PL131523B1 - Coal gasification apparatus - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 1986 11 29 131523 Int Cr. C10J 3/20 Twórca wynalazku:' Uprawnionj z patentu: BRITISH GAS CORPORATION, Londyn /Wielka Brytania/ URZ^DZ-EMIE DO GAZYFIKACJI WgGLA Przedmiotem-wynalazku jest urzadzenie, do gazyfikacji wegla, zwlaszcza takie, w któ¬ rym wegiel lub inne paliwo weglowe jest wprowadzane do szczytu kolumnopodobnej kadzi ga- zyfikujacej i jest gazyfikowane przy wysokim cisnieniu i temperaturze za pomoca gazu, na przyklad tlenu i pary wodnej, wprowadzanego przez dysze do zloza paliwa. Pozostajacy po¬ piól gromadzi sie jako ciekly zuzel i zelazo w trzonie kadzi gazyfikacyjnej, z której jest wyprowadzany w dól przez wylot spustowy zuzla lub otwór w trzonie do wody zebranej w komorze chlodniczej kadzi, /spuszczanie zuzla/. Zwykle w trzonie jeat utrzymywana ka¬ piel cieklego zuzla i zelaza przez kierowanie goracych produktów spalania z palnika umieszczonego ponizej otworu spustowego zuzla w góre otworu spustowego, przy czym spusz¬ czanie cieklego zuzla i zelaza jest zapoczatkowane i kontrolowane przez zamykanie lub zmniejszanie wylotu palnika i redukowanie cisnienia w komorze chlodniczej i kadzi gazy- fikujacej.W trakcie pracy tego rodzaju gazyfikatora odzuziajacego, spust zuzla i trzon sa na¬ razone na agresywna erozje, korozje i oddzialywanie termiczne cieklego zuzla i zelaza.Wysoka temperatura i ruchliwosc zuzla i zelaza podczas operacji spuszczania zuzla i za¬ trzymywania zuzla sprawiaja, zeyfazialanie erozji i wysokich temperatur sa narazone prze¬ de wszystkim materialy wykladzinowe spustu zuzla i wewnetrznej powierzchni trzonu.Z brytyjskiego opisu patentowego nr 1 569 297 jest znany gazyfikator odzuzlajacy, w który otwór do usuwania zuzla jest usytuowany srodkowo w obrebie trzonu gazyfikatora, który zawiera wyjmowalny pierscieniowy czlon trzonowy dopasowywany ponad otworem spus¬ towym zuzla, stanowiacy pelna bryle materialu o duzej przewodnosci cieplnej, i posiadaja¬ cy kanal dla krazenia przez ten czlon plynu chlodzacego z wlotem i wylotem komunikujacymi sie z tym kanalem na zewnatrz czlonu.Celem wynalazku jest otrzymywanie ulepszonego ukladu trzonu dla gazyfikatora odzuz- lajacego.2 131 523 Wedlug wynalazku gazyfikator odzuzlajacy zawiera kadz gazyfikujaca, element do wprowadzania wegla lub innego paliwa weglistego do kadzi dla jego gazyfikacji, element 'do wprowadzania czynnika gazyfikujacego do kadzi dla spowodowania gazyfikacji zawartego w niej paliwa, oraz trzon umieszczony przy-dnie kadzi i zawieraj acy chlodzony plynem czlon spuszczajacy zuzel, majacy otwór dla usuwania cieklego zuzla z kadzi, przy czym trzon ten zawiera pierscieniowy blok utworzony korzystnie z metalu o duzej przewodnosci ciepl¬ nej, dopasowany ponad czlonem spuszczania zuzla i posiadajacy elementy tworzace jeden lub wiecej formowanych nierozdzielnie kanalów dla krazenia plynu chlodzacego przez blok, przy czym blok ten posiada górna powierzchnie posrednia o pochyleniu przynajmniej 10° do poziomu, po której to powierzchni posredniej splywa ciekly zuzel w dól i do wewnatrz w strone czlonu spuszczania zuzla.Korzystnie pochylenie górnej powierzchni posredniej pierscieniowego bloku wynosi pomiedzy 25° i 45° do poziomu i stanowi zasadniczo to samo pochylenie co pochylenie gór¬ nej powierzchni posredniej czlonu spuszczania zuzla* Pierscieniowy blok jest korzystnie utworzony z wielu oddzielnie odlewanych czesci, mocowanych ze soba na miejscu. Pierscieniowy blok moze byó utworzony z przynajmniej trzech sektorowych, odlewanych czesci, mocowanych ze soba na miejscu. Pierscieniowy blok moze równiez zawierac oddzielna czesc pierscieniowa, umieszczona w sasiedztwie czlonu spuszczania zuzla i zamocowana do reszty pierscieniowego bloku na miejscu. Odpor¬ nosc na erozje pierscieniowego bloku i czlonu spuszczania zuzla zalezy od parametrów krytyoznyoh projektu, obejmujacych miedzy innymi przewodnosc cieplna zastosowanego ma¬ terialu, ksztalt i geometrie bryly metalu, wielkosc i ksztalt otworu, oraz wielkosc, dlugosc i usytuowanie kanalów.chlodzacych wzgledem powierzchni wystawionych na dziala¬ nie termiczne.Wielkosc i szybkosc przeplywu plynu chlodzacego jest równiez waznym czynnikiem w projekcie pierscieniowego bloku i czlonu spuszczania zuzla, poniewaz odsloniete powierzch¬ nie musza byc skutecznie chlodzone dla utrzymania wlasciwych temperatur powierzchni, ale z drugiej strony wazne jest, aby z trzonu nie byly odprowadzane nadmierne ilosci ciepla.Zwykle zaleca sie stosowanie predkosci przeplywu plynu chlodzacego rzedu 610-915 cm/sek dla otrzymania stalej temperatury scianki kanalu. Korzystnie, czlon spuszczania zuzla i pierscieniowy blok sa utworzone z miedzi lub stopu miedzi.Górna powierzchnia posrednia moze byc pokryta warstwa materialu ogniotrwalego, na przyklad moze to byc przynajmniej jeden rzad cegiel ogniotrwalych.Przedmiot wynalazku zostanie uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia podluzny przekrój pionowy gazyfikatora odzuzlajacego o stalym zlozu z ukladem trzonu wedlug wynalazku; fig. 2 - podluzny przekrój pionowy ukladu trzo¬ nu pokazanego na fig. 1, w powiekszeniu, a fig* 3 - widok z góry w czesciowym przekroju wzdluz linii III-III na fig. 2.Pokazany na fig. 1 gazyfikator posiada wylozona substancje ogniotrwala, cisnieniowa komore gazyfikacyjna 10, do której jest podawany wegiel lub inne paliwo wegliste z leja samowyladowczego 12 i rozprowadzany za pomoca obrotowego rozdzielacza 14* Czynnik gazy- fikujacy, na przyklad tlen i para wodna, jest wprowadzany do zloza paliwa /niepokaza- nego/ poprzez dysze 16 dla powodowania gazyfikacji paliwa. W trakcie pracy gazyfikatora, oiekly zuzel gromadzi sie na spodzie komory gazyfikacyjnej 10 i jest okresowo spuszczany poprzez otwór 18 w czlonie spuszczania zuzla 20 do zbiornika z woda znajdujacego sie w komorze chlodzacej 24. gdzie zostaje gwaltownie eohlodzony w wodzie wyplywajacej z per¬ forowanego pierscienia rurowego, przed przeniesieniem do leja samowyladowczego 28 wskutek dzialania zaworu 30 w postaci gestego i drobnoziarnistego spieku unoszonego przez czesc chlodzacej wody. Spiek jest wyladowywany z leja samowyladowczego 28 na ruchome przenosniki 32. Woda dostarczana do pierscienia chlodzacego 26 poprzez wlot 34 moze czesciowo stanowic wode zawracana przez wyloty 36, 38 z komory chlodzacej 24 i leja sa¬ mowyladowczego 28, poprzez pompe i srodek filtrujacy /niepokazany/. Wedlug wynalazku obszar trzonu otaczajacy spust zuzla 20 jest wyposazony w pierscieniowy blok 40.131 523 3 Jak pokazano równiez na fig. 2 komora chlodzaca 24 jest zamocowana w gazoszczelny, sposób do spodu komory gazyfikacyjnej 10 za posrednictwem wyjmowalnego zespolu naprze¬ miennych kolnierzy 41* który zawiera cylindryczna, stalowa tuleje 42 majaca przyspawany do górnego konca pierscieniowy stalowy blok 46• Czlon spuszczania zuzla 20 jest podparty poprzez blok 46 za pomoca srub /niepokazanych/. Woda chlodzaca jest doprowadzana do spi¬ ralnych przewodów wodnych 51 utworzonyoh w czlonie spuszczania zuzla 20 przez rurke wlo¬ towa 52 i rurke wylotowa 54t przechodzaca przez blok 46.Pierscieniowy blo"k 40 jest dopasowany ksztaltem do spodu komory gazyfikacyjnej 10 po¬ nad czlonem spuszczania zuzla 20 i jest zamocowany w tym polozeniu za pomoca metalowego pierscienia podporowego 55• Przestrzenie pomiedzy pierscieniowym blokiem 40 i scianka 56 komory gazyfikacyjnej 10 i pomiedzy pierscieniem podporowym 55 i scianka 56 komory sa wy¬ pelnione materialem wypelniajacym 57 vi postaci porowatego tlenku glinu. Pierscieniowy blok 40 jest korzystnie utworzony z metalu o duzej przewodnosci cieplnej, takiego jak miedz lub stop miedzi, który jest odlewany wokól rury ze stopu nikiel-chrom dla utworzenia kanalów 58 krazenia plynu chlodzacego.Pierscieniowy blok 40 posiada górna powierzchnie posrednia 61, która jest nachylona ku dolowi i do wewnatrz w strone czlonu spuszczania zuzla pod katem zasadniczo 36 do po¬ ziomu. Jak mozna dokladniej zauwazyc na fig. 3, pierscieniowy blok 40 zawiera dwanascie zasadniczo odcinkowo uksztaltowanych czesci 62 zamocowanych razem wokól srodkowej czesoi pierscieniowej 63* Wewnetrzne obrzeze pierscieniowej czesci 63, które znajduje sie przy jej najnizszym zakonczeniu, spoczywa na najwyzszym zakonczeniu powierzchni posredniej 66 czlonu spuszczania zuzla 20. Kanaly 58 dla plynu chlodzacego, majace zasadniczo ksztalt U, przechodza przez kazda z odcinkowo uksztaltowanych czesci 62 i sa polaczone w szereg po¬ przez rurki zasilajace 64 przy zewnetrznych koncach kanalów 58 i sa wyposazone w rurki wlotowe i wylotowe 65, 66 dla doprowadzania i odprowadzania plynu chlodzacego. Srodkowa pierscieniowa czesc 63 jest wyposazona w spiralnie skrecony kanal 67 dla plynu chlodza¬ cego, dostarczanego przez rurke wlotowa 52 i odprowadzanego przez rurke wylotowa 54» Nachylenie górnej powierzchni posredniej 61 pierscieniowego bloku 40 jest zasadniczo takie same jak nachylenie górnej powierzchni posredniej 68 czlonu spuszczania zuzla 20.Powierzchnia posrednia 61 pierscieniowego bloku 40 lacznie z powierzchnia utworzona przez pierscieniowa czesc 63 moze byc pokryta przynajmniej jedna warstwa odcinkowo uksztaltowa¬ nych cegiel ogniotrwalych 69 korzystnie z materialu na bazie karborundu /pokazanych linia¬ mi kreskowymi/.Stwierdzono, ze sprawne chlodzenie trzonu zapewniane przez pierscieniowy blok 40 nie tylko opóznia zuzycie materialu ogniotrwalego 69, ale równiez umozliwia ciagla prace urza¬ dzenia, gdy material ogniotrwaly zostal zasadniczo zuzyty. Za pomoca doswiadczenia prak¬ tycznego wykazano, ze na górnej powierzchni posredniej bloku 40 tworzy sie warstwa za¬ krzepnietego zuzla, która chroni miedz lub stop miedzi przed dzialaniem cieklego zelaza i ze chlodzenie moze utrzymywac te warstwe stabilnie przy wszystkich normalnych warunkach roboczych. Ponadto, stosunkowo stromy kat górnej powierzchni posredniej, wynoszacy ko¬ rzystnie pomiedzy 25° i 45 do poziomu, powoduje szybkie splyniecie cieklego zelaza przez czlon spuszczania zuzla 20, który równiez posiada górna powierzchnie posrednia 66 o podob¬ nym, stosunkowo stromym kacie. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do gazyfikacji wegla zawierajace kadz gazyfikacyjna, element do wpro¬ wadzania wegla lub Innego paliwa weglistego do kadzi w celu gazyfikacji, element do wpro¬ wadzania do kadzi czynnika gazyfikujacego dla spowodowania gazyfikacji zawartego w niej paliwa, oraz trzon umieszczony na spodzie kadzi i zawierajacy chlodzony plynem czlon spuszczania zuzla, majacy otwór do usuwania cieklego zuzla z kadzi, znamienne tym, ze trzon zawiera pierscieniowy blok /40/ w postaci brylowego odlewu, utworzony z4 131 523 metalu o duzej przewodnosci cieplnej, dopasowany ksztaltem ponad czlonem spuszczania zuzla /20/ i majacy jeden lub wiecej utworzonych nierozdzielnie kanalów /58/ dla krazenia plynu chlodzacego poprzez blok /40/f przy czym blok /40/ posiada górna powierzchnie posred¬ nia /61/ o nachyleniu przynajmniej 10 do poziomu, przez która to powierzchnie posred¬ nia /61/ splywa ciekly zuzel w dól i wewnetrznie w strone czlonu spuszczania zuzla /20/.
2. 2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze nachylenie górnej powierzchni posredniej 761/ pierscieniowego bloku /40/ jest pomiedzy 25° i 45 do poziomu. 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze nachylenie górnej powierzchni posredniej /61/ pierscieniowego bloku 40 jest zasadniczo takie same jak nachy¬ lenie górnej powierzchni posredniej /68/ czlonu spuszczania zuzla /20/. 4. * Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze pierscieniowy blok /40/ sklada sie z wielu oddzielnych, odlanych czesci /62/f zmocowanych ze soba na miejscu. 5. Urzadzenie wedlug zastrz. 4, znamienne tym, ze pierscieniowy blok /40/ sklada sie z przynajmniej trzech odcinkowo uksztaltowanych odlanych czesci, zmo¬ cowanych razem na miejscu. 6. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 albo 4 albo 5,znamienne tym, ze piers¬ cieniowy blok /40/ zawiera oddzielna czesc pierscieniowa /63/ umieszczona w sasiedztwie czlonu spuszczania zuzla /20/ i zamocowana do pozostalej czesci pierscieniowego bloku /40/ na miejscu. 7. Urzadzenie wedlug zastrz. 1,znamienne tym, ze pierscieniowy blok /40/ jest wykonany z miedzi lub stopu miedzi. 8. Urzadzenie wedlug zastrz. 1,znamienne tym, ze górna powierzchnia posrednia /61/ pierscieniowego bloku /40/ jest pokryta warstwa materialu ogniotrwalego. 9. Urzadzenie wedlug zastrz. 8,znamienne tym, ze górna powierzchnia posrednia /61/ pierscieniowego bloku /40/ jest pokryta przynajmniej jedna warstwa cegiel ogniotrwalych.131 523 FIGI ZJ®=^ 32131 523 32 60 /# 20 54 4/. 63i tf 40 FIG.
3. 3. Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz. Cena 100 zl PL