Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania kalibrowanego koksu lub paliwa bezdymnego w sposób ciagly z wegli róznych typów, a w szczególnosci z wegla energetycznego.Znane procesy ciaglego koksowania, polegajace na szybkim koksowaniu rozdrobnionych wegli w przesuw¬ nym ruszcie zlozonym z kasetek zamykanych od góry, charakteryzuja sie przeponowym dostarczeniem ciepla.Teoretyczne cieplo koksowania, w zaleznosci od typu wegla wynosi 1600-1700 kJ/kg wegla, natomiast jednost¬ kowe zuzycie ciepla jak wyzsze rzedu co najmniej 2000 kJ/kg wegla. Zasadnicze wady tych procesów, uniemozli¬ wiajace wprowadzenie ich do skali przemyslowej o duzej wydajnosci oraz zastosowanie pelnej automatyzacji, wynikaja z koniecznosci wytworzenia wysokich obciazen cieplnych, zblizonych do jednostkowego ciepla kokso¬ wania w klasycznych komorach koksowniczych oraz stosowania rozwiazan technologicznych, polegajacych na zabezpieczeniu atmosfery beztlenowej przez odgórne zamykanie kasetek (polski opis patentowy nr 26 000 i pol¬ ski opis patentowy nr 100 094). Ponadto tworzace sie produkty ciekle i gazowe musza byc odbierane na ogólnie stosowanych zasadach.Z kolei w procesie wytwarzania strumienia cieplnego przeznaczonego do ogrzewania kotlów energetycz¬ nych stosuje sie jako paliwo wegle gorszych gatunków, zazwyczaj mocno zapopielone. Wydzielony w trakcie spa¬ lania popiól tworzy trudny do usuniecia zuzel. Wystepuje powazna emisja zanieczyszczen pylowo-gazowych (w tym równiez dwutlenku siarki) do atmosfery. Tego typu procesy sa energetycznie niskosprawne. Wystepuja straty niespalonej substancji weglowej i ciepla wegla.W innych rozwiazaniach stosuje sie specjalnej kontrukcji palniki przystosowane do spalania pylistego paliwa (korzystnie o rozdrobnieniu rzedu 100 mikronów). Mozliwe jest tez czesciowe spalanie, a nastepnie zgazowanie i otrzymywanie mieszanego gazu palnego (patent tymczasowy PRL nr 96 190, ogloszony 31.07.1976). Tego typu technologie umozliwiaja jedynie produkcje paliwa gazowego, którego utylizacja zachodzi w dowolnych zna¬ nych urzadzeniach umozliwiajacych przetworzenia gazowego w energie cieplna inne produkty chemiczne itp.W technice — a w szczególnosci w ruchu ciaglym, nieznane sa sposoby prowadzenia obu procesów: endoter- micznego i egzotermicznego w celu uzyskania kalibrowanego koksu z jednoczesna utylizacja strumienia cieplnego ze wzgledu na ich specyfike — proces koksowania przebiega w atmosferze beztlenowej, natomiast proces spalania wymaga nadmiaru tlenu z powietrza. Wprawdzie zaproponowano prowadzenie procesu niskotemperaturowego wytlewania na przesuwnym ruszcie w obecnosci powietrza ewentualnie innych gazów lub pary wodnej jednoczes-2 136 715 nie spalajac 1—2% uwegiowego paliwa (patent polski nr 18131, udzielony 17.3.1933) lecz w rozwiazaniu tym, ze wzgledu na niskie obciazenie cieplne nie otrzymuje sie silnie odgazowanego paliwa kawalkowego mogacego po¬ siadac jakiekolwiek znaczenie praktyczne.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze proces koksowania prowadzi sie bezprzeponowo w atmosfe¬ rze tlenowej wspólbieznie do procesu spalania wegla, a wegiel umieszcza sie w otwartych elementach kubicz- nych, dzielonych, w sposób ciagly tak, aby czesc wegla calkowicie wypelniala te elementy, a pozostala czesc tworzyla warstwe znajdujaca sie nad tymi elementami, przy czym jednoczesnie wytwarza strumien cieplny z czesciowego spalenia wegla oraz gazu koksowniczego. Pozostajacy na spodzie wegiel nie bierze udzialu w reak¬ cji spalania lecz koksuje sie, natomiast górna warstwa wegla ulega spaleniu dostarczajac tym samym cieplo do koksowania, przy czym proces koksowania inicjowany jest wytworzona iloscia ciepla ze spalenia wegla znajduja¬ cego sie nad elementami dzielonymi.W rozwiazaniu alternatywnym wegiel umieszcza sie w sposób ciagly, równoczesnie czesciowo na konstruk- qi przesuwnej, a czesciowo w elementach kubicznych, dzielonych. W tym rozwiazaniu wegiel pozostajacy na konstrukcji przesuwnej ulega spaleniu dostarczajac tym samym cieplo do koksowania wegla znajdujacego sie w elementach kubicznych, dzielonych, przy czym jednoczesnie wytwarza sie strumien cieplny z czesciowego spalania wegla i gazu koksowniczego. Elementy kubiezne, dzielone tworza rodzaj rusztu posiadajacego narzuco¬ ne ograniczenia ilosci wegla koksowniczego dostosowane do wymiarów calej konstrukcji przesuwnej orae w for¬ mie dodatkowych scian bocznych pomiedzy ograniczeniami zewnetrznymi o wymiarach ksztaltach geometrycz¬ nych; jakie zamierza sie nadac produktowi koncowemu. ¦ W zaleznosci od ilosci wegla po spaleniu wytwarza sie odpowiednia ilosc ciepla, od której to ilosci zalezy jakosc produktów. I tak, im wieksza wytworzy sie ilosc ciepla, tym wiekszy jest stopien odgazowania wegla poczawszy od paliwa odgazowanego, az do koksu kalibrowanego wysokiej jakosci oraz goraca woda w kranco¬ wym przypadku — para wodna. W ten sposób regulujac stosunek ilosci wegla znajdujacego sie nad elementami kubicznymi, dzielonymi dó ilosci wegla wypelniajacego te elementy, która jest stala i zalezna od przyjetej kon¬ strukcji geometrycznej pojedynczego elementu, mozemy uzyskiwac szeroka game produktów o róznej jakosci.Przed rusztem znajduje sie zbiornik wegla zaopatrzony u dolu w nóz, który ma za zadanie wyrównanie ladunku wegla dla czesci dzielonej rusztu.Z porównania bilansów jednostkowych obu procesów wynika, ze wskutek spalania wegla powstaja obciaze¬ nia cieplne, powodujace w strefie reakcyjnej wzrost temperatury do 1000°C. Nastepuje niezmiernie szybki i efektywny przebieg odgazowania wegla zawartego w konstrukcji dzielonej, powodujac jego koksowanie do okreslonego stopnia gotowosci ocenianego zawartoscia czesci lotnych. Wytworzone w trakcie koksowania paliwo gazowe wysokokaloryczne ulega spaleniu i cieplo wykorzystuje sie do wytworzenia pary wodnej lub goracej wo¬ dy. Krótki czas koksowania wynoszacy 15—30 minut oraz intensywnosc wydzielania sie wysokokalorycznego paliwa gazowego uniemozliwia praktycznie dostep tlenu do koksowanej czesci surowca. Odbiór produktu-koksu lub paliwa bezdymnego odbywa sie wedlug znanych rozwiazan, przy czym dodatkowo istnieje mozliwosc utyli¬ zacji jego ciepla. Dzieki wzrostowi szybkosci odgazowania nastepuje ok. 40-krotne skrócenie czasu koksowania, przy czym otrzymuje sie koks odpowiadajacy jakosci klasycznemu koksowi opalowemu z wegli szlachetniejszych niz energetyczne.Z kolei wykorzystanie ciepla w kierunku wytwarzania goracej wody lub pary wodnej odbywa sie na ogól¬ nie znanych zasadach (Orlowski P.- Kotly parowe, konstrukcja i obliczenia —WNT, Warszawa 1966). W proce¬ sie spalania wegla na ruszcie przesuwnym stosuje sie pod paleniskiem powietrze pierwotne, które zostaje strefowo rozdzielone wzdluz konstrukcji rusztu. Mozliwe jest tez stosowanie dodatkowo wlotu wtórnego powietrza nad spalona warstwa czyli urzadzenia podmuchowego, które ma za zadanie regulacje doplywajacego powietrza z jed¬ noczesna korekta zapotrzebowania teoretycznego i praktycznego wzdluz rusztu. W procesie klasycznego spalania wegla nastepuje calkowite spalanie wywiazujacych sie gazów do C02 i H20, a entalpia fizyczna gazów jest wykorzystywana do procesów grzewczych. Wedlug wynalazku, prócz typowych produktów powstalych ze spala¬ nia gazu,wywiazuje sie równiez gaz koksowniczy,który w tych warunkach ulega takze spalaniu.. Sposób wytwarzania koksu oraz pary wodnej lub goracej wody ogranicza emisje szkodliwych gazów porwa¬ nych pylów do atmosfery, a otrzymane w najmniej korzystnym przypadku — paliwo bezdymne moze byc wyko¬ rzystane w gospodarce komunalnej, w produkcji karbidu, zelazo — stopów lub w koksownictwie jako dodatek schudzajacy do wsadu eliminujac kosztowne wegle semikoksowe.Wedlug wynalazku nie zachodzi koniecznosc stosowania skomplikowanych odbiorów produktów gazo¬ wych i cieklych, poniewaz produkty te sa spalane. Natomiast procesy grzewcze, dzieki zamianie paliwa stalego jako zródla ciepla na wytworzone z niego wysokokaloryczne paliwa gazowe moga byc prowadzone efektywniej.Sposób wedlug wynalazku charakteryzuje sie niewielkimi nakladami inwestycyjnymi i moze byc prowadzony w kazdej typowej cieplowni w sposób calkowicie zautomatyzowany.Skojarzenie dwóch znanych, przeciwstawnych procesów: endotermicznego ciaglego koksowania wegli mlo¬ dych w atmosferze beztlenowej i wysoce egzotermicznego spalania wedlug wynalazku eliminuje wady kazdego z nich prowadzonego oddzielnie, zwiekszajac globalna sprawnosc energetyczna przemian paliwa stalego w koks136 715 3 (paliwa bezdymne) i w cieplo wykorzystywane do wytwarzania pary wodnej (goracej wody), minimalizujac emisje pyl iw, toksycznych gazów i chemicznych substancji rakotwórczych do atmosfery. Zaleta wynalazku jest równiez br/< uciazliwosci prowadzenia calego procesu i wysokie wydajnosci produktów stalych w stosunku do znanych rolwiazan w technice.Sposób wedlug wynalazku objasnia blizej przyklad realizacji pokazany na rysunku, który przedstawia ele¬ ment kubidzny dzielony. Palenisko z rusztem tasmowym, zlozonym z pieciu rzedów elementów luskowych, bedace cze cia kotla parowego zostalo przygotowane w ten sposób, ze rzad elementów luskowych zamieniono na rzad elementów dzielonych. Po doprowadzeniu urzadzenia do stanu stacjonarnego, wszystkie czesci rusztu tasmowego\zasilano weglem energetycznym o rozdrobnieniu 100% ziarn ponizej 6 mm, w ilosci ok. 1,5 t/h, przy czym przy pomocy noza umiejscowionego u dolu zbiornika wegla wyrównano poziom wegla w czesci dzielonej rusztu tasmowego. Po 30 min. otrzymano kalibrowany koks w formie regularnych kostek w wymiarach 50x30 mn. Scieralnosc koksu odpowiada wskaznikowi M 10 klasycznego koksu opalowego (M 10 = 15—17%), o zawartosci czesci lotnych Vdaf = 4,6%. Cieplo z czesciowego spalenia wegla oraz gazu koksowniczego skiero¬ wano posrednio do walczaka wypelnionego woda. W urzadzeniu tym zwody wytworzono pare wodna. Nie stwierdzono równiez aby przebieg procesów grzewczych ulegl zaklóceniu.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania koksu lub paliwa bezdymnego, w sposób ciagly z wegla kamiennego, w szczególnos¬ ci z wegla energetycznego, umieszczonego na przesuwnej konstrukcji, znamienny tym, ze proces kokso¬ wania prowadzi sie bezprzeponowo w atmosferze tlenowej, wspólbieznie do procesu spalania wegla, a wegiel umieszcza sie w otwartych elementach kubicznych dzielonych w sposób ciagly, tak aby czesc wegla calkowicie wypelniala te elementy, a pozostala tworzyla warstwe znajdujaca sie nad tymi elementami, która ulega calkowi¬ temu spalaniu, przy czym jednoczesnie wytwarza sie strumien cieplny z czesciowego spalenia wegla oraz gazu koksowniczego. 2. Sposób wytwarzania koksu lub paliwa bezdymnego w sposób ciagly z wegla kamiennego w szczególnosci z wegla energetycznego umieszczonego na przesuwnej konstrukcji, znamienny tym, ze proces koksowa¬ nia prowadzi sie bezprzeponowo w atmosferze tlenowej wspólbieznie do procesu spalania wegla, a wegiel umiesz¬ cza sie w sposób ciagly, równoczesnie czesciowo w konstrukcji przesuwnej umozliwiajacej przebieg calkowitego spalania, a czesciowo w elementach kubicznychjdzielonych, w których zachodzi proces koksowania, przy czym jednoczesnie wytwarza sie strumien cieplny z czesciowego spalenia wegla oraz gazu koksowniczego.136 715 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl PL