Przedmiotem wynalazku jest sposób zgazowania mieszaniny pylu weglowego z woda i palnik do zgazowania mieszaniny pylu weglowego z woda.Dotychczas znane sa i opanowane przeplywowe metody zgazowania wegla, które polegaja na pól- spalaniu suchego pylu weglowego w strumieniu tlenu z dodatkiem pary wodnej. Znane procesy zgazowania suchego pylu weglowego moga przebie¬ gac w jednym, dwóch albo w trzech kolejno naste¬ pujacych po sobie etapach. W patencie Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 1501284 opisany jest jednostopniowy proces zgazowania suchego pylu weglowego, przebiegajacy w jednej cisnieniowej komorze spalania. Dwustopniowy proces zgazowa¬ nia odbywa sie w dwu szeregowo polaczonych ze soba komorach, z których jedna stanowi cisnienio¬ wa komore spalania a druga zgazowywacz. Trzy- etapowy proces zgazowania suchego pylu weglo¬ wego opisany w patencie nr 137 553, polega na tym, ze pierwszy etap zgazowania prowadzony jest w cisnieniowej komorze spalania, drugi etap w pi- rolizerze, a trzeci etap zgazowania przebiega w zgazowywaczu.Opisane powyzej metody umozliwiaja' zgazowa- nie suchego pylu weglowego, nie nadaja sie nato¬ miast do zgazowania wegla zawierajacego duzy procent wody rzedu 40ID/o, który w duzych ilosciach wystepuje np. w szlamach kopalnianych. Niektóre firmy (np. firma Texaco USA) posiadaja opano¬ wana technologie zgazowania mieszaniny pylu 25 30 weglowego z woda, jednak nie ujawniaja sposobu jak i szczególów konstrukcyjnych urzadzen sluza¬ cych do uzyskania tego celu. Z dostepnych zródel informacji wiadomo, ze najbardziej istotnym ele¬ mentem urzadzenia zgazowujacego — oprócz pom¬ py — jest palnik sluzacy do pólspalania miesza¬ niny wodno-weglowej. Najwieksza zaleta tego pro¬ cesu jest bezcisnieniowy, bezpieczny i najmniej energochlonny system przygotowania i podawania pylu weglowego do urzadzenia zgazowujacego.Celem wynalazku jest zgazowanie pylu weglo¬ wego zawierajacego znaczne ilosci wody rzedu 40%.Cel ten osiagnieto przez opracowanie sposobu i pal¬ nika, które umozliwiaja dokladne rozpylenie i spa¬ lenie (pólspalenie) mieszaniny pylu weglowego z woda oraz uzyskanie gazu o wysokiej wartosci opalowej.Istota sposobu wedlug wynalazku polega na tym, ze do strumienia utleniacza pierwotnego o prze¬ plywie wirowym, w miejscu jego przeplywu przez dysze palnika, wtryskuje sie pod cisnieniem stru¬ mienie mieszaniny pylu weglowego z woda pod- katem 45—70° w stosunku do osi palnika i do tak uformowanego strumienia, po jego przejsciu przez dysze, doprowadza sie zewnetrzny wirowy stru¬ mien utleniacza wtórnego o kierunku zawirowania przeciwnym do kierunku zawirowania utleniacza pierwotnego. Strumienie mieszaniny pylu weglo¬ wego z woda wtryskuje sie pod niewielkim nad¬ cisnieniem w stosunku do cisnienia panujacego w 140 4053 140 405 4 komorze zgazowania. Istota palnika wedlug wyna¬ lazku polega na tym, ze bezposrednio przed dysza palnika zamocowanego w osi komory zgazowuja- cej, znajduje sie wtryskiwacz zawierajacy otworki dla przeplywu mieszaniny pylu weglowego z woda w kierunku scianki wewnetrznej dyszy. Osie usy¬ tuowane sa pod katem 45—70° w stosunku do osi palnika.Rozwiazanie wedlug wynalazku, dzieki wtryski¬ waniu pod odpowiednim katem strumieni miesza¬ niny pylu weglowego 'z woda do wirowego prze¬ plywu utleniacza i na scianki dyszy — pozwala na rozpylanie i dokladne wymieszanie tej miesza¬ niny z utleniaczem a w efekcie uzyskanie w trak¬ cie spalania (pólspalania) w komorze zgazowujacej gazu o wysokich wlasciwosciach palnych. Rozwia¬ zanie wedlug wynalazku nie wymaga stosowania wysokiego cisnienia dla rozpylania i wymieszania zgestwy wodno-weglowej z utleniaczem.Wynalazek zostanie blizej objasniony w przykla¬ dzie wykonania uwidocznionym na rysunku, który przedstawia glowice komory zgazowania wraz z palnikiem w przekroju osiowym. - ¦ W osi glowicy 5 komory zgazowujacej 7 zamoco¬ wany jest palnik 14, wewnatrz którego znajduje sie wtryskiwacz 1 podlaczony do przewodu wloto¬ wego 8 doprowadzajacego mieszaniny pylu weglo¬ wego z woda. Wtryskiwacz 1 umieszczony jest w osi palnika bezposrednio nad dysza 2. Od strony dyszy 2 wtryskiwacz 1 ma trzy otworki 15 roz¬ mieszczone równomiernie na obwodzie pod katem okolo 60° w stosunku do osi palnika 14. Wokól wtryskiwacza 1 znajduje sie zawirowywacz 3 utle¬ niacza pierwotnego^ podawanego do palnika 14 króccem 9. Po zewnetrznej stronie dyszy 2 znaj¬ duje sie zawirowywacz 4 utleniacza wtórnego, da¬ jacy przeplyw o kierunku przeciwnym do kierunku przeplywu utleniacza pierwotnego. Utleniacz wtór¬ ny doprowadzony jest do palnika 14 przewodem 10.Ponadto w glowicy 5 komory zgazowujacej 7 znaj¬ duje sie palnik rozruchowy 16 zawierajacy wtrys¬ kiwacz 6 zasilany paliwem cieklym z przewodu 11, które rozpylane jest powietrzem doprowadzanym przewodem 12. Dodatkowe powietrze do chlodzenia palnika rozruchowego 16 doprowadzane jest prze-, wodem 13.Dzialanie palnika wedlug wynalazku jest naste¬ pujace: przez zawirowywacz 3 przepuszcza sie utle¬ niacz pierwotny a do wyplywajacego z zawirowy- wacza 3 strumienia o przeplywie wirowym wtrys¬ kuje sie pod cisnieniem przez otworki 15 wtryski¬ wacza 1 waskie strumienie mieszaniny pylu weglo¬ wego z woda w pozycji okolo 40—46% wody i 60—54% wegla suchego. Wplywajace przez otwor¬ ki 15 strumienie zgestwy wodno-weglowej w zetknieciu ze scianka dyszy 2 i przeplywajacym wirowo utleniaczem pierwotnym, ulegaja rozpyle¬ niu i dokladnemu wymieszaniu z utleniaczem. Roz¬ ruch urzadzenia odbywa sie za pomoca palnika 5 rozruchowego 16, który po rozgrzaniu komory zga¬ zowujacej 7 i zaplonie mieszaniny tlenowo-pylowo- -wodnej zostaje wylaczony. Po zaplonie w komorze zgazowujacej 7, mieszanina pylu weglowego z woda w obecnosci tlenu, ulega pólspaleniu na gaz weglo¬ wy o wartosci opalowej okolo 2000—2300 kcl/Nm8 a stopiony zuzel opada do sluzy wypelnionej woda i umieszczonej pod komora zgazowujaca 7. W trak¬ cie trwania procesu temperatura w komorze zga¬ zowujacej regulowana jest przeplywem Utleniacza wtórnego i utrzymywana powyzej temperatury plyniecia zuzla.Otrzymany w ten sposób gaz surowy poddawany jest dalszym procesom obróbczym polegajacym na odbiorze ciepla fizycznego w wymienniku, odpy¬ leniu i odsiarczeniu. Przez caly czas trwania -pro- cesu we wtryskiwaczu 1 utrzymuje sie niewielkie nadcisnienie blotka weglowego rzedu 0,2 MPa w stosunku do cisnienia panujacego w komorze zga¬ zowujacej 7.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób zgazowania mieszaniny pylu weglowe¬ go z woda, polegajacy na spalaniu (pólspalaniu) za pomoca palnika mokrego pylu weglowego w cisnie¬ niowej komorze zgazowujacej przy uzyciu utlenia¬ cza, znamienny tym, ze do strumienia utleniacza pierwotnego o przeplywie wirowym, w miejscu jego przeplywu przez dysze palnika, wtryskuje sie pod cisnieniem strumienie mieszaniny pylu weglo¬ wego z woda pod katem 45—70° w stosunku do osi palnika i do tak uformowanego strumienia, po jego przejsciu przez dysze, doprowadza sie zewnetrzny wirowy strumien utleniacza wtórnego o kierunku zawirowania przeciwnym do kierunku zawirowa¬ nia utleniacza pierwotnego. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze strumienie mieszaniny pylu weglowego z woda wtryskuje sie pod niewielkim nadcisnieniem w sto¬ sunku do cisnienia panujacego w komorze zgazo¬ wujacej. 3. Palnik do zgazowania mieszaniny pylu weglo¬ wego z woda, zawierajacy dysze i zawirowywacze osadzone w korpusie palnika, który zwiazany jest z glowica cisnieniowej komory zgazowujacej, zna¬ mienny tym, ze ma wtryskiwacz (1) osadzony w osi palnika przed dysza (2), w którym znajduja sie otworki (15) dla przeplywu mieszaniny pylu weglo¬ wego z woda w kierunku scianki wewnetrznej dyszy (2), przy czym osie otworków (15) usytu¬ owane sa pod katem 45—70° w stosunku do osi palnika. 15 20 ii 30 35 40 45 50140 405 kN^l A-':-./K* .. n :r y\. ¦ W ¦"v KJ- °" «' M ;-° l /'¦*' ° - Sfi 7 . ZS kwyyi .« . •.,y. ; '°r\ * '¦ L1 Ki v . p L v* Y\ "¦• 'l' rl » V*l/i PL