nie sa potrzebne.Pozostaly w gazie pyl zostaje wymyty w dolaczo¬ nym stopniu gaszenia, który jest potrzebny do koncowego oziebienia gazu.| Poniewaz kociol opromieniowany jest umieszczo¬ ny ponizej przestrzeni zgazowania i powyzej ka¬ pieli wodnej dla wynoszenia zuzla, mozna usunac nie dajace sie calkowicie uniknac osady zuzla w rurach kotla opromieniowanego najlepiej za po¬ moca zdmuchiwaczy sadzy, które sa1 napedzane woda korzystnie pod wysokim cisnieniem 300—500 barów. Woda nie dostaje sie do przestrzeni zgazowa¬ nia, nie zaklóca zatem zgazowania. Dysze sa w ruchu tylko krótkotrwale, tak ze sprawnosc parowania ( kotla opromieniowanego nie zostaje w sposób istotny pogorszona.Moze zachodzic potrzeba oczyszczenia rur chlo¬ dzacych kotla opromieniowanego w okreslonych odstepach czasu. Z powodu osadów zuzla, które dzialaja izolujaco cieplo, pogarsza sie znacznie przechodzenie ciepla i tym samym dzialanie chlo¬ dzace kotla opromieniowanego, tak ze temperatura gazu syntezowego przy wyjsciu kotla opromie¬ niowanego ze wzrostem osadu zuzla w rurach chlodzacych z biegiem czasu wzrasta coraz bar¬ dziej. Dla ochrony dolaczonego urzadzenia, prze¬ de wszystkim kotla konwekcyjnego, przed osadami zuzlu, nie moze jednak wzrastac tak dalece, aby nie bylo juz zagwarantowane zestalanie prowadzo¬ nych przez gaz czastek zuzlu.Aby oczyszczanie moglo przebiegac zawsze we wlasciwym czasie niezaleznie od niezawodnosci obslugujacego personelu i mozliwie bez wszelkie¬ go nakladu obslugi, celowe jest zautomatyzowa¬ nie procesu oczyszczania, najlepiej w ten sposób, ze zasilanie dysz zdmuchiwacza sadzy woda wy¬ woluje sie przy wzrastajacej temperaturze gazu przy wyjsciu kotla opromieniowanego.Dp przeprowadzenia procesu wedlug wynalazku sluzy urzadzenie, przedstawione schematycz-119 725 z nie na zalaczonym rysunku, które w zasadzie sklada sie z reaktora cisnieniowego 1 do zgazowa- nia wegla z tlenem albo zwiazkami zawieraiacymi tlen,, z kotla opromieniowanego 2 umieszczonego bezposrednio ponizej reaktora, który przy dnie za¬ wiera kapiel wodna 3 i z polaczonego przez prze¬ wód 4 z kotlem opromieniowanym kotla konwe¬ kcyjnego 5 i znajdujacej sie ponizej kapieli wod¬ nej sluzy 6 do wyprowadzania zuzla. .Otrzymany przez zgazowanie paliw stalych, ko¬ rzystnie wegla z tlenem i zwiazkami zawierajacy¬ mi tlen produkt reakcji, skladajacy sie jv zasa¬ dzie z monotlenku wegla, wodoru i zuzlu, dopro¬ wadza sie do umieszczonego bezposrednio ponizej reaktora kotla opromieniowanego. Sprawnosc chlo¬ dzenia kotla opromieniowanego wymierza sie tak, aby mniejsze, prowadzone przez gaz do kotla kon¬ wekcyjnego czastki zuzla byly na pewno zestalo¬ ne, zanim zostana wyniesione do kotla konwe¬ kcyjnego, tak ze nie dochodzi juz do zaklejania.Wieksze zaglomerowane czastki zuzlu opadaja przez kociol opromieniowany do kapieli wodnej.Przy tym zuzel oziebia sie uderzeniowo, zestala sie i rozpada jednoczesnie na male granulaty. Od¬ dzielony granulowany zuzel przeprowadza sie w zawiesine w wodzie i odprowadza z kapieli wod¬ ne] za pomoca sluzy.Przyklad. Z reaktora, w którym pod cisnie¬ niem 37 barów i w temperaturze 1390°C poddaje sie zgazowaniu 13 780 kg/h zacieru wegla z woda za pomoca 7 484 kg/h tlenu, wychodzi pionowo ku dolowi przez dysze wylotowa o srednicy 965 mm 14 380 kg/h gazu syntezowego, który prowadzi ze soba 1215 kg/h zuzlu, 256 kg niespalonego wegla i 5 416 kg/h pary wodnej. Nastepnie gaz syntezo¬ wy przeplywa przez umieszczony bezposrednio po- nizei reaktora cylindryczny kociol opromieniowa¬ ny w wykonaniu sciany pletwowej, który ma dlu¬ gosc 13 m, srednice 3,3 m i powierzchnie chlodze¬ nia 83 m2, która jest utworzona przez wieniec rur o wymiarach 57 mmx4 mm o srednicy kola po¬ dzialowego wynoszacej 3 m.Gaz syntezowy zostaje odchylony nad znajduja- H ca sie w odstojniku kotla opromieniowanego ka¬ piela wodna i opuszcza kociol opromieniowany z boku przez przewód rurowy, po oziebieniu go w kotle opromieniowanym do temperatury 900°C.W kapieli wodnej oddziela sie 924 kg/h zuzla i 246 kg/h niespalonego wegla. 290 kg/h zuzlu w postaci mialkich zestalonych czastek i 110 kg/h niespalonego wegla zostaja porwane przez gaz syntezowy opuszczajacy kociol opromieniowany.Z kapieli wodnej oddziela sie 20 000 kg/h wody o temperaturze 186°C. Te goraca wode stosuje sie do wstepnego ogrzania calkowicie odsolonej wody zasilania, kotla, zastosowanej w rurach chlodzacych kotla opromieniowanego* W rurach chlodzacych kotla, opromieniowanego calkowicie S odsolona woda zostaje przeksztalcona w pare o cisnieniu 44 barów.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób zgazowania paliw stalychy zwlaszcza wegla przez czesciowe utlenianie w obecnosci tle¬ nu albo zwiazków zawierajacych tlen w tempera¬ turze powyzej kazdorazowej temperatury topnie- 10 nia popiolu i pod cisnieniem 10—200 barów, na¬ stepne oziebianie gazu syntezowego oraz pozosta¬ losci po spalaniu i bezposrednie wysluzowanie zastalonych pozostalosci po spalaniu, znamienny tym, ze gaz razem z pozostalosciami po spalaniu 15 z reaktora do zgazowania przeplywa z predkoscia. 1—30 m/sec, korzystnie 3—15 m/sec przez dysze centralnie w umieszczonym bezposrednio ponizej reaktora cylindrycznym, albo rozszerzajacym sie ku dolowi stozkowo o 0—15°, korzystnie 3^10° 31 kotle opromieniowanym ze scianami pletwowymi o stosunku wysokosci sciany pletwowej do jej srednicy wynoszacym ^ 6 : 1 i oziebia sie go tak dalece, ze ciekle pozostalosci po spalaniu, które w postaci drobnych kropelek sa niesione przez 26 gaz, krzepna zanim przedostana sie do dolaczone¬ go kotla konwekcyjnego, otrzymane w postaci grubszych aglomeratów pozostalosci po spalaniu przy zmianie kierunku strumienia gazu* przy po¬ wierzchni kapieli wodnej, która jest umieszczona 30 bezposrednio ponizej kotla opromieniowanego, od¬ dziela sie do wody, granuluje i przeprowadzone w zawiesine; w wodzie za pomoca sluzy wypro¬ wadza sie z przestrzeni cisnieniowej i potrzebna do wytworzenia pary w* kotle opromieniowanym 35 wode zasilania kotla ogrzewa sie wstepnie za po¬ moca ciepla pozostalosci po spalaniu. 2; Sposobu wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze koeio£ opromieniowany oczyszcza sie za pomoca zdmuchiwaczy sadzy, których dysze W zaleznosci 40 od temperatury gazu odlotowego sa zasilane przez impuls sterowniczy. 3. Urzadzenie do zgazowania paliw stalych, zwlaszcza- wegla przez czesciowe utlenianie w obecnosci tlenu albo zwiazków zawierajacych tlen 45 w temperaturze powyzej kazdorazowej tempera¬ tury topnienia popiolu i pod cisnieniem 10—200 barów, nastepne oziebianie gazu syntezowego oraz pozostalosci po spalaniu i bezposrednie wyprowa¬ dzenie za pomoca sluzy zestalonych pozostalosci 50 po spalaniu, znamienny tym, ze sklada sie z re¬ aktora cisnieniowego (1) do zgazowania wegla z tlenem albo zwiazkami zawierajacymi tlenf umieszczonego bezposrednio ponizej reaktora kot¬ la opromieniowanego (2) ze scianami pletwowymi 16 o stosunku wysokosci sciany pletwowej do jej srednicy wynoszacym ^6:1, który przy dnie za^ wiera kapiel wodna (3) i polaczonego przez prze¬ wód (4 z kotlem konwekcyjnym (Sfc i znajdujacej *sie ponizej < feapieli wodnej sluzy (6) do wyprowa'- 60 dzania zuzlik110 725 FIG1 PL PL PL

Claims (1)

1.
PL1978204527A 1977-02-10 1978-02-09 Method and apparatus for solid fuel gasification,especially coal gasification,by partial oxidation PL110725B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2705558A DE2705558B2 (de) 1977-02-10 1977-02-10 Verfahren und Vorrichtung zum Vergasen von festen Brennstoffen, insbesondere Kohle durch partielle Oxidation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL204527A1 PL204527A1 (pl) 1978-10-23
PL110725B1 true PL110725B1 (en) 1980-07-31

Family

ID=6000818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL1978204527A PL110725B1 (en) 1977-02-10 1978-02-09 Method and apparatus for solid fuel gasification,especially coal gasification,by partial oxidation

Country Status (13)

Country Link
US (1) US4310333A (pl)
JP (1) JPS6059956B2 (pl)
AU (1) AU516120B2 (pl)
BE (1) BE863698A (pl)
BR (1) BR7800648A (pl)
CA (1) CA1088310A (pl)
DE (1) DE2705558B2 (pl)
FR (1) FR2380338A1 (pl)
GB (1) GB1558953A (pl)
NL (1) NL170157C (pl)
PL (1) PL110725B1 (pl)
SU (1) SU917700A3 (pl)
ZA (1) ZA78701B (pl)

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD145025A3 (de) * 1978-09-28 1980-11-19 Klaus Egert Verfahren und vorrichtung zur glei hzeitigen gaskuehlung und schlackegranulierung
US4270493A (en) * 1979-01-08 1981-06-02 Combustion Engineering, Inc. Steam generating heat exchanger
DE2918859C2 (de) * 1979-05-10 1983-12-01 Carl Still Gmbh & Co Kg, 4350 Recklinghausen Gasgenerator zum teilweisen Vergasen von Kohle
US4377394A (en) * 1979-05-30 1983-03-22 Texaco Development Corporation Apparatus for the production of cleaned and cooled synthesis gas
US4289502A (en) * 1979-05-30 1981-09-15 Texaco Development Corporation Apparatus for the production of cleaned and cooled synthesis gas
US4328006A (en) * 1979-05-30 1982-05-04 Texaco Development Corporation Apparatus for the production of cleaned and cooled synthesis gas
US4272255A (en) * 1979-07-19 1981-06-09 Mountain Fuel Resources, Inc. Apparatus for gasification of carbonaceous solids
DE2933514C2 (de) * 1979-08-18 1987-02-12 MAN Gutehoffnungshütte GmbH, 4200 Oberhausen Vorrichtung zum Behandeln von durch Kohlevergasung erzeugtem Synthesegas
DE2933716C2 (de) * 1979-08-21 1985-06-13 Deutsche Babcock Ag, 4200 Oberhausen Mit einer Dampferzeugungsanlage versehener Gasgenerator
DE2940257C2 (de) * 1979-10-04 1984-11-08 Ruhrchemie Ag, 4200 Oberhausen Strahlungskessel für die Abkühlung eines feste und schmelzflüssige Partikel enthaltenden Gasstromes
DE2951153C2 (de) * 1979-12-19 1981-11-12 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 4200 Oberhausen Vorrichtung zum Reinigen und durch Kohlevergasung erzeugtem Synthesegas
JPS5698286A (en) * 1980-01-09 1981-08-07 Babcock Hitachi Kk Method for recovering heat in coal gasifying plant
CH653360A5 (de) * 1980-09-19 1985-12-31 Sulzer Ag Heissgaskuehler an einer kohlevergasungsanlage.
CH643649A5 (de) * 1980-09-19 1984-06-15 Sulzer Ag Heissgaskuehler mit einem druckbehaelter.
DE3107156A1 (de) * 1981-02-26 1982-09-16 L. & C. Steinmüller GmbH, 5270 Gummersbach Anlage zur erzeugung von gasfoermigen produkten
DE3120238A1 (de) * 1981-05-21 1982-12-09 Deutsche Babcock Anlagen Ag, 4200 Oberhausen Reaktor zur flugstromvergasung
JPS61143491A (ja) * 1984-12-17 1986-07-01 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 火炉冷却装置
GB8620994D0 (en) * 1986-08-29 1986-10-08 Shell Int Research Synthesis gas
GB8620993D0 (en) * 1986-08-29 1986-10-08 Shell Int Research Synthesis gas
DE3844613A1 (de) * 1988-07-16 1990-01-18 Krupp Koppers Gmbh Anlage fuer die erzeugung eines produktgases aus einem feinteiligen kohlenstofftraeger
US4907565A (en) * 1989-02-22 1990-03-13 Caterpillar Inc. High pressure gasifier and diesel cycle internal combustion engine system
US5266086A (en) * 1989-12-20 1993-11-30 Caterpillar Inc. Intermittently-fed high-pressure gasifier process
DE4125518C1 (en) * 1991-08-01 1992-11-05 Energiewerke Schwarze Pumpe Ag, O-7610 Schwarze Pumpe, De Disposal of solid and liq. waste by gasification - by combusting crude combustion gas at high temp. in solid bed gasifier
DE4125522C1 (en) * 1991-08-01 1992-10-29 Energiewerke Schwarze Pumpe Ag, O-7610 Schwarze Pumpe, De Simultaneous disposal of solid and liq. waste material, avoiding environmental pollution - by combustion in solid bed pressure gasification plant, quenching hot effluent gases then mixing with oxygen@-contg. gases and combusting further
DE4125521C1 (pl) * 1991-08-01 1992-10-29 Energiewerke Schwarze Pumpe Ag, O-7610 Schwarze Pumpe, De
DE19509570C2 (de) * 1995-03-16 1997-01-16 Schwarze Pumpe Energiewerke Ag Verfahren zur Pyrolyse und Festbettdruckvergasung von kohlenstoffhaltigen Stoffen
RU2157400C1 (ru) * 1996-07-17 2000-10-10 Тексэко девелопмент корпорэйшн Способ минимизации накипи на испарителе и извлечения солей в процессе газификации
US20060101715A1 (en) * 2004-11-17 2006-05-18 Karel Vlok Apparatus and method for coal gasification
US20060228284A1 (en) * 2005-04-11 2006-10-12 Schmidt Craig A Integration of gasification and ammonia production
US20080000155A1 (en) * 2006-05-01 2008-01-03 Van Den Berg Robert E Gasification system and its use
US9051522B2 (en) 2006-12-01 2015-06-09 Shell Oil Company Gasification reactor
US8960651B2 (en) 2008-12-04 2015-02-24 Shell Oil Company Vessel for cooling syngas
CN107674707B (zh) * 2017-10-09 2020-12-25 太重(天津)滨海重型机械有限公司 气化炉和气化系统
CN109652141B (zh) * 2019-01-09 2020-10-30 安徽省宁国市长乐林产品开发有限公司 一种新型自带气体净化的水冷式生物质气化炉
CN118895164B (zh) * 2024-07-30 2025-06-06 上海岚泽能源科技有限公司 一种带余热回收的生物质气流床气化系统和气化工艺

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE519600A (pl) * 1952-05-10
BE539476A (pl) * 1954-09-08
US2931715A (en) * 1956-10-24 1960-04-05 Texaco Inc Apparatus for the gasification of solid fuels
DE1217014B (de) * 1957-12-13 1966-05-18 Texaco Development Corp Vorrichtung zur Herstellung von Kohlenoxyd und Wasserstoff
DE1545461A1 (de) * 1966-05-20 1970-01-29 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur Herstellung von ueberwiegend Kohlenmonoxyd und bzw. oder Wasserstoff enthaltenden Gasen aus festen Brennstoffen
US3639261A (en) * 1968-03-27 1972-02-01 Texaco Inc Process for the generation of synthesis gas from oil
US3544291A (en) * 1968-04-22 1970-12-01 Texaco Inc Coal gasification process
GB1371296A (en) * 1972-05-20 1974-10-23 Texaco Development Corp Sewage and garbage disposal process
ZA739012B (en) * 1973-05-18 1974-10-30 Otto & Co Gmbh Dr C A pressure reactor for producing a combustible gas
US3988123A (en) * 1975-08-15 1976-10-26 The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration Gasification of carbonaceous solids
US3998609A (en) * 1975-10-01 1976-12-21 Texaco Inc. Synthesis gas generation

Also Published As

Publication number Publication date
US4310333A (en) 1982-01-12
BR7800648A (pt) 1978-09-12
SU917700A3 (ru) 1982-03-30
NL7703161A (nl) 1978-08-14
BE863698A (fr) 1978-08-07
DE2705558B2 (de) 1980-10-23
AU516120B2 (en) 1981-05-21
NL170157C (nl) 1982-10-01
ZA78701B (en) 1979-02-28
AU3303578A (en) 1979-08-16
CA1088310A (en) 1980-10-28
PL204527A1 (pl) 1978-10-23
JPS5399203A (en) 1978-08-30
FR2380338B1 (pl) 1982-04-30
JPS6059956B2 (ja) 1985-12-27
DE2705558A1 (de) 1978-08-17
FR2380338A1 (fr) 1978-09-08
GB1558953A (en) 1980-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL110725B1 (en) Method and apparatus for solid fuel gasification,especially coal gasification,by partial oxidation
AU2008300900B2 (en) Gasification reactor and method for entrained-flow gasification
CN1944593B (zh) 用于高功率飞流气化器的方法和设备
AU2006201146B2 (en) Gasification method and device for producing synthesis gases by partial oxidation of fuels containing ash at elevated pressure with partial quenching of the crude gas and waste heat recovery
US4372253A (en) Radiation boiler
EP1877522B1 (en) Method for quenching synthesis gas
PL209860B1 (pl) Sposób i urządzenie do strumieniowego zgazowywania paliw stałych pod ciśnieniem
TWI447220B (zh) 具熔渣移除設備之氣化裝置
PL126963B1 (en) Method of separating entrained solid material and slag from a stream of hot non-purified gas and apparatus therefor
SU961564A3 (ru) Способ получени горючих газов из угл и устройство дл его осуществлени
US10131857B2 (en) Gasification quench system
JP4085239B2 (ja) ガス化方法、及びガス化装置
DE102009038094B4 (de) Abhitzeverwertung nach Trennung von Rohgas und Schlacke in einem Flugstromvergaser
GB2106130A (en) Gasification
JPS5851987B2 (ja) ほとんど粒子を含まない合成ガスの製造方法
AU2011301418C1 (en) Method for generating synthesis gas
EP0349090B1 (en) Method of altering contaminants in a high-temperature, high-pressure raw synthesis gas stream
DE2325204C3 (de) Gaserzeuger mit zylindrischem Druckreaktor
US10131856B2 (en) Gasification quench system
JP6901165B2 (ja) 平衡接近反応器
US9464247B2 (en) Device for the treatment of crude synthesis gas
DE2325204B2 (de) Gaserzeuger mit zylindrischem druckreaktor
CZ24084U1 (cs) Zařízení pro zplyňování různých druhů vstupní suroviny
GB2253632A (en) Monitoring of deposit