PL153712B1 - System for handling suspension of coal in liquefied gas - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA OPIS PATENTOWY 153 712

POLSKA

Patent dodatkowy do patentu nr —-Zgłoszono: 86 03 07 (P. 258288)

Int. Cl.⁵ B65G 53/30

Pierwszeństwo: 85 03 08 Stany Zjednoczone Ameryki

URZĄD

PATENTOWY

RP ciutisu ββ Ó LH

Zgłoszenie ogłoszono: 88 05 26

Opis patentowy opublikowano: 1991 12 31

Twórcy wynalazku: David M. Wilks, Steven L. Mickna

Uprawniony z patentu: Southwestern Public Service Company, Amarillo (Stany Zjednoczone Ameryki)

Układ do transportu zawiesiny węgla w skroplonym gazie

Przedmiotem wynalazku jest układ do transportu zawiesiny węgla w skroplonym gazie w elektrowni, zwłaszcza dotyczy on unikalnego układu do transportu i wprowadzania węgla do elektrowni przy pomocy rurociągu przesyłającego zawiesinę węgla w skroplonym gazie, i obejmuje urządzenia podwyższające sprawność elektrowni.

Przeważająca większość węgla zużywanego w elektrowniach Stanów Zjednoczonych dociera z kopalni do elektrowni koleją lub transportem barkowym. Niestety, koszty transportu kolejowego są dość wysokie, ze względu na rzeczywisty koszt transportu, jak i na fakt, że kolej jest często jedynym dostępnym środkiem transportu z określonej kopalni. Chociaż transport barkowy jest z reguły tańszy tam, gdzie jest możliwy, wiele kopalni i elektrowni nie ma dostępu do dróg wodnych spławnych. Te i inne problemy doprowadziły do powstania wielu propozycji transportowania węgla w postaci zawiesiny w cieczy pompowanej rurociągiem. W Stanach Zjednoczonych Ameryki zbudowano i wykorzystano pewną liczbę rurociągów do zawiesiny wodnej węgla, a najdłuższy z nich przekracza 430 km. Jednak rurociągi do wodnej zawiesiny węgla zarówno odpowiedniego źródła wody znajdującego się w okolicy kopalni, jak i urządzeń do pozbywania się wody na dolnym końcu rurociągu. Niestety, nie wszędzie spotyka się takie warunki — w szczególności na Zachodzie, i coraz mniejsze są z czasem szanse na budowę takich rurociągów.

Dotychczasowy stan techniki obejmuje więc liczne propozycje zmierzające do przezwyciężenia lub zmniejszenia braków dotychczasowych metod transportowania węgla. Na przykład w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr4 173 530, 4 178 231, 4 1718 233 i 4265 737 ujawniono pomysł zastosowania fluorochloropochodnych węglowodorów jako nośników węgla w układzie zawiesinowym, a w opisie patentowym nr 1 390 230 — zawiesinę węgla, w której ciekłym nośnikiem jest olej lub inny ciekły węglowodór. Opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 027 688 Grubera i innych ujawnia zawiesinę węgla, w której sproszkowany węgiel transportuje mieszanina nośnikowa ciekłego węglowodoru i metanolu. Z kolei amerykański opis patentowy nr 1 385 447 Hamiltona ujawnia transportowanie węgla rurociągiem przy pomocy gazu lub płynu, w którym składnikiem nośnika zawiesiny jest gaz generatorowy; nr 3 968 999 Kellera omawia

2. 153 712 użycie jako nośnika metanolu lub ciekłego gazu; nr 3 180691 opisuje pomysł wytwarzania zawiesiny węgla, w której nośnikiem jest skroplony gaz utrzymywany pod dostatecznym ciśnieniem, aby pozostawał w stanie ciekłym, a po opuszczeniu rurociągu ulegający rozprężeniu i oddzieleniu w postaci gazowej od substancji stałych. Brytyjski opis patentowy nr 2 027 446 ujawnia transportowanie sproszkowanego węgla przy pomocy składnika ciekłego paliwa.

Inne poprzednie zgłoszenia patentowe Stanów Zjednoczonych Ameryki opisują użycie jako nośnika skroplonego dwutlenku węgla w układzie zawiesiny węgla. Na przykład opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 976 443 Paulla ujawnia zbiornik zawiesiny, w którym miesza się sproszkowany węgiel z ciekłym dwutlenkiem węgla, a następnie przesyła rurociągiem, przy użyciu pompy zasilającej, przez podgrzewacz do palnika.

Podobnie, opisy patentowe Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 206 610 i 4 377 356 ujawniają także pomysł transportowania węgla w zawiesinie w ciekłym dwutlenku węgla.

Jednak nie wykorzystano żadnego z poprzednich zgłoszeń patentowych proponujących używanie skroplonego dwutlenku węgla jako nośnika w zawiesinie węglowej. Jednym z możliwych powodów niewykorzystania rozwiązań Santhanama jest fakt, że opis i zastrzeżenia, co najmniej w zgłoszeniu nr 4 206 610, podają sprzeczne informacje o tym, że zawiesina węgiel/skroplony dwutlenek węgla ulega rozprężeniu adiabatycznemu, i o tym, że przed adiabatycznym rozprężeniem do zawiesiny doprowadza się ciepło dla skompensowania strat ciepła w procesie rozprężenia i zapobiegnięcia zestaleniu się dwutlenku węgla. Ponieważ rozprężenie adiabatyczne z definicji nie prowadzi do straty ciepła, wymienione zgłoszenie wykazuje zasadniczą niespójność. Tak więc, chociaż zaproponowano wiele układów transportu rurociągowego zawiesiny węgla, żaden z nich nie zaprezentował niczego, co doprowadziłoby do jego szerokiej akceptacji.

Celem niniejszego wynalazku jest opracowanie nowego, ulepszonego układu do transportu zawiesiny węgla w skroplonym gazie podwyższającego sprawność elektrowni węglowej.

Rozwiązanie wynalazku polega na tym, że układ do transportu zawiesiny węgla w skroplonym gazie zawiera rurociąg dostarczający zawiesinę węgla w skroplonym gazie pod względnie wysokim ciśnieniem, urządzenie rozdzielające, w którym następuje oddzielenie gazu od węgla poprzez odparowanie tego skroplonego gazu i otrzymanie pewnych ilości gazu o niskiej temperaturze i oddzielonego węgla oraz urządzenie dostarczające oddzielony węgiel do kotła, a także wymiennik ciepła, w którym następuje przepływ ciepła z wody chłodzącej do gazu o temperaturze niższej niż temperatura wody chłodzącej.

Korzystnie wymiennik ciepła zawiera pośredniczący element rurowy do przenoszenia ciepła z chłodni kominowej do gazu o niskiej temperaturze. Korzystnie jedna część elementu rurowego styka się z chłodzącą wodą, a druga część z gazem o niskiej temperaturze, przy czym pompa tłoczy ciekłe medium pośredniczące w wymianie ciepła. Korzystnie ciekłym medium pośredniczącym w wymianie ciepła jest glikol. Korzystnie skroplonym gazem jest dwutlenek węgla.

Korzystnie rozdzielające urządzenie zawiera dyszę, przez którą pompuje się zawiesinę doprowadzając do nieadiabatycznej redukcji ciśnienia i otrzymania mieszaniny gazowego dwutlenku węgla i cząstek węgla, przy czym urządzenie to stanowi oddzielacz cyklonowy otrzymujący z dyszy gazowy dwutlenek węgla i węgiel do całkowitego oddzielenia węgla od gazowego dwutlenku węgla.

Korzystnie układ zawiera odpylacz workowy odbierający gaz z oddzielacza cyklonowego i usuwający z niego pozostałe cząstki węgla.

Osiągnięcie wymienionego celu w zalecanych sposobach realizacji wymienionego wynalazku jest możliwe dzięki zapewnieniu właściwych środków służących do łączenia skroplonego dwutlenku węgla lub innego skroplonego gazu nośnikowego ze sproszkowanym węglem, przy czym steruje się stosunkiem ilości węgla do ilości nośnika, a w konsekwencji gęstością zawiesiny, tak, aby wydajność przepływu była optymalna. Ściślej, odmierzoną ilość sproszkowanego węgla miesza się z odmierzoną ilością skroplonego dwutlenku węgla w procesie periodycznym, otrzymując zawiesinę pożądanej gęstości. Należy rozumieć, że choć wynalazek opisano w związku z użyciem jako nośnika skroplonego dwutlenku węgla, można zamiast niego użyć innych skroplonych gazów. Zawiesinę, zawartą w zbiorniku ciśnieniowym, doprowadza się z dolnej części zbiornika pod określonym ciśnieniem, wyższym od ciśnienia, w którym zachodziłoby rzutowe odparowanie skroplonego dwutlenku węgla. W czasie procesu rozładowywania zbiornika do zbiornika tego

153 712 ponad powierzchnię zawiesiny wprowadza się automatycznie sprężony gazowy dwutlenek węgla o temperaturze wyższej od temperatury zawiesiny w celu utrzymania w zbiorniku ciśnienia wyższego od ciśnienia krytycznego, przy którym zachodziłoby odparowanie rzutowe.Tak więc w czasie procesu rozładowywania ęiśnienie zawiesiny podawanej do części ssącej przewodów pompy nie opada. Ciśnienie to jest na tyle wysokie, że zapobiega zachodzeniu odparowania rzutowego na wlocie pompy.

Zawiesinę sproszkowanego węgla w skroplonym dwutlenku węgla przepompowuje się następnie rurociągiem do elektrowni, gdzie wprowadza się ją przez zwężkę redukującą ciśnienie do wstępnego separatora, obniżając jej ciśnienie nieadiabatycznie i odparowując rzutowo większość dwutlenku węgla w postaci gazowej. Dwutlenek węgla oddziela się od substancji stałych w serii separatorów, złożonej ze wstępnego separatora, drugiego separatora, trzeciego separatora i odpylacza workowego. Oddzielony węgiel jest dozowany i wdmuchiwany dmuchawkami do palników kotła elektrowni. Gazowy dwutlenek węgla powstały w wyniku rozprężania ciekłego dwutlenku węgla ma niską temperaturę i może chwilowo zawierać stałe zamrożone cząstki.

Gazowy dwutlenek węgla o niskiej temperaturze z separatorów i odpylacza workowego przepuszcza się przez wymiennik ciepła, gdzie ogrzewa się on wymieniając ciepło z glikolem przepompowywanym w zamkniętym obiegu przez wymiennik ciepła i zbiornik chłodni kominowej elektrowni. Woda w zbiorniku chłodni kominowej ulega więc ochłodzeniu gazowym dwutlenkiem węgla, co w wyniku zwiększa sprawność elektrowni. Trzecią możliwością jest wprowadzanie części niskotemperaturowego gazowego dwutlenku węgla bezpośrednio do wody z chłodni kominowej, chłodząc ją i obniżając jej pH do poziomu takiego, aby zapobiec osadzaniu się kamienia kotłowego i nawęglić wodę z chłodni kominowej zmiękczając ją w ten sposób.

Dodatkowo, gazowy dwutlenek z wymiennika ciepła (lub pozostały, niewprowadzony dwutlenek węgla w przypadku trzeciej możliwości) można sprężyć i przechowywać w celu sprzedaży lub powtórnego użycia. Jednym ze sposobów dalszego użycia jest wprowadzenie gazowego dwutlenku węgla do szybu naftowego dla zwiększenia wydobycia produktów naftowych z szybu. Gazowy dwutlenek węgla można także odesłać do kopalni w celu powtórnego skroplenia i użycia w razie potrzeby do transportu rurociągiem zawiesiny.

Szczególnie korzystny układ obejmuje użycie dwutlenku węgla otrzymanego ze źródła w pobliżu kopalni, skraplanego i służącego za nośnik w „jednokierunkowym rurociągu prowadzącym do elektrowni, gdzie wykorzystuje się go w sposób opisany powyżej, a następnie wprowadza w postaci gazowej do szybu naftowego. Układ tego typu będzie miał szczególnie wysoką sprawność w kategoriach zapotrzebowania energetycznego „jednokierunkowego rurociągu. Co więcej, układ taki pozwoli na zwiększenie wydobycia z szybu lub szybów, do których wprowadzi się dwutlenek węgla.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1A przedstawia schemat technologiczny wytwarzania zawiesiny węgla w ciekłym gazie zgodnie z pierwszym sposobem realizacji wynalazku; fig. IB — schemat technologiczny pozostałej, stanowiącej elektrownię części układu zgodnego ze sposobem realizacji wynalazku z fig. 1A; fig. 2A — schemat technologiczny części układu zgodnie z drugim sposobem realizacji wynalazku, fig. 2B — schemat technologiczny pozostałej części układu zgodnie z drugim sposobem realizacji; fig. 3 — powiększony schemat przepływów układu mieszania węgla i dwutlenku węgla zgodnie z drugim przykładem wykonania; fig. 4 — schemat przepływów innego wymiennika ciepła stosowanego zgodnie z pierwszym lub drugim przykładem wykonania; fig. 5 — schemat przepływów innego wymiennika ciepła stosowanego zgodnie z pierwszym lub drugim przykładem wykonania; fig. 6 — schemat przepływów innego wymiennika ciepła stosowanego zgodnie z pierwszym lub drugim sposobem realizacji.

Na figurach 1A i IB przedstawiono pierwszy przykład wykonania, według wynalazku. Pierwszy przykład wykonania obejmuje trzy podstawowe elementy, a mianowicie źródło węgla, takie jak składowisko węgla 10, źródło gazowego dwutlenku węgla, takie jak odwiert 12 i konwencjonalny, opalany węglem kocioł 14 elektrowni, stosującej turbiny parowe. Podstawowe elementy są ze sobą połączone za pośrednictwem różnych urządzeń manipulujących, magazynujących i transportujących, co zapewnia sterowanie dopływem sproszkowanego węgla do kotła 14. Poza kotłem 14 elektrownia obejmuje turbinę 17 połączoną z kotłem 14 przewodem wysokociśnieniowej pary

153 712 wodnej 9 i ze skrpalaczem 19 przewodem zużytej pary wodnej 21. Chłodnia kominowa 106 dostarcza wodę chłodzącą do skraplacza 19 przewodem zimnej' wody 23 za pomocą pompy 23', a odbiera ze skraplacza 19 ogrzaną wodę przewodem powrotu ciepłej wody 25. Kondensat ze skraplacza 19 zawraca się do kotła 14 przy użyciu pompy 27 umieszczonej na przewodzie wody wsadowej 29. Wymienione elementy elektrowni są całkowicie typowe.

Gaz, taki jak dwutlenek węgla z odwiertu 12 przepływa przez zawór głowicy odwiertu 16 polowym przewodem 18, do urządzeń 20 konwencjonalnego rozdzielania, oczyszczania i sprężania, gdzie usuwa się z gazu wodę i/lub inne niepożądane zanieczyszczenia. Głównym składnikiem gazu jest dwutlenek węgla; jednak należy rozumieć, że gaz z głowicy odwiertu może zawierać inne gazy, takie jak metan, etan, propan, azot i siarkowodór. Oczyszczony gaz spręża się do postaci zagęszczonej, ciekłej i wprowadza do rurociągu 22 przesyłającego do zbiornika skroplonego gazu 53. Skroplony gaz ze zbiornika 53 odprowadza się następnie za pomocą pompy zasilającej 42, zgodnie z potrzebami, do instalacji wytwarzania zawiesiny, w celu zmieszania go ze sproszkowanym węglem, jak to pokazano na fig. 1 A.

Instalacja wytwarzania zawiesiny obejmuje główny lej zasilający 24, do którego podaje się węgiel z głównego źródła węgla 10 za pomocą ładowarek czołowych 26 lub innego sprzętu przenośnikowego. Węgiel z głównego leja zasilającego 24 przenoszony jest za pomocą konwencjonalnego przenośnika 28 do urządzeń kruszących, mielących i proszkujących 30, wytwarzających sproszkowany węgiel, który następnie jest przesyłany przenośnikiem 32 do leja zasobnikowego 34 na sproszkowany węgiel typu konwencjonalnego. Zbiornik 34 zaopatrzony jest w urządzenie wyładowcze 36 do wyładowywania sproszkowanego węgla na przenośnik 38, który dostarcza węgiel wybiórczo do pierwszego leja wagowego 40 lub drugiego leja wagowego 140, lub też jednocześnie do obu z nich. Należy rozumieć, że przenośnik sproszkowanego węgla 38 ma konwencjonalną budowę i zawiera konwencjonalne urządzenie sterujące 39 kierujące sproszkowany węgiel do jednego, drugiego lub obu lejów wagowych 40 i 140. Przenośnik sproszkowanego węgla 38 będzie zwykle podawał węgiel do jednego z lejów, aż do chwili, gdy w leju wagowym znajdzie się określona ilość węgla i podawanie przerywa się. Sproszkowany węgiel będzie się wówczas podawać do zbiornika drugiego leja, gdy sproszkowany węgiel w pierwszym leju miesza się ze skroplonym dwutlenkiem węgla tworząc zawiesinę usuwaną ze zbiornika w niżej podany sposób.

Górny wlot pierwszego mieszalnika 44 jest połączony z przewodem wprowadzania wsadu 46, z zaworu 48 sterującym przepływem substancji stałej, umieszczonego w dolnej części pierwszego leja wagowego 40. Do mieszalnika 44 zostaje wprowadzony sproszkowany węgiel pod ciśnieniem atmosferycznym. Zawór odcinający 50 umieszczony jest na przewodzie 46, pomiędzy zaworem sterującym 4 przepływem substancji stałej, a wlotem do mieszalnika 44. Dodatkowo, do przewodu zasilającego 46, w punkcie pomiędzy zaworem odcinającym 50, a wlotem do mieszalnika 44, przyłączony jest przewód gazowy 52 dołączony przez zawór 54 sterujący przepływem gazu. Przewodem gazowym 52 płynie gaz z podgrzewacza 56, do którego z kolei dopływa skroplony gaz, tłoczony pompą wspomagającą 57 umieszczoną na przewodzie 58 zasilającym podgrzewacz 56, który jest połączony do rurociągu 22. Skroplony gaz ulega w czasie przepływu przez podgrzewacz 56 odparowaniu, po czym przepływa do zbiornika gazu 55.

Rurociąg 22 łączy się także z pierwszym przewodem napełniania 60 połączonym z mieszalnikiem 44, na którym umieszczony jest zawór odcinający 62. W podobny sposób drugi przewód napełniania 160 łączy rurociąg 22 z dolną częścią drugiego mieszalnika 144 poprzez zawór odcinający 162. Pompa mieszająca 64 jest połączona przewodem ssącym 66 z górną częścią mieszalnika 44 i przewodem tłoczącym 68 z dolną częścią mieszalnika 44, tak więc pompa 64 w oczywisty sposób miesza zawartość mieszalnika 44. W razie potrzeby można zainstalować w mieszalniku 44 inne urządzenia mieszające (to znaczy mieszadło łopatkowe).

Lej wagowy 140 wyposażony jest w zawór 148 sterujący przepływem substancji stałej podający sproszkowany węgiel do przewodu zasilającego 146 włączonego do wlotu drugiego mieszalnika 144. Na przewodzie zasilającym umieszczony jest zawór odcinający 150, w taki sam sposób, jak zawór odcinający 50 na przewodzie zasilającym 146. Na przewodzie gazowym 152 umieszczony jest zbiornik gazu 155 — analogiczny do zbiornika 55, podgrzewacz 156 — analogiczny do podgrzewacza 56, pompa wspomagająca 157 i zawór 54 sterujący przepływem gazu — analogiczny do zaworu

153 712

54. Przewód ssący 166 i przewód 168 pompy mieszającej 164 połączone z mieszalnikiem

144 służą i tutaj do mieszania jego zawartości, a w razie potrzeby można zastosować urządzenia do mieszania mechanicznego. Chociaż dla każdego z mieszalników 44,144 przewidziano odrębne zbiorniki gazu 55,155, pompy wspomagające 57,157 i podgrzewacze 56,156 mogą być one jednak łączone dla obsługiwania obu zbiorników.

W dolnej części mieszalników 44 i 144 znajdują się odpowiednio zawory- wypływowe 45,145, służące do odprowadzania zawiesiny przewodami 47,147, odpowiednio. Przewody 47,147, prowadzą do rurociągu zawiesiny 80 pracującego pod ciśnieniami od 5,8 MPa do 8,3 MPa. Rurociąg zawiesiny 80 połączony jest z wlotem pompy rurociągowej 82, tłoczącej zawiesinę przez zawór 86 do rurociągu przemysłowego 84, który może mieć setki kilometrów długości (i korzystać z dodatkowych pompy).

W czasie pracy układu wytwarzania zawiesiny przedstawionego na fig. 1A najpierw opróżnia się z zawiesiny mieszanik 44, a następnie mieszalnik 144, podczas gdy pierwszy mieszalnik 44, jest napełniany. Ciśnienie zawiesiny w mieszalnikach 44,144 będzie zwykle wynosiło od 6,2 MPa do

8,3 MPa. Jednak w razie potrzeby można stosować ciśnienie do 10,3 MPa w przypadku zawiesin o dużej lepkości.

Omówienie cyklu operacyjnego będzie się opierało na założeniu, że . właśnie opróżniono z zawiesiny przewodem 147 drugi mieszalnik 144. Zawory odcinające -150,162 są zamknięte, a zawór wypływowy 145 otwarty. W czasie wypływu zawiesiny przez zawór wypływowy 145 do górnej części mieszalnika 144, nad powierzchnię zawiesiny, dostarcza się z podgrzewacza 156, przez zbiornik gazu 155, przewód gazowy 152 i zawór 154 sterujący przepływem gazu dwutlenek węgla w postaci gazowej. Gazowy dwutlenek węgla ma temperaturę przekraczającą 32°C i ciśnienie co najmniej

6,6 MPa. Ciśnienie gazu powinno przekraczać ciśnienie w przewodzie 80, o co najmniej 0,3 MPa, a najwyższe ciśnienie gazu może wynosić 10,7 MPa. Gazowy dwutlenek węgla wprowadzany do mieszalnika 144 przewodem 152 utrzymuje ciśnienie zarówno w mieszalniku 144jak i w zawiesinie wypływającej przewodem 147 i rurociągiem 80 aż do wlotu pompy 82, co zapobiega odparowywaniu rzutowemu ciekłego dwutlenku węgla i związanemu z tym zagęszczeniu zawiesiny. Zawory sterujące przepływem gazu 54 i 154 są zaworami typu stałociśnieniowego i automatycznie utrzymują pożądane ciśnienie od zaworu 54,154 do górnej części mieszalników 44,144.

Zawór wypływowy 145 zamyka się przed momentem całkowitego mieszalnika 144 z zawiesiny, aby zapobiec przedostaniu się gazu do przewodu odprowadzającego 147. Zakończeniu opróżniania drugiego mieszalnika 144 towarzyszy także zamknięcie zaworu sterującego przepływem gazu 154, a otwarcie zaworu wypływowego 45 i zaworu sterującego 54 inicjujących spływ zawiesiny do przewodu odprowadzającego 47 i do rurociągu 80. Zawór wypływowy 45 i zawór sterujący 54 są otwierane stopniowo przed zamknięciem zaworu sterującego 154 i zaworu wypływowego 145, aby zapewnić ciągły spływ zawiesiny do rurociągu 80.

Obecnie omówimy sposób załadowywania mieszalników 44,144 węglem i ciekłym dwutlenkiem węgla. Opis ten dotyczy w szczególności mieszalnika 44, a załadowywanie drugiego mieszalnika 144 przebiega w identyczny sposób. Węgiel kruszy się, miele, proszkuje i przesiewa w konwencjonalnym urządzeniu 30 i dostarcza do leja zasobnikowego 34 na sproszkowany węgiel, z którego przesyła się go przenośnikiem 38 do górnej części pierwszego leja wagowego 40. Po umieszczeniu przewidzianej ilości węgla w pierwszym leju wagowym 40 zaprzestaje się podawanie i kieruje się węgiel za pomocą urządzenia sterującego 39 do drugiego leja wagowego 140, jeśli nie jest on w tym czasie pełny. Przed ładowaniem mieszalnika 44 zawór sterujący 54, zawór odcinający 62 i zawór wypływowy 45 są zamknięte. Natomiast zawór sterujący 48 i zawór odcinający 50 są otwarte, aby umożliwić przepływ określonej mocy sproszkowanego węgla z leja wagowego 40 do mieszalnika 44. Następnie zamyka się zawór sterujący 48 i zawór odcinający 50, a otwiera zawór odcinający cieczowy 62, umożliwiający dopływ ciekłego dwutlenku węgla do mieszalnika 44, w celu wytworzenia zawiesiny o określonej, pożądanej gęstości. Gęstość zawiesiny można zmieniać zmieniając masę węgla podawanego do mieszalnika, lecz zawsze wypełniając pozostałą objętość całkowicie ciekłym dwutlenkiem węgla. Oczywistym jest więc, że zmiana ilości węgla wpłynie automatycznie na zmianę gęstości zawiesiny.

Uruchamia się pompę mieszającą 64, w celu osiągnięcia i zachowania stałej gęstości zawiesiny w całym zbiorniku. Wobec tego zawiesina w mieszalniku 44 jest gotowa do wprowadzenia w

153 712 przewód 47 do rurociągu 80. Rozładowanie mieszalnika 44 do rurociągu 80 następuje w wyniku otwarcia zaworu wypływowego 45 i jednoczesnego otwarcia zaworu sterującego 54, umożliwiającego wprowadzanie gazowego dwutlenku węgla o temperaturze wyższej niż 32°C i ciśnieniu około

6,6 MPa do przestrzeni ponad poziomem cieczy w mieszalniku 44. Proces wprowadzania gazowego dwutlenku węgla sterowany jest zaworem stałociśnieniowym 54, a więc ciśnienie w mieszalniku 44 nie zmienia się w czasie wypływu zawiesiny na zewnątrz przez zawór wypływowy 45. Stałe ciśnienie utrzymuje . się w mieszalniku 44, i w rurociągu zawiesiny 80, co zabezpiecza przed odparowywaniem ciekłego dwutlenku węgla na wylocie ssącym pompy rurociągowej 82.

Ważne jest, że lej wagowy — 40, przyjmuje sproszkowany węgiel w tym samym' czasie, ' gdy mieszalnik 44 opróżnia się z zawiesiny ciekły dwutlenek węgla, węgiel do rurociągu zawiesiny 80. Ponieważ zawór sterujący 48 i zawór odcinający 50 są zamknięte, to sproszkowany węgiel nie może wpływać do mieszalnika 44, w czasie opróżniania mieszalnika 44 a zawiesiny przez wylot na jego dolnym końcu. Zawór wypływowy 45 zamyka się na krótko przed całkowitym opróżnieniem mieszalnika 44 z zawiesiny, aby zapobiec przedostaniu się gazu do przewodu odpływowego 47. Podobnie zamyka się zawór sterujący 54, aby przerwać dostarczanie gazowego dwutlenku węgla do mieszalnika 44.

W przypadku awarii któregokolwiek lub obu mieszalników można otworzyć zawór 79, aby zachować ciśnienie ssące na wlocie pompy 82 i ochronić ją przed kawitacją. Podobnie, zawór 79 można otworzyć, aby ominąć mieszalniki 44,144 przy operacji czyszczenia rurociągów 80, 84 z zawiesiny przez płukanie skroplonym dwutlenkiem węgla.

Na figurze IB przedstawiono sytuację na drugim końcu rurociągu przesyłowego 84 zawiesiny, w elektrowni, w której sproszkowany węgiel z zawiesiny spala się w kotle 14. Należy · rozumieć, że rurociąg przesyłowy 84 zawiesiny może mieć dowolną żądaną długość i może zawierać wiele pomp rozmieszczonych wzdłuż trasy rurociągu 84, służących do zachowania ciśnienia i . przepływu. W każdym przypadku rurociąg 84 'pracuje normalnie pod ciśnieniem, co najmniej 'od 6,2 MPa do

6,6 MPa i w przeciętnej temperaturze otoczenia ol^<^ł^o 21 ^C3(^. Rurociąg 84 kończy się urządzeniem do redukcji ciśnienia, lub serią zwężek redukcyjnych 88, po których umieszczony zostaje rozdzielacz cyklonowy 90, pracujący w temperaturze od -18° do -4°C pod ciśnieniem od 2,1 do 3,1 MPa. Zawiesina przed urządzeniem 88 redukującym ciśnienie znajduje się pod ciśnieniem przekraczającym punkt nasycenia układu ciecz-gaz, a w urządzeniu redukującym ciśnienie następuje nieadiabatyczna redukcja ciśnienia do wartości leżącej poniżej tego punktu. W rezultacie znaczna część skroplonego gazu przechodzi w fazę gazową, a pewna część na krótki czas może ulec zestaleniu. Co. więcej, jakakolwiek ilość skroplonego gazu, która nie uległa odparowaniu w wyniku obniżenia ciśnienia, a także powstający jednocześnie zestalony gaz, absorbują ciepło przemiany fazowej pobierane od węgla i względnie szybko ulegają przemianie w gaz. Toteż każda ilość dwutlenku węgla zestalonego wskutek zmniejszenia ciśnienia ulegnie szybko przemianie w gaz w wyniku absorpcji ciepła od węgla.

Oddzielanie gazu od węgla zachodzi w rozdzielaczu cyklonowym 90, z którego węgiel opada w dół, celem poddania go dalszej obróbce. Gaz z jakimkolwiek porwanymi, drobnymi cząstkami węgla przepływa z rozdzielacza cyklonowego 90 przewodem gazowym 94 do odpylacza workowego 92, w którym pozostałe cząstki węgla oddzielają się od zimnego gazu (-18° do -4°C). Gaz przepływa następnie przewodem 96 do konwencjonalnego odwadniacza filtracyjnego 98. Odwodniony gaz przepływa przewodem 99 przez wymiennik ciepła 100, gdzie dokonuje się wymiana ciepła pomiędzy gazem, a glikolem krążącym w układzie zamkniętym 102 z przepływem wymuszanym pompą 104. Przepływający glikol 102 wymienia również ciepło z wodą obiegową w chłodni kominowej 106. Ponieważ temperatura gazu przepływającego przez wymiennik ciepła 100 jest znacznie niższa od temperatury w chłodni kominowej, gaz ochładza glikol w obiegu 102. Można także wykorzystać ciecze inne niż glikol, o temperaturze krzepnięcia niższej niż -18°C.

Ochłodzona woda z chłodni kominowej 106 przepływa w obiegu zamkniętym przez skraplacz przewodami 23, 25, dzięki pompie 23', i służy do skraplania pary wodnej w skraplaczu 19.

Obniżenie temperatury dzięki ochłodzeniu dodatkowemu tej wody przez glikol z obiegu 102 pozwala na pompowanie do skraplacza 19 mniejszej ilości wody lub tej samej ilości o niższej temperaturze, co podwyższa ogólną sprawność elektrowni.

153 712

Gaz z wymiennika ciepła 100, o temperaturze od 16° do 32°C, odpływa przewodem 108 łączącym się z wlotem sprężarki 110, która spręża gaz i podaje go przewodem 112 do zbiornika gazu 114, z którego można pobierać gaz do różnych celów. Na przykład, jeśli gazem tym jest dwutlenek węgla, można wprowadzać go do naftowych szybów wydobywczych w celu polepszenia wydobycia ropy naftowej. Z drugiej strony, jeśli jest to gaz palny, można go sprzedać lub użyć jako paliwo.

Cząstki sproszkowanego węgla oddzielone od gazu w rozdzielaczu . cyklonowym 90 i odpylaczu workowym 92 przechodzą przez zawory 116,118 do zasobników przenośnika fazy stałej 120 i 122, odpowiednio. Są one po prostu zamkniętymi zasobnikami samowyładowczymi. Reszta gazu z zasobników 120 i 122 przepływa przewodem 124 do wlotu sprężarki 126, która podaje dalej sprężony gaz przewodem 97 połączonym z przewodem 97. Działanie sprężarki 126 obniża także ciśnienie w zasobnikach 120 i 122 do wartości od 0,2 MPa do 0,5 MPa, zanim otworzy się zawory sterujące 128,130 i wyrzuci sproszkowany węgiel na przenośnik pneumatyczny.

Sproszkowany węgiel z zasobników 120 i 122 przepływa odpowiednio przez zawory sterujące przepływem 128, 130 do przenośnika pneumatycznego 132 zaopatrzonego na końcu w zawór sterujący przepływem 134, który kieruje węgiel albo do zasobnika 136 magazynującego sproszkowany węgiel, albo do przewodu zasilającego 137 łączącego się z urządzeniem kierującym węgiel do kotła 14.

Układ zawiera dwa tymczasowe zasobniki na węgiel 164,165, do których węgiel jest doprowadzany przewodem zasilającym 137, na którym jest umieszczony zawór 168 i zawór 170 wybierający zasobnik. Zasobnik magazynujący 136 'rozładowuje się przez zawór sterujący przepływem 172 i węgiel wpływa do przenośnika pneumatycznego 174, który łączy się poprzez zawór 176 z przewodem' 180 prowadzonym do zaworu 170 wybierającego zasobnik. Cały zespół urządzeń do magazynowania i zasobników zaopatrzony jest w układ wytwarzający atmosferę ochronną azotu lub innego gazu obojętnego (nie pokazany) zapobiegający spontanicznemu zapłonowi sproszkowanego węgla. Sproszkowany węgiel podaje się w jakimkolwiek czasie do jednego lub drugiego z zasobników 16*4,165. Z zasobników 164 węgiel przechodzi na wagę 182, a następnie do młyna 184 mielącego węgiel do rozmiarów odpowiednich do wprowadzenia go do kotła 14. Wentylator 185, który połączony jest z młynem 184 umożliwia transport pneumatyczny węgla przewodem 155 do kotła 14.

Alternatywnie, sproszkowany węgiel z zasobnika 165 przepływa na wagę 186, z której bezpośrednio (bez dalszego rozdrabniania) przepływa do przenośnika pneumatycznego 188 napędzanego wentylatorem 190. W każdym przypadku sproszkowany węgiel przenoszony jest przenośnikiem pneumatycznym paliwa 188 bezpośrednio do inżektorów paliwa 15, celem spalenia w kotle 14.

Należy rozumieć, że sproszkowany układ przedstawiony na fig. 1A i IB może być modyfikowany odpowiednio dla różnych rozmiarów instalacji. Na przykład, w większych instalacjach można zastosować dodatkowe rozdzielacze cyklonowe 90 i odpylacze workowe 92 oraz mieszalniki. Można w razie potrzeby zastosować liczne zasobniki magazynujące 136, zasobniki na węgiel 164,165.

Na figurze 4 przedstawiono alternatywnie urządzenie do wymiany ciepła, w którym ochłodzony gaz z odwadniacza filtracyjnego 98 przepływa bezpośrednio przez wężownicę 72 w wymienniku ciepła 73 umieszczonym na przewodzie zimnej wody 23, dzięki czemu chłodzi się bezpośrednio woda w przewodzie. Gaz przepływa następnie przewodem 108 w taki sam sposób, jak w pierwszym przykładzie wykonania.

Na figurze 5 przedstawiono drugie urządzenie do wymiany ciepła, w którym ochłodzony gaz z odwadniacza filtracyjnego 98 przepływa przez wężownicę 75 umieszczoną w zbiorniku 106' w chłodni kominowej 106 poniżej poziomu wody, dzięki czemu woda w zbiorniku 106' chłodni kominowej 106 jest ochładzana bezpośrednio ochłodzonym gazem, płynącym następnie przewodem 108 połączonym dalej z kolejnymi urządzeniami w taki sam sposób, jak w pierwszym przykładzie wykonania.

Na figurze 6 przedstawiono trzecie urządzenie do wymiany ciepła, w którym przewody 99 i 108 są połączone ze sobą, a z miejsca ich połączenia odchodzi odgałęzienie 76 zawierające zawór 77.

Przewód 76 jest zakończony zwężką 177 pozwalającą na bezpośrednie wprowadzanie ochłodzonego, gazowego dwutlenku węgla do zbiornika 106' chłodni kominowej 106, dzięki czemu woda ulega ochłodzeniu. Co więcej, wprowadzenie gazowego dwutlenku węgla obniża pH wody i

153 712 zmniejsza możliwość osadzania się kamienia kotłowego w chłodni kominowej 106, co powoduje także nawęglanie prowadzące do zmiękczenia wody z chłodni kominowej 106. Dwutlenkiem węgla wprowadzanym do zbiornika 106' steruje w znany sposób zawór 77. Pozostała ilość gazowego dwutlenku węgla płynie przewodem 108 do sprężarki 110 i dalej zgodnie z pierwszym przykładem wykonania.

Na figurach 2A i 2B przedstawiono drugi przykład wykonania, według wynalazku, bardziej złożony układ taki, jaki można użyć do testów. Na fig. 2A pokazano dwa duże zasobniki samowyładowcze 200, 202 do przechowywania sproszkowanego węgla, które to zasobniki otrzymują sproszkowany węgiel z podajnika · śrubowego 204. Przewody sprężonego 'gazu 209, 211, uruchamiane co jakiś czas, wprowadzają do zasobników 200, 202 sprężony gaz pod ciśnieniem około 0,3 MPa w celu mieszania sproszkowanego węgla, co zapobiega osiadaniu, oraz w celu utworzenia w zasobniku ochronnej atmosfery gazu obojętnego. Z zasobników 200, 202 węgiel spada na przenośniki 206, a dalej na przenośnik 208, z którego węgiel dostaje się na przenośnik śrubowy 210 o zmiennym kierunku obrotów. Przenośnik śrubowy 210 wprowadza węgiel do pierwszego lub drugiego zasobnika zasilającego 212,214 (fig. 2B), zgodnie z kierunkiem obrotów śruby przenośnika 210.

Wylot leja wagowego 212 łączy się z przewodem zasilania węglem 216, na której znajdują się zawory 218,234 sterujące przepływem substancji stałych, jak to pokazano na fig. 3. Zaworu 234 i odpowiadającego mu zaworu 239, związanego z zasobnikiem 214 nie pokazano na fig. 2B z powodu braku miejsca. Drugi koniec przewodu zasilania węglem 216 połączony jest z wnętrzem pierwszego mieszalnika 220. Drugi przewód zasilania węglem 230 łączy drugi lej wagowy 214 z drugim mieszalnikiem 232. Przewody 216, 230 połączone są przewodem 264 ze źródłem gazowego dwutlenku węgla o względnie niskim ciśnieniu i przewodem 265 ze źródłem gazowego dwutlenku węgla o względnie wysokim ciśnieniu, za pośrednictwem przewodu 262 i, odpowiednio, zaworów pnumatycznych sterujących 267 i 269. Regulator ciśnienia 264' (fig. 2B) utrzymuje w przewodzie 264 ciśnienie około 2,1 MPa. Regulator ciśnienia 265' utrzymuje w przewodzie 265 ciśnienie około 6,2 MPa. regulator 264' doprowadzaciśnieniew mieszalniku 220 lub 232 do poziomu

2,1 MPa, a następnie regulator 265'podwyższa je do 6,2 MPa. Taka dwustopniowa zmiana ciśnienia dzięki której unika się dużego skoku ciśnienia zapobiega powstawaniu stałego dwutlenku węgla w zbiornikach.

Na przewodzie zasilania węglem 216, po przeciwnych stronach złącza kompensacyjnego 238, znajdują się dwa zawory sterujące 234 i 218. Podobne zawory sterujące 239, 240 znajdują się po przeciwnych stronach złącza kompensacyjnego 242, na drugim przewodzie zasilania węglem 230.

Przewód gazowy 244 z ciśnieniowym zaworem bezpieczeństwa na górnym końcu wychodzi z górnej części mieszalnika 220 i połączony jest z drugim przewodem gazowym 246, który z kolei przez zawór 248 łączy się z dolną częścią leja wagowego 212. Na przewodzie gazowym 246 znajduje się filtr 250 z czujnikiem różnicy ciśnień 252 przyłączonym z obu stron urządzenia filtrującego. Przewód gazowy 246 połączony jest z przewodem gazowym 209 wychodzącym z zasobnika samowyładowawczego do węgla 202 za pośrednictwem złączki przelotowej do przewodu 213. Na przewodzie 209 znajduje się regulator ciśnienia 260, otwierany gdy ciśnienie spadnie poniżej 340 kPa.

Przewód gazowy 254 podobnie wychodzi w górę ze zbiornika mieszalnikowego 232 i połączony jest z przewodem gazowym 268 analogicznym do przewodu 246 i zaopatrzonym w urządzenie filtrujące 270 z odpowiednim czujnikiem różnicy ciśnień 272. W górnej części przewodu gazowego 268, w pobliżu jego połączenia z dolną częścią leja wagowego 214 znajduje się zawór 274. Przewód 211 wychodzący z zasobnika 200 łączy się przez regulator ciśnienia 194 z przewodem 213', połączonym z przewodem gazowym 268. Regulator ciśnienia 194 otwiera się, gdy ciśnienie w przewodzie 211 spada poniżej 440 kPa. Przewody 213 i 213' połączone są z przewodem ssącym 215 prowadzącym do wlotu sprężarki 524 (fig. 2B).

Z pierwszym zbiornikiem mieszalnikowym 220 związana jest pompa obiegowa 280, której wlot jest połączony przewodem 282 przez zawór 284 z górną częścią zbiornika mieszalnikowego

220. Dodatkowo, kolejny przewód 286 łączy wlot pompy obiegowej 280 z przewodem 216 zasilania węglem przez zawór 288. Wylot pompy obiegowej 280 jest połączony z przewodem 300, połączonym z kolei z przewodem 302, łączącym się z dolną częścią zbiornika mieszalnikowego 220 przez

153 712 zawór 304. Przewód 305 ze źródła skroplonego gazu połączony jest z przewodem 302 za pośrednictwem przewodu 307. Dodatkowo, przewód 300 łączy się przez zawór 310 z przewodem odprowadzającym zawiesinę 306 wychodzącą z dolnej części zbiornika mieszalnikowego 220 i zaopatrzonym w zawór 308 poniżej połączony z przewodem 300.

Podobnie, zbiornik mieszalnikowy 232 zaopatrzony jest w pompę obiegową 330 o wlocie połączonym z przewodami 332, 334 wyposażonymi, odpowiednio, w zawory 336 i 338. Wylot pompy obiegowej 330 jest połączony z przewodem .340, połączony z kolei przez zawór 344 z przewodem odprowadzającym zawiesinę 342 wychodzącą z dolnej części zbiornika mieszalnikowego 232. Przewód 342 jest połączony przez przewód 306 z przewodem 303 ze źródła skroplonego gazu.

Pierwsza i druga pompa 352 i 353 do zawiesiny mają wloty przyłączonego do głównego przewodu 350 dopływu zawiesiny (otrzymującego zawiesinę z przewodu 306 i 342) przez zawory 354 i 356, i wyloty połączone z wysokociśnieniowym przewodem zasilającym 358 zawiesiny, przy czym wylot pompy 352 łączy się z przewodem 360, na którym znajdują się zawory 362 i 364. Podobnie, wylot pompy 353 łączy się z przewodem 366 wyposażonym w zawory 368 i 370. W wysokociśnieniowym przewodzie 358 zasilającym zawiesiny umieszczony jest szereg zaworów 374, 382, 384 i 386 do wlotu podgrzewacza 390. Bezpośrednio za podgrzewaczem 390 znajduje się płytowo-otworowe urządzenie 394 do redukcji ciśnienia, które przyjmuje zawiesinę o temperaturze około 60°C i obniża jej ciśnienie do około 6,3 MPa.

Główny przewód 358 zasilający zawiesiny łączy się z zaworami sterującymi 400 i 402 (fig. 2A) sterowanymi silnikiem. Sterują one przepływem do, odpowiednio, pierwszej i drugiej grupy rozdzielaczy gaz/ciało stałe, które będą omówione dalej. Za zaworem 402 zawiesina płynie przez zwężkę 404, która nieadiabetycznie obniża ciśnienie do około 2,2 MPa, a następnie kieruje się do pierwszego rozdzielacza, gdzie oddziela się prawie całą ilość węgla od gazu nośnego, przy czym węgiel kieruje się w dół przez zawór odcinający 408 na wlot zasilający przenośnik substancji stałej 410 i dalej do pneumatycznego przenośnika 412. Przewód 414 łączy górną część pierwszego rozdzielacza 406 z wlotem drugiego rozdzielacza 416 wyposażonego w dolnej części w zawór odcinający 418 i wlot zasilający przenośnik substancji stałej 420. Cząstki węgla oddzielone od strumienia gazu przez wlot przenośnika 420 dostają się do przenośnika pneumatycznego 412 w taki sposób, jak w pierwszym rozdzielaczu 406. Przewód 422 zawierający odpowietrznik 424 i zawór bezpieczeństwa 426 łączy się z trzecim rozdzielaczem 428 wyposażonym w zawór odcinający 429 połączony z wlotem zasilającym przenośnik ' substancji stałej 430, który łączy się z przenośnikiem pneumatycznym substancji stałej w taki sam sposób, jak w rozdzielaczach 406 i 416. Przewód wylotowy 440 z trzeciego rozdzielacza 428 łączy się z wlotem odpylacza workowego 442, zaopatrzonego w zawór odcinający i wlot zasilający przenośnik substancji stałej 446 połączony z przenośnikiem pneumatycznym 412. Wylot i wlot odpylacza workowego 442 połączone są czujnikiem różnicy ciśnień 448. Gaz z odpylacza workowego 442 przepływa przez zawór sterujący 450 przewodem 452 do wlotu do jednostki filtrująco-odwadniającej 454, również wyposażonej w czujnik 456 różnicy ciśnień. Gaz z jednostki filtrująco-odwadniającej 454 przechodzi do przewodu 520 w celu zmagazynowania, zawrócenia, sprzedania lub jakiegokolwiek innego zagospodarowania, na przykład wprowadzania do szybów naftowych. Gaz w linii 520 jest zimny i może być stosowany do chłodzenia wody chłodzącej skraplacze w elektrowni, w sposób zilustrowany na którejkolwiek z figur IB, 4 lub 5. Po wykorzystaniu w tym celu gaz można zawrócić lub użyć do innych celów.

Druga grupa rozdzielaczy otrzymuje zawiesinę z przewodu przechodzącego przez zwężkę 404', identyczną ze zwężką 404, i składa się z pierwszego rozdzielacza 460, drugiego rozdzielacza 462, trzeciego rozdzielacza 464 i odpylacza workowego 466, umieszczonych w identycznym układzie, jak rozdzielacz 406 i dalsze z pierwszej grupy rozdzielaczy. Przewód 468 wylotowy gazu prowadzi przez zawór sterujący 470 do przewodu 452 wsadowego gazu jednostki filtrująco-odwadniającej 454. Podobnie, przenośnik pneumatyczny 470 otrzymuje cząstki węgla z rozdzielaczy 460,462,464 i odpylacza workowego 466 i łączy się z przenośnikiem pneumatycznym 412 tworząc przewód 472 zasilania w węgiel połączony z górną częścią zasobnika zasilającego wagę 474. Budowa i działanie drugiej grupy rozdzielaczy jest identyczne jak w przypadku pierwszej grupy rozdzielaczy.

153 712

Zasobnik zasilający wagę 474 podaje sproszkowany węgiel na konwencjonalną wagę przenośnikową 476, zmodyfikowaną dla ważenia materiałów rozdrobnionych. Waga przenośnikowa kontroluje przepływ węgla i podaje węgiel do młyna 478, zmniejszającego rozmiary cząstek. Rozdrobnione cząstki węgla z młyna 478 i gaz nośny podawane są dmuchawą 480 do przewodów 482,484,486 i 488, zasilających kotła, które dostarczają węgiel do spalania dla kotła przez zawory sterujące 506, 508 i 509 przepływem odpowiednio.

Węgiel używany w układzie przygotowuje się w sposób zilustrowany najlepiej na fig. 2A, używając wsadowego leja zasobnikowego 630 połączonego przewodem 635 z urządzeniami kruszącymi, mielącymi, proszkującymi i suszącymi 640 analogicznymi z urządzeniami 24 i 30 z pierwszego przykładu wykonania. Przewód odprowadzający 645 prowadzi od wylotu z urządzeń kruszących, mielących, proszkujących i suszących do wlotu rozdzielacza cyklonowego 490.

Gaz z górnej części rozdzielacza cyklonowego 490 przepływa przewodem 512 do stacji filtrów workowych 514, w której następuje dalsze rozdzielenie gazu i węgla, przy czym węgiel dostaje się do przenośnika śrubowego 510, a gaz jest usuwany na zewnątrz dmuchawą 516.

Gaz opuszczający sprężarkę 524 ma ciśnienie około 8,5 MPa i przepływa przez zawór 526 do wymiennika ciepła 528, który ochładza gaz od temperatury 127°C do 21°C i podaje go, już w postaci skroplonej, do przewodu 530 połączonego z przewodem 305 źródłowym ciekłego gazu prowadzącym do przewodu 307 i zbiornika mieszalnikowego 220, jak to opisano wcześniej. Przewód 530 łączy się także ze zbiornikiem gazu 534, przechowującym skroplony gaz pod ciśnieniem 8,5 MPa w temperaturze 21°C. Podobnie, przewód 303 łączy się ze zbiornikiem mieszalnikowym 232 a przewód 536 prowadzi od przewodu 305 do połączenia z przewodem 350 poniżej zaworu 351, jak to pokazano na figurze 2B. Przewód 536jest zaopatrzony w ciśnieniową pompę wspomagającą 357, pozwalającą na zachowanie odpowiedniego ciśnienia podczas operacji pompowania przez przewód 356.

Z wylotem sprężarki 524 jest połączony także przewód 540, który odprowadza gaz, przez zawór 542, do przewodu wlotowego 544 sprężarki 546, skąd gaz przepływa do zbiornika gazu 548 magazynującego gaz pod ciśnieniem od 9,1 MPa do 9,4 MPa w temperaturze od 160° do 177°C. Górny wylot zbiornika magazynowego skroplonego gazu 549 łączy się z przewodem 544, a dolny z przewodem 550, która z kolei przez zawór 551 łączy się z wlotem pompy do cieczy 552. Przewód wylotowy pompy 552 prowadzi do wymiennika ciepła 554 i dalej do zbiornika cieczy 534. Główny zbiornik ciekłego dwutlenku węgla 700 łączy się z przewodem 550 za pośrednictwem przewodu 702 z zaworem 704. Przewód 556 zawierający zawory 557 i 558 zapewnia połączenie między przewodami 530 i 544, a przewód 560 zapewnia bezpośrednie połączenie przewodów 265 i 544.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Układ do transportu zawiesiny węgla w skroplonym gazie posiadający kocioł parowy i skraplacz pary wodnej, chłodnię kominową dostarczającą wodę chłodzącą do skraplacza i turbinę parową zasilającą ten skraplacz, znamienny tym, że zawiera rurociąg (84) dostarczający zawiesinę węgla w skroplonym gazie pod względnie wysokim ciśnieniem, urządzenie rozdzielające (90), w którym następuje oddzielenie gazu od węgla poprzez odparowanie tego skroplonego gazu i otrzymanie pewnych ilości gazu o niskiej temperaturze i oddzielonego węgla oraz urządzenie (188) dostarczające oddzielony węgiel do kotła, a także wymiennik ciepła (100), w którym następuje przepływ ciepła z wody chłodzącej do gazu o temperaturze niższej niż temperatura wody chłodzącej.
2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że wymiennik ciepła (100) zawiera pośredniczący element rurowy (102) do przenoszenia ciepła z chłodni kominowej (106) do gazu o niskiej temperaturze.
3. 3. Układ według zastrz. 2, znamienny tym, że jedna część elementu rurowego (102) styka się z chłodzącą wodą, a druga część z gazem o niskiej temperaturze, przy czym pompa (104) tłoczy ciekłe medium pośredniczące w wymianie ciepła.
4. 4. Układ według zastrz. 3, znamienny tym, że ciekłym medium pośredniczący, w wymianie ciepła jest glikol.

   153 712
5. 5. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że skroplonym gazem jest dwutlenek węgla.
6. 6. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że urządzenie rozdzielające (90) zawiera dyszę (88), przez którą pompuje się zawiesinę doprowadzając do nieadiabetycznej redukcji ciśnienia i otrzymania mieszaniny gazowego dwutlenku węgla i cząstek węgla, przy czym urządzenie to stanowi oddzielacz cyklonowy (90) otrzymujący z dyszy gazowy dwutlenek węgla i węgiel do całkowitego oddzielenia węgla od gazowego dwutlenku węgla.
7. 7. Układ według zastrz. 6, znamienny tym, że zawiera odpylacz workowy (92) odbierający gaz z oddzielacza cyklonowego (90) i usuwający z niego pozostałe cząstki węgla.

   153 712

   Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz. Cena 3000 zł