PL151919B1

PL151919B1 - Sposób usuwania pozostałości po zgazowaniu z otworu wylotowego reaktora ciśnieniowego

Info

Publication number: PL151919B1
Application number: PL25849186A
Authority: PL
Priority date: 1986-03-19
Filing date: 1986-03-19
Publication date: 1990-10-31

Description

RZECZPOSPOLITA POLSKA	OPIS PATENTOWY	151919

Al	Patent dodatkowy do patentu nr---	CZYTELEń
	Zgłoszono: 86 03 19 /P. 258491/	OGÓŁU
W?	Pierwszeństwo ____	Int. Cl.⁵ C10J 3/52
URZĄD PATENTOWY	Zgłoszenie ogłoszono: 87 ii 16
RP	Opis patentowy opublikowano: 1991 03 29

Twórcy wynalazku: Stefan Smieskol, Johann Harjung, Joachim Meckel

Uprawniony z patentu: VEBA OEL Entwicklungs - Gesellschaft mbH,

GELSENKIRCHEN /Republika Federalna Niemiec/

SPOSÓB USUWANIA POZOSTAŁOŚCI PO ZGAZOWANIU Z OTWORU WYLOTOWEGO REAKTORA CIŚNIENIOWEGO

Przedmiotem wynalazku jest sposób usuwania pozostałości po zgazowaniu z otworu wylotowego reaktora ciśnieniowego, zwłaszcza cząstek popiołu, żużla jak też ewentualnie stałych cząsteczek węgla, ruchem periodycznym lub ciągłym· Proces ten oparto na zasadzie pracy złoża fluidalnego lub pyłu lotnego, przy użyciu co najmniej jednego obracającego się w obudowie przenośnika ślimakowego, przy czym króciec wlotowy obudowy ma kontakt z przyjmującym usuwane pozostałości króćcem spustowym reaktora, zaś cząstki z przenośnika ślimakowego usuwane są przez otwór wyładunkowy do komory odpadów lub jej podobnej·

Znane są różne układy, pracujące w sposób nie ciągły na bazie suchej lub mokrej, przeznaczone do usuwania cząstek popiołu, żużla jak też ewentualnie cząsteczek węgla /pozostałości po zgazowaniu/, powstających w procesie ciśnieniowego zgazowywania ciekłych lub stałych paliw· I tak w opisie patentowym RFN nr DE-OS 3 241 239, dla reaktora ze złożem fluidalnym, pracującego korzystnie pod ciśnieniem, zaproponowano urządzenie wyładunkowe, które dzięki nastawnemu napędowi umożliwia wyładowywanie materiału w sposób dozowany i przy tym wyładowywany materiał sam tworzy element zamykający tak, że nie przewidziano żadnych elementów zamykających jak zasuwy itp, przy czym urządzenie transportowe ma postać przenośnika ślimakowego· Natomiast w opisie europejskiego patentu EP-OS 0 117 765 zrealizowano podobną zasadę przy pracy z bezciśnieniowym reaktorem zgazowania z mokrym wyładunkiem popiołu· W procesie tym cząstki pozostałości po zgazowaniu zbierane są w napełnionym wodą osiowym króćcu dennym reaktora do zgazowania, w którym przenośnik ślimakowy powoduje odtransportowanie cząsteczek pozostałości, osadzających się pod powierzchnią wody.

W znanych układach, stosowanych zwłaszcza do wyładowywania suchego popiołu jak też składników żużlowych, które powstają przy zgazowywaniu ciśnieniowym, stosowano dotychczas

151 919

151 919 zasuwy /śluzy/ tak jak to się powszechnie stosuje wtedy, gdy trzeba transportować strumienie ciał stałych między pomieszczeniami o różnym ciśnieniu i trzeba przeciwdziałać ulatnianiu się ewentualnych szkodliwych gazów. Do takich układów zasuw należą także aparaty, maszyny i urządzenia sterujące. Przy tym stosuje się jeden lub więcej zbiorników podziemnych /bunkrów/, które z reguły mogą być usytuowane pod reaktorem zgazowania i mogę być oddzielone od siebie i od reaktora za pomocą układu a rmaturowego.

Sposób wyładowywania popiołu przy użyciu dwóch zbiorników podziemnych /bunkrów/ polega na tym, że suchy lub mokry popiół przeprowadza się z reaktora pod ciśnieniem do pierwszego zbiornika podziemnego /bunkra/· Skoro tylko reaktor i bunkier zostają rozdzielone, następuje rozprężanie gazów w bunkrze i odprężone gazy są odprowadzane. Bezpośrednio po tym otwiera się połączenie z drugim zbiornikiem podziemnym /bunkrem/ tak, że suchy popiół lub suspensja - woda - pozostałość - dostaje się do leżącego pod nim bezciśnieniowego zbiornika.

W przypadku wyładowywania suchego popiołu, koniecznym jest dodatkowe przepuszczenie gazu płuczęcego przez bezciśnieniowy zbiornik, aby przed opróżnieniem usunąć surowy gaz, zawierający CO- i H₂S, pochodzący ze zwału popiołu ewentualnie ze zwału cząstek pozostałości. Zaraz potem zamyka się połączenie między bunkrami, a bunkier znajdujący się bezpośrednio pod reaktorem napełnia się azotem, dwutlenkiem węgla lub gazem wytwarzanym. Popiół ewentualnie inne pozostałości usuwa się z bezciśnieniowego bunkra za pomocą odpowiedniego urządzenia transportowego. Tego rodzaju układ zasuw /śluz/ pracuje w sposób nieciągły. Wprowadzenie do bunkra wytwarzanego gazu powoduje wahania ciśnienia w układzie zgazowania. Sterowanie procesen wyładowywania popiołu ewentualnie innych pozostałości jest kosztowne, gdyż trzeba tu stosować dużą ilość urządzeń zamykających, zwłaszcza w przypadku wyładowywania suchego popiołu, stosowanie urządzeń zamykających wymaga, ze względu na ich zużycie tworzenie się rys i korozję powierzchni uszczelniających, intensywnego nadzoru i ulega częstym uszkodzeniom.

Wynalazek ma za zadanie udoskonalić opisany na wstępie sposób tak, by możliwe było wyładowywanie popiołu, ewentualnie innych pozostałości w sposób ciągły i bez zakłóceń, przy równocześnie znacznie zmniejszonych nakładach na armaturę zamykającą i organy zamykające bez występowania większych wahań ciśnień wa właściwym procesie zgazowania.

Zgodnie z wynalazkiem zadanie to zostało rozwiązane dzięki temu, że na organ zamykający otwór wyładunkowy obudowy ślimaka wywiera się nacisk za pomocą nastawnego urządzenia ciśnieniowego, a zmieszana z wodą cząsteczki stałe wypycha się przeciw wywieranemu na organ zamykający naciskowi przez otwór wyładunkowy prowadzący do komory odpadów, przy czym uruchomienie organu zamykającego dokonuje się za pomocą urządzenia hydraulicznego, do którego doprowadza się czynnik ciśnieniowy z reaktora i tym czynnikiem ciśnieniowym, którego wielkość ciśnienia odpowiada ciśnieniu panującemu w reaktorze, działa nią na organ zamykający. Dalsza cecha sposobu według wynalazku polega na tym, że nacisk na organ zamykający otwór wyładunkowy wywiera się za pomocą utrzymującego ciśnienie hydraulicznego agregatu niezależnego od przestrzeni reakcyjnej. Następną cechą sposobu według wynalazku jest to, że na organ zamykający otwór wyładunkowy, poza ciśnieniem panującym w reaktorze, działa się ciśnieniem dodatkowym. Usuwanie cząstek popiołu lub żużla jest także możliwe w sposób periodyczny wówczas, gdy stosuje się paliwa o małej zawartości popiołu, którego gromadzenie się nie wymaga ciągłego usuwania. Dzięki temu sposobowi, wewnątrz urządzenia przenośnikowego, składającego się z obudowy i ślimaka, utrzymuje się ciśnienie co najmniej tak duże jak w reaktorze zgazowania. Dodatkowe ciśnienie może być przeniesione na organ zamykający za pomocą nastawczej sprężyny, ale także za pomocą innych podobnie działających środków. Ponieważ przenośnik ślimakowy przesuwa się przeciw działaniu ciśnienia dodatkowego, umożliwia to powstawanie korka z masy cząsteczek popiołu, żużla, ewentualnie we współdziałaniu z wodą, przy pracy na drodze mokrej lub także przy użyciu środka wiążącego.

Organ zamykający służy w zasadzie w sposób znany jako organ wykonawczy układu regulacji, w którym ciśnienie panujące w reaktorze lub ciśnienie narzucone z zewnątrz jak np. przez hydrauliczny agregat ciśnieniowy stanowi wielkość wiodącą. Przydatne udoskonalenie niniejszego sposobu ewentualnie odpowiednio przydatne urządzenie do tego sposobu polega na tym, że organ zamykający ma postać tłoka,grzybka stożkowego lub im podobnego elementu i że otwór wyładunkowy ma odpowiednio wyrobione gniazdo dla tego tłoka, grzybka stożkowego lub im podobnego elementu. Takie rozwiązanie pozwala zmniejszyć w sposób zasadniczy układ zasuw.

151 919 uprościć go, przy czym poczyniono tu szczególne oszczędności na armaturach i zamknięciach· Ponadzo osiąga się tu niskie koszty dozoru i urządzenie wykazuje niewielką skłonność do uszkodzeń· Sposób według wynalazku jest bliżej objaśniony za pomocą schematycznego rysunku, który przedstawia fragment reaktora zgazowującego i przewody usuwania pozostałości na mokro·

Popiół i cząstki żużla nagromadzone w odbieralniku wodnym 2 ciśnieniowego reaktora zgazowania 3 dostają się do zbiornika wstępnego 9. Przy wylocie odbieralnika wodnego 2 przed zbiornikiem wstępnym 9 zainstalowana jest rozdrabniarka 4, służąca do wstępnego rozdrabniania pozostałości, dzięki czemu unika się przechodzenia cząstek żużla przez króciec wlotowy obudowy ll w obszar działania przenośnika ślimakowego 1 i blokowania go·

Przenośnik ślimakowy 1, o różnie rozłożonym wzniesieniu, zainstalowany jest poniżej ciśnieniowego reaktora zgazowania 3 i obraca się w obudowie 11. Popiół i cząstki żużla dostają się ze zbiornika wstępnego 9 do obudowy 11. Przenośnik ślimakowy 1 kończy się w pewnej odległości od otworu wyładowczego 6 obudowy ll. Podczas obrotu przenośnika ślimakowego 1 tworzy się w tej wolnej przestrzeni obudowy ll przed otworem wyładunkowym 6 korek z masy pod działaniem dodatkowego ciśnienia wywieranego przez sprężynę 7 na tłok 5. Korek ten służy jako dodatkowy element uszczelniający pomiędzy znajdującym się pod ciśnieniem reaktora zgazowania 3, odbieralnikiem wodnym 2 i zebranymi w nim cząstkami popiołu lub żużla, ewentualnie między cząstkami pozostałości zwilżonymi ciekłym środkiem wiążącym a przestrzenią na zewnątrz króćca wylotowego 10.

Otwór wyładunkowy 6 obudowy 11 zakończony jest gniazdem tłoka 5. Tłok 5 jast hydraulicz nie dociskany do powierzchni uszczelniającej, wyrobionej w gnieździe, przy czym ciśnienie zamykające tłoka 5 odpowiada mniej więcej ciśnieniu roboczemu reaktora zgazowania 3.

Poniżej podano korzystny przykład wykonania sposobu według wynalazku. Przy nagromadzeniu niewielkich ilości popiołu lub także żużlu, zostaje odpowiednio włączony ewentualnie wyłączony napęd przenośnika ślimakowego za pomocą pomiaru poziomu i regulacji tak, by nie dopuścić do całkowitego opróżnienia zbiornika wstępnego 9 lub obudowy ślimaka 11. Ważne jest, by nad króćcem wlotowym obudowy 11 istniał wystarczająco duży przekrój dopływu, dzięki czemu unika się zwłaszcza zakłóceń w dopływie granulatu żużlowego w obszarze pracy ślimaka 1. Wznoszenie się ślimaka jest tak zwymiarowane, że przez wytworzenie spiętrzenia, tak jak to objaśniono wyżej, ciśnienie spada. Wypełniona pozostałością zawierającą wodę przestrzeń między końcem ślimaka i otworem wyładunkowym 6 obudowy ślimaka 11 służy jak strefa bezpieczeństwa, przeciwdziałająca silniejszemu odpływowi cieczy z wodnego odbieralnika 2. Przez nastawialną sprężynę 7 przenosi się na tłok 5 dodatkowy nacisk tak, ża podczas pracy podnośnika ślimakowego 1 popiół ewentualnie inne składniki pozostałości zostają usunięte przez wyparcie tłoka i ugięcie się sprężyny, której nacisk jest w znacznej mierze stały i niezależny od wahań ciśnienia roboczego. Dobre gniazdo z wystarczającym uszczelnieniem uzyskuje się przykładowo przez przenoszące ciśnienie połączenie odpowiedniego nastawnego zaworu zasuwowego dla organu zamykającego, w naszym przypadku dla tłoka 5, z odbieralnikiem wodnym 2 w reaktorze zgazowania 3 lub z hydraulicz nym agregatem utrzymującym ciśnienie. Dzięki temu powinna istnieć gwarancja, ża w nastawnym zaworze zasuwowym panuje zawsze co najmniej dane ciśnienie robocze reaktora zgazowania 3 i ża urządzenie wyładowcze jest także przy podlegającym wahaniom ciśnieniu roboczym, zawsze za pomocą organu zamykającego zamknięte.

Siła napędu przenośnika ślimakowego 1 jest po uwzględnieniu tarcia mechanizmów przeznaczonych do usuwania cząstek popiołu i innych pozostałości tak dobrana, że nacisk przenoszony przykładowo ze sprężyny 7 na organ zamykający, zostaje bezpiecznie pokonany i że organ zamykający w trakcie pracy przenośnika ślimakowego i pod wpływem nacisku korka, utworzonego z masy cząsteczek popiołu i innych składników pozostałości, otwiera otwór wyładunkowy. Popiół i ewentualnie inne składniki pozostałości dostają się do bezciśnieniowego zbiornika, zainstalowanego przykładowo pod króćcem wylotowym 10. Oeżeli stosowany jest odbieralnik z wodą 2, to transportowana równocześnie z podnośnikiem ślimakowym woda, która także przechodzi przez otwór wylotowy, wywołuje fluidyzację wypchniętego korka z masy. W zbiorniku pod króćcem 10 można przeprowadzać odgazowywanie doprowadzonych tam pozostałości.

151 919

Podany sposób umożliwia usuwanie w sposób ciągły składników pozostałości, ewentualnie zawierających także jaszcza cząstki węgla, pochodzących ze zgazowywania stałych i ciekłych paliw jak węgiel, koks z ropy, koks wytlewny, pozostałości z uwadarniania, z procesów próżniowych itp, przy wytwarzaniu gazu syntetycznego i produktów jego dalszej przeróbki

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1· Sposób usuwania pozostałości po zgazowaniu z otworu wylotowego reaktora ciśnieniowego, pracującego na zasadzie złoża fluidalnego lub pyłów lotnych, za pomocą co najmniej jednego przenośnika ślimakowego, obracającego się w obudowie, przy czym króciec wlotowy obudowy ma kontakt z przyjmującym te pozostałości króćcem wylotowym reaktora, zaś cząstki z przenośnika ślimakowego są wyrzucane przez otwór wyładunkowy do komory odpadów lub innej , znamienny tym, że na organ zamykający otwór wyładunkowy obudowy ślimaka wywiera się nacisk za pomocą nastawnego urządzenia ciśnieniowego, a zmieszane z wodą cząsteczki stałe wypycha się przeciw wywieranemu na organ zamykający naciskowi przez otwór wyładunkowy prowadzący do komory odpadów, przy czym uruchomienia organu zamykającego dokonuje się za pomocą urządzenia hydraulicznego, do którego doprowadza się czynnik ciśnieniowy z reaktora i tym czynnikiem ciśnieniowym, którego wielkość ciśnienia odpowiada ciśnieniu panującemu w reaktorze, działa się na organ zamykający·
2. Sposób według zastrz.l, znamienny tym, że nacisk na organ zamykający otwór wyładunkowy wywiera się za pomocą utrzymującego ciśnienie hydraulicznego agregatu nie zależnego od przestrzeni reakcyjnej.
3· Sposób według zastrz.l, znamienny tym, że na organ zamykający otwór wyładunkowy, poza ciśnieniem panującym w reaktorze, działa się ciśnieniem dodatkowym.

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz.

Cena 3000 zł