PL177359B1

PL177359B1 - Sposób i układ do doprowadzania mieszanki paliwowej zawierającej wodę do przestrzeni pod ciśnieniem

Info

Publication number: PL177359B1
Application number: PL93308263A
Authority: PL
Inventors: Seppo Hulkkonen; Martti Aijälä
Original assignee: Imatran Voima Oy
Priority date: 1992-10-08
Filing date: 1993-09-15
Publication date: 1999-11-30
Also published as: SE513888C2; FI99051B; DK39095A; HUT71754A; CN1089344A; IE70434B1; DK173861B1; CN1075183C; SE9501264L; CA2146671A1; CZ86895A3; GR930100388A; PL308263A1; FI99051C; HU9500990D0; DE4395128T1; FI924541A; AU4963093A; AU674343B2; HU219920B

Abstract

1. Sposób doprowadzania mieszanki paliwowej zawierajacej wode do przestrzeni pod cisnieniem, w którym to sposobie podwyzsza sie cisnienie paliwa zawierajacego wode i paliwo, doprowadza sie do przestrzeni pod cisnieniem, gdzie podnosi sie temperature paliwa usuwajac wode z paliwa, nastepnie paliwo i wytwarzana pare usuwa sie z przestrzeni pod cisnieniem i oddziela od siebie, po czym co najmniej czescia strumienia pary oddzielonej ze strumienia paliwa i doprowadzanego z przestrzeni pod cisnieniem ogrzewa sie paliwo, które doprowadza sie do przestrzeni pod cisnieniem, w miejscu przed doprowadzeniem do przestrzeni pod cisnieniem, znam ienny tym, ze co najmniej czescia strumienia, pary oddzielonej ze strumienia paliwa i odprowadzanego z przestrzeni pod cisnieniem nawilza sie paliwo, które doprowadza sie do przestrzeni pod cisnieniem, które to nawilzanie prowadzi sie przed doprowadzeniem paliwa do przestrzeni pod cisnieniem ................ FIG. 1 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i układ do doprowadzania mieszanki paliwowej zawierającej wodę do przestrzeni pod ciśnieniem.

Najprostszym sposobem rozwiązania tego problemu jest pompowanie paliwa, polegające na podnoszeniu ciśnienia i przenoszeniu mieszanki paliwa do obszaru o wyższym ciśnieniu za pomocą środków ze stosunkowo prostą pompą bez korzystania z bardzo drogich, specjalnych układów. Jednakże w tym przypadku mieszanka do pompowania musi zawierać dostatecznie dużo wilgoci, dzięki której można ją transportować za pomocą pompy lub podajnika naporowego. W razie spadku wilgotności w mieszance poniżej pewnej charakterystycznej dla danego materiału granicznej wartości pompowania, paliwo można podawać w specjalny kosztowny sposób. Natomiast w przypadku wzrostu wilgotności do granicznej wartości pompowania, należy z kolei zwiększyć moc wejściową do suszarki stosowanej w układzie, co może obniżyć sprawność energetyczną procesu i spowodować pracę układu ze stratami.

W fińskim zgłoszeniu patentowym nr 894,588 ujawniono sposób, w którym paliwo zawiesinowe o wysokiej zawartości wilgoci doprowadza się przez pompowanie do przestrzeni o wysokim ciśnieniu. Następnie, w przestrzeni tej paliwo odwadnia się usuwając z niego mechanicznie odpowiednią ilość wody do stanu, w którym można je doprowadzić albo bezpośrednio do kotła, albo przez suszarkę do wysokociśnieniowej wytwornicy gazów. Suszenie paliwa odbywa się, przykładowo, poprzez odfiltrowywanie z niego wody przez przepuszczalną ściankę oddzielającą przestrzeń o wysokim ciśnieniu od otoczenia. Odwodnione w ten sposób paliwo można spalać w kotle ze złożem fluidalnym bez konieczności dodatkowego suszenia. W przypadku gazyfikowania paliwa należy stosować dodatkowe suszenie za pomocą suszarki parowej.

Opisany powyżej sposób postępowania wymaga stosowania skomplikowanych układów. Urządzenia znajdujące się w przestrzeni pod ciśnieniem muszą spełniać specjalne wymagania konstrukcyjne, a usuwanie filtratu przez barierę ciśnieniową bez strat ciśnienia jest trudne. Sposób ten nie daje zasadniczych korzyści w przypadku gazyfikacji paliwa, ponieważ i tak w każdym przypadku paliwo to trzeba dalej suszyć w suszarce ciśnieniowej, wskutek czego mechaniczne suszenie przy podwyższonym ciśnieniu wyłącznie komplikuje układ. Mechaniczne suszenie przy podwyższonym ciśnieniu w połączeniu z rdzeΓikacjąjest uzasadnione tylko w przypadku kiedy wilgotność stosowanego paliwa jest na tyle wysoka, ze uniemożliwia ekonomiczne suszenie w suszarce ciśnieniowej.

W fińskim opisie patentowym nr 86,219 ujawniono sposób, w którym używany jako paliwo węgiel nawilża się gorącą wodą lub parą wodną wytwarzaną dzięki odpadowemu ciepłu z popiołów z kotła. Po zwiększeniu wilgotności paliwa można je doprowadzać za pomocą pomp. Stosowanie dodatkowej wody jest możliwe tylko przy równoczesnym zwiększeniu temperatury paliwa, a tym samym unikaniu nadmiernego wzrostu energii wejściowej do etapu suszenia poprzedzającego spalanie. Sposób ten nadaje się, zwłaszcza do palenia węglem, który można pompować w stosunkowo suchej postaci, dzięki czemu łączna ilość wody, na którą składa się woda dodatkowa i woda zawarta w paliwie, pozostaje na stosunkowo niskim poziomie. W przypadku materiałów o wysokiej naturalnej zawartości wody, nie zachęca się do

177 359 stosowania dodatkowej wody spoza samego procesu. Na przykład warunkiem pompowania torfu jest jego bardzo wysoka wilgotność. Suszenie tego typu mieszanki paliwowej przed jej spalaniem wymaga dużych ilości energii, więc zapotrzebowanie na energię do suszenia dodatkowej wody może pogorszyć sprawność energetyczną procesu pomimo nadmiaru ciepła doprowadzanego przez gorącą wodę lub parę wodną do etapu ogrzewania paliwa. Ponieważ w opisanym powyżej sposobie modyfikuje się ilości materiałów doprowadzanych do procesu wytwarzania energii, należy również wyregulować parametry procesu. Zatem oprócz konieczności budowy nowych urządzeń, sposób ten wymaga również przystosowania systemu do specyficznych warunków przebiegu procesu. Skutkiem doprowadzenia do paliwa dodatkowej wody jest wzrost wielkości instalacji, spadek sprawności i spadek wartości opałowej gazu wpływającego do komory spalania turbiny gazowej.

Brytyjski opis patentowy nr GB 2036787 ujawnia układ do doprowadzania mieszanki paliwowej w postaci torfu. Układ ten jest przeznaczony do transportowania zawiesiny zawierającej 30-45% cząstek stałych. W skład tego układu wchodzi wymiennik ciepła ze zgarniakami oczyszczającymi powierzchnię nagrzewającą i wywołującymi dobre zmieszanie zawiesiny. W pierwszym etapie odwadniania zawiesina torfu jest wprowadzana do odwadniającej prasy, gdzie przy podwyższonym ciśnieniu zawartość cząstek stałych w zawiesinie wzrasta do 35%. Uzyskaną z odciśnięcia wodę odprowadza się do leja, a następnie przewodem do wspólnego przewodu odprowadzającego. Natomiast odwodniony torf przenosi się do naczynia za pomocą przenośnika śrubowego. W tym zbiorniku torf poddaje się działaniu nasyconej pary, a następnie ponownie odwadnia się torf do zawartości cząstek stałych rzędu 50% i odprowadza się do suszarki. Wodę z torfu odprowadza się do wspólnego przewodu odprowadzającego. W suszarce cyrkuluje para przegrzana, która zarówno osusza medium jak i odprowadza medium z torfu. Cząstki torfu rozdrobnione w wentylatorze są transportowane za pomocą wentylatora kanałem do cyklonu. Nasyconą parę oddziela się od torfu i prowadzi z powrotem poprzez przegrzewaćz, w którym ciepło jest pośrednio przenoszone do pary. Ciepło jest odbierane z pary, która skrapla się. Para jest transportowana przewodem do przegrzewacza. Nadmiar pary powstały przy suszeniu torfu jest oddzielany i odprowadzany przewodem łączącym do naczynia ciśnieniowego. W układzie tym nie stosuje się pompy do transportowania torfu lecz podajnik śrubowy.

Sposób doprowadzania mieszanki paliwowej zawierającej wodę do przestrzeni pod ciśnieniem, w którym to sposobie podwyższa się ciśnienie paliwa zawierającego wodę i paliwo, doprowadza się do przestrzeni pod ciśnieniem, gdzie podnosi się temperaturę paliwa usuwając wodę z paliwa, następnie paliwo i wytwarzana parę usuwa się z przestrzeni pod ciśnieniem i oddziela od siebie, po czym co najmniej częścią strumienia pary oddzielonej ze strumienia paliwa i doprowadzanego z przestrzeni pod ciśnieniem ogrzewa się paliwo, które doprowadza się do przestrzeni pod ciśnieniem, w miejscu przed doprowadzeniem do przestrzeni pod ciśnieniem, według wynalazku charakteryzuje się tym, że co najmniej częścią strumienia, pary oddzielonej ze strumienia paliwa i odprowadzanego z przestrzeni pod ciśnieniem nawilża się paliwo, które doprowadza się do przestrzeni pod ciśnieniem, które to nawilżanie prowadzi się przed doprowadzeniem paliwa do przestrzeni pod ciśnieniem poprzez zmieszanie strumienia pary odprowadzonego ze strumienia pary wytworzonej w przestrzeni pod ciśnieniem, ze strumieniem paliwa przed jego sprężeniem przez pompowanie, przy czym para skrapla się w strumieniu paliwa, podgrzewając i nawilżając strumień paliwa.

Strumień pary wodnej odprowadzony ze strumienia pary wodnej wytwarzanej w przestrzeni pod ciśnieniem, doprowadza się do wymiennika ciepła, przez który przepływa strumień paliwa pod ciśnieniem, po czym wodę skroploną w wymienniku ciepła miesza się z nie sprężonym strumieniem paliwa, natomiast co najmniej część wody skroplonej w wymienniku ciepła usuwa się z procesu upustem podłączonym do wymiennika ciepła.

Przestrzenią pod ciśnieniem jest ciśnieniowa suszarka recyrkulującej pary wodnej, przez którą przeprowadza się strumień ogrzanej, wtórnej pary wodnej, który, po przepłynięciu, przez suszarkę oddziela się od strumienia paliwa wypływającego z suszarki i odzyskuje do ponownego ogrzewania, oraz co najmniej część pary wodnej oddzielonej od paliwa w suszarce oddziela się od wtórnej pary wodnej zaś od strumienia wtórnej pary wodnej z suszarki \ΊΊ 359 oddziela się drugi strumień, którego używa się co najmniej do ogrzewania strumienia paliwa, doprowadzanego do suszarki.

Strumień pary wodnej, który ma być oddzielony od obiegu wtórnej pary wodnej z suszarki oddziela się z tej części obiegu wtórnej pary wodnej, która łączy wylotowy koniec suszarki z kotłem regeneracyjnym, albo też strumień pary wodnej, który ma być oddzielony z obiegu wtórnej pary wodnej z suszarki odprowadza się z tej części obiegu wtórnej pary wodnej, przez którą przepływa para wodna uwolniona z paliwa i odprowadzona ze strumienia wtórnej pary wodnej.

Układ do doprowadzania mieszanki paliwowej zawierającego wodę do przestrzeni pod ciśnieniem, do której podłączony jest przewód doprowadzający paliwo z pompą, przewody do podwyższania ciśnienia paliwa zawierającego wodę i doprowadzania go do przestrzeni pod ciśnieniem, kocioł regeneracyjny do ogrzewania paliwa znajdującego się we wspomnianej przestrzeni pod ciśnieniem, przewody do odprowadzania paliwa i wytworzonej pary wodnej z przestrzeni pod ciśnieniem oraz separator do oddzielania paliwa i pary wodnej od siebie, oraz przewód, do prowadzenia co najmniej części pary wodnej odprowadzonej z przestrzeni pod ciśnieniem, do ogrzewania paliwa doprowadzanego do przestrzeni pod ciśnieniem, według wynalazku charakteryzuje się tym, że przewód, ze zwilżającą paliwo parą wodną jest połączony z obiegiem wtórnej pary wodnej i jest połączony z przewodem doprowadzającym paliwo przed pompą.

Przewód ze zwilżającą parą wodną połączony z obiegiem wtórnej pary wodnej jest połączony z przewodem doprowadzającym paliwo w wymienniku ciepła, który jest usytuowany za pompą.

Przewód ze zwilżającą parą wodną połączony z obiegiem wtórnej pary wodnej jest połączony z przewodem doprowadzającym paliwo zarówno przed pompą jak i za pomocą w wymienniku.

Przewód jest połączony z obiegiem wtórnej pary wodnej na odcinku przewodu łączącym separator z kotłem regeneracyjnym.

Do wymiennika ciepła jest dołączony upust do usuwania co najmniej części pary wodnej skroplonej podczas procesu w wymienniku ciepła.

Dzięki rozwiązaniu uzyskano sposób nawilżenia i ogrzania paliwa do postaci umożliwiającej jego pompowanie bez doprowadzania do procesu wody ani ciepła z zewnątrz.

Wynalazek opiera się na wykorzystaniu pary wylotowej z suszarki do nawilżenia i ogrzania paliwa, które ma być doprowadzone do procesu wytwarzania energii.

W przykładzie wykonania według niniejszego wynalazku, paliwo nawilża się parą wodną z suszarki ciśnieniowej, stale krążącą w układzie. Tym sposobem do paliwa nie doprowadza się stale dodatkowej wody, którą trzeba odprowadzać po etapie suszenia. W przypadku prawidłowego zaprojektowania ilości wody do nawilżania paliwa i temperatury wylotowej z etapu nawilżania, bilans energetyczny suszarki utrzymuje się na stałym poziomie, to jest natężenia ilościowe przepływu pary wodnej wylatującej z suszarki i energia wlotowa do suszarki nie ulegają zmianom. W konsekwencji równania bilansowe całego procesu wytwarzania energii pozostają bez zmian. W związku z tym, sposób według wynalazku zmienia wyłącznie proces suszenia, nie zmieniając suszarki, jak widać z pozostałej części procesu wytwarzania energii.

Wilgotność w pompowanym torfie i jego temperaturę można regulować do optymalnych wartości podczas fazy pompowania bez ograniczeń wynikających ze zmiennych procesu i zdatności paliwa do pompowania. W związku ze skróceniem względnego czasu suszenia dużych cząstek paliwa w wyniku ich wstępnego ogrzania i dodania wody, uzyskuje się bardziej jednorodne suszenie paliwa na wylocie z suszarki.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony na rysunku, w przykładzie wykonania, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie układ do wytwarzania energii elektrycznej według wynalazku, fig. 2 przedstawia bardziej szczegółowy schemat części układu pokazanego na fig. 1.

Na fig. 1 przedstawiono układ do wytwarzania energii elektrycznej za pomocą turbiny gazowej w procesie, w którym paliwem jest torf. Najpierw do suszarki ciśnieniowej 2 doprowadza się przewodem 1 wilgotny torf opałowy. Parę suszącą do zasilania suszarki 2 wytwarza

177 359 się w kotle regeneracyjnym 5 na ciepło odpadowe. Para ta krąży w obiegu dzięki dmuchawie 4, która przetłacza ją w stanie nasyconym przez suszarkę 2 i kocioł regeneracyjny 5 na cit^fłło odpadowe w obiegu 3 pary wtórnej. Na przewodzie wylotowym z suszarki 2 znajduje się separator 6, w którym oddziela się parę wodną od wysuszonego paliwa. Separator 6 może być, przykładowo, separatorem cyklonowym. Z separatora 6 paliwo suche płynie przewodem zasilającym 7 do wysokociśnieniowej wytwornicy gazów 9, gdzie po zmieszaniu z powietrzem jest gazyfikowane w paliwo gazowe.

Za separatorem 6 w obiegu 3 pary suszącej znajduje się boczny przewód 8, którym odprowadza się z obiegu 3 parę wodną oddzieloną od paliwa. Para ta płynie bocznym przewodem 8 do przewodu 10 z paliwem gazowym wypływającym z wytwornicy gazów 9, w którym to przewodzie 10 para wodna oddzielona z paliwa miesza się z paliwem gazowym. Następnie mieszanina pary wodnej z paliwem gazowym płynie do płuczki gazu 11, gdzie obrabia się ją i plłiczz z prrzznaazeniem do iurriny ggzowej 14, po czym kieruje iięj ądo komety spalania i 2 turbiny gazowej 14. Wał turbiny gazowej 14 napędza bezpośrednio sprężarkę 15 i generator 13. Sprężarka 15 napędzana turbiną 14 doprowadza sprężone powietrze do przewodu 16, którym prowadzi do komory spalania 12 turbiny gazowej 14 i do wytwornicy gazu 9. Na odcinku przewodu 16 prowadzącym do wytwornicy gazów 9 jest uminsoceona dodatkowa dmuchawa 17.

Gazy spalinowe z turbiny gazowej 14 kieruje się do kotła regeneracyjnego 5 na ciepło odpadowe, gdzie odzyskuje się z nich ciepło z proneanzoeniem do ogrzewania odzyskanej pary wodnej do suszarki 2 i wtryskowej pary wodnej. Parę wtryskową do turbiny gazowej 14 wytwarza się w wyparce 18 przystosowanej do kotła regeneracyjnego 5 na ciepło odpadowe, po czym kieruje się ją przewodem 19 do komory spalania 12 turbiny gazowej 14. Para wodna wtryskowa doprowadzana do turbiny gazowej 14 oraz para wodna uwolniona z paliwa mogą częściowo zastąpić powietrze doprowadzane sprężarką 15, co zmaiejsen moc napędową sprężarki 15 i odpowiednio zwiększa moc użyteczną generatora 13. Gazy spalinowe, ochłodzone w kotle regeneracyjnym 5 na ciepło odpadowe, odprowadza się przez płuczkę do komina 20.

Przystosowanie układu według wynalazku do opisanego powyżej procesu polega na podłączeniu do przewodu pary wylotowej wypływającej z separatora 6 przewodu 21 ze zwilżającą parą wodną, którą następnie odprowadza się do przewodu 23 pary wodnej do mieszania i przewodu 22 pary wodnej do ogrzewania. Układ ten pokazano szczegółowo na fig. 2. Przewód 23 z parą wodną do mieszania jest podłączony bezpośrednio do przewodu 27 doprowadzającego paliwo, przed pompą sprężająco/zasilającą 1, zaś przewód 22 z parą wodną do ogrzewania jest podłączony za pompą sprężającą/zasilającą 1 do wymiennika ciepła 25, przez który przechodzi przewód 27 doprowadzający paliwo. Z wymiennika ciepła 25 przewód wodny 26 jest podłączony do przewodu 27 prond pompą 1. Na przewodach 22, 23 z parą do mieszania i do ogrzewania są umieszczone zawory 24. Alternatywnie, do układu może być dołączony upust 28 i zawór 29, umożliwiające częściowe odprowadzanie wody skroplonej w wymienniku ciepła 25 poza układ.

W przedstawionym układzie istnieje wiele sposobów dodawania pary wodnej do paliwa. Przykładowo, parę wodną można mieszać z paliwem przed jego sprężeniem, co umożliwia regulację wilgotności paliwa i jego temperatury za pomocą wielkości i temperatury pary do mieszania. W tym przypadku para skrapla się w paliwie i oddaje swoje ciepło mieszance paliwa z wodą, podnosząc tym samym jej temperaturę. Alternatywnie, parę tę można przepuszczać przez wymiennik ciepła 25, gdzie podgrzewa sprężone paliwo i skrapla się w wodę. Następnie gorące skropliny miesza się z paliwem.

Poniżej opisano kilka przykładów wykonania obrazujących zakres zastosowań wynala^u.

Dzięki skropleniu w torfie opałowym nasyconej pary wodnej o temperaturze 220°C i ciśnieniu 23-10⁵ Pa wypływającej z suszarki można zwiększyć zawartość wilgoci w torfie z początkowej, wynoszącej 70% wody (2,33 kg wody na 1 kg substancji stałych), do 72,6% (2,65 kg wody na 1 kg substancji stałych) przy umożliwieniu wzrostu temperatury paliwa z 10°C do 80°C. Tego typu układ do mieszania nie wymaga stosowania wymiennika ciepła 25 po sprężaniu, natomiast umożliwia doprowadzenie całej pary wodnej jako pary do mieszania.

177 359

Odpowiednio, wilgotność torfu można zwiększyć o 2%, a nawet o 4% aż do granicy pompowania w dowolnym zakresie wilgotności, bez konieczności przeregulowania procesu lub ewentualnego spadku sprawności procesu wytwarzania energii.

Przykładowo, dzięki prowadzeniu części pary wodnej przez wymiennik ciepła 25, wskutek czego część ta odda swoje ciepło pośrednio do już sprężonego torfu, ogrzewając tym samym torf do temperatury rzędu 150°C, można zwiększyć wilgotność w torfie z 70% do 75,4%. Można to osiągnąć przy takich samych parametrach procesu jak dla torfu o wilgotności na poziomie 70%, co umożliwia zastosowanie paliwa o wyższej wilgotności bez wprowadzania zmian w procesie wytwarzania energii. Układ tego typu wymaga zastosowania wymiennika ciepła, pomimo, że połowę ciepła doprowadza się do paliwa za pośrednictwem pary do mieszania.

Podobny układ nawilżający można wykorzystać w przypadku innych gatunków paliw, ponieważ nawilżanie poprawia szczelność urządzenia zasilającego i umożliwia zastosowanie podajnika naporowego. Przykładowo, w przypadku stosowania węgla brunatnego o wilgotności 62%, recyrkulacja pary wodnej z suszarki umożliwia podgrzanie węgla brunatnego do 200°C z równoczesnym zwiększeniem wilgotności w nim do 70,3% bez powodowania zmiany równowagi pracy suszarki. Odpowiednio, ogrzanie węgla brunatnego do temperatury 220°C umożliwia zwiększenie wilgotności do 71,3%. Węgiel brunatny o wilgotności 62% zawiera 1,62 kg wody na 1 kg substancji stałych, natomiast wilgotność 70,3% odpowiada 2,37 kg wody na 1 kg substancji stałych, a 71,3% wilgotności 2,48 kg wody na 1 kg substancji stałych.

Nawilżanie środkami według niniejszego sposobu przy wysokiej ekonomice wytwarzania energii jest możliwe w dowolnym zakresie zawartości wilgoci i dla dowolnego paliwa do wartości wilgotności paliwa umożliwiającej jego transport na drodze pompowania.

Częściowa recyrkulacja ciepła parowania, zawartego w parze wodnej wytwairzanej w suszarce, w odczuwalne ciepło paliwa w sposób inny niż mieszanie wody powstałej w wyniku skraplania pary wodnej z powrotem do paliwa, daje jeszcze dodatkowe, poza opisanymi powyżej, możliwości zwiększenia maksymalnej wilgotności paliwa tolerowane przez proces wytwarzania energii. Przykładowo, pośrednie ogrzewanie torfu o wilgotności 75% (3,0 kg wody na 1 kg substancji stałych) (co najmniej częściowo sprężonego) do 150°C za pomocą pary wodnej wytwarzanej w suszarce, umożliwia przebieg procesu przy pozostałych parametrach odpowiadających torfowi o wilgotności 70% (2,33 kg wody na 1 kg substancji stałych). W przypadku maksymalnego wykorzystania ciepła, sposób umożliwia zwiększenie maksymalnej wilgotności paliwa, dopuszczalnej z punktu widzenia przebiegu procesu wytwarzania energii, do wartości około 77% (3,3 kg wody na 1 kg substancji stałych). Cechę tę można z powodzeniem wykorzystać, zwłaszcza w przypadku spalania różnych typów odpadów z zakładów oczyszczania. W niniejszym przykładzie wykonania, wodę skroploną w wymienniku ciepła 25 można spuszczać z układu upustem 28.

Poza opisanymi powyżej, mogą również istnieć inne, alternatywne przykłady wykonania według wynalazku.

Przykładowo, zamiast układu, w którym parę wodną można stosować alternatywnie bądź też równocześnie jako parę do mieszania i/lub ogrzewania, można również stosować tylko jeden z tych obiegów. Oczywiście, układ tego typu cechuje się mniejszymi możliwościami zmian. Parę wodną używaną do nawilżania i ogrzewania można również pobierać z obiegu parowego suszarki, przed suszarką, z tym, że układ tego typu może zmienić masowe natężenie przepływu bezpośrednio na wlocie do suszarki, a tym samym spowodować konieczność zmiany regulacji warunków procesu. Poza tym, zarówno temperatura jak i wilgotność pary wodnej wypływającej z suszarki są lepsze z punktu widzenia nawilżania paliwa. Parę do nawilżania można również pobierać z bocznego przewodu 8 w obiegu pary odzyskiwanej, wzdłuż którego parę wodną uwolnioną z paliwa odprowadza się z pary do suszenia.

Zastosowania niniejszego wynalazku nie ograniczają się do opisanego na przykładach wykonania procesu wytwarzania energii, ale można go stosować do wszystkich procesów, w których paliwo zawierające wodę suszy się przed użyciem. Nawet w przypadku braku możliwości zastosowania nawilżania paliwa i układu ogrzewania według wynalazku w formie

177 359 bezpośredniej, sposób ten można zastosować do regulacji procesu wytwarzania energii w optymalnym zakresie eksploatacyjnym.

W przypadku stosowania w procesie suszarki bez zewnętrznego własnego obiegu recyrkulacji pary wodnej do ogrzewania, do której ciepło do suszenia można doprowadzać pośrednio przez powierzchnie przewodzące ciepło, parę wodną do nawilżania pobiera się z pary wytwarzanej z wody oddzielanej od paliwa. Sposób ten stosuje się, przykładowo, w przypadku suszarek parowych ze złożem fluidalnym. Zasada leżąca u podstaw wynalazku nie zmienia się ponieważ potrzebna do nawilżania woda i ciepło recyrkulują przez paliwo i stopnie sprężania bez wpływu na równania bilansowe suszarki.

177 359

FIG. 2

Υ1Ί 359

FIG. 1

20/Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób doprowadzania mieszanki paliwowej zawierającej wodę do przestrzeni pod ciśnieniem, w którym to sposobie podwyższa się ciśnienie paliwa zawierającego wodę i paliwo, doprowadza się do przestrzeni pod ciśnieniem, gdzie podnosi się temperaturę paliwa usuwając wodę z paliwa, następnie paliwo i wytwarzaną parę usuwa się z przestrzeni pod ciśnieniem i oddziela od siebie, po czym co najmniej częścią strumienia pary oddzielonej ze strumienia paliwa i doprowadzanego z przestrzeni pod ciśnieniem ogrzewa się paliwo, które doprowadza się do przestrzeni pod ciśnieniem, w miejscu przed doprowadzeniem do przestrzeni pod ciśnieniem, znamienny tym, że co najmniej częścią strumienia, pary oddzielonej ze strumienia paliwa i odprowadzanego z przestrzeni pod ciśnieniem nawilża się paliwo, które doprowadza się do przestrzeni pod ciśnieniem, które to nawilżanie prowadzi się przed doprowadzeniem paliwa do przestrzeni pod ciśnieniem poprzez zmieszanie strumienia pary odprowadzonego ze strumienia pary wytworzonej w przestrzeni pod ciśnieniem, ze strumieniem paliwa przed jego sprężeniem przez pompowanie, przy czym para skrapla się w strumieniu paliwa, podgrzewając i nawilżając strumień paliwa.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że strumień pary wodnej odprowadzony ze strumienia pary wodnej wytwarzanej w przestrzeni pod ciśnieniem, doprowadza się do wymiennika ciepła (25), przez który przepływa strumień paliwa pod ciśnieniem, po czym wodę skroploną w wymienniku ciepła (25) miesza się z nie sprężonym strumieniem paliwa.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że co najmniej część wody skroplonej w wymienniku ciepła (25) usuwa się z procesu upustem (28) podłączonym do wymiennika ciepła (25).
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przestrzenią pod ciśnieniem jest ciśnieniowa suszarka (2) recyrkulującej pary wodnej, przez którą przeprowadza się strumień ogrzanej wtórnej pary wodnej, który po przepłynięciu, przez suszarkę (2) oddziela się od strumienia paliwa wypływającego z suszarki (2) i odzyskuje do ponownego ogrzewania, oraz co najmniej część pary wodnej oddzielonej od paliwa w suszarce (2) oddziela się od wtórnej pary wodnej zaś od strumienia wtórnej pary wodnej z suszarki (2) oddziela się drugi strumień, którego używa się co najmniej do ogrzewania strumienia paliwa, doprowadzanego do suszarki (2).
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że strumień pary wodnej, który ma być oddzielony od obiegu wtórnej pary wodnej z suszarki (2) oddziela się z tej części obiegu wtórnej pary wodnej, która łączy wylotowy koniec suszarki (2) z kotłem regeneracyjnym (5).
6. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że strumień pary wodnej, który ma być oddzielony z obiegu wtórnej pary wodnej z suszarki (2) odprowadza się z tej części (8) obiegu wtórnej pary wodnej, przez którą przepływa para wodna uwolniona z paliwa i odprowadzona ze strumienia wtórnej pary wodnej.
7. Układ do doprowadzania mieszanki paliwowej zawierającego wodę do przestrzeni pod ciśnieniem, do której podłączony jest przewód doprowadzający paliwo z pompa, przewody do podwyższania ciśnienia paliwa zawierającego wodę i doprowadzania go do przestrzeni pod ciśnieniem, kocioł regeneracyjny do ogrzewania paliwa znajdującego się we wspomnianej przestrzeni pod ciśnieniem, przewody do odprowadzania paliwa i wytworzonej pary wodnej z przestrzeni pod ciśnieniem oraz separator do oddzielania paliwa i pary wodnej od siebie, oraz przewód, do prowadzenia co najmniej części pary wodnej odprowadzonej z przestrzeni pod ciśnieniem, do ogrzewania paliwa doprowadzanego do przestrzeni pod ciśnieniem, znamienny tym, że przewód (21), ze zwilżającą paliwo parą wodną jest połączony z obiegiem (3) wtórnej pary wodnej i jest połączony z przewodem (27) doprowadzającym paliwo przed pompą (1).
8. Układ według zastrz. 7, znamienny tym, że przewód (21) ze zwilżającą parą wodną połączony z obiegiem (3) wtórnej pary wodnej jest połączony z przewodem (27) doprowa177 359 dzającym paliwo w wymienniku ciepła (25), który jest usytuowany za pompą(1).
9. Układ według zastrz.7 albo 8, zo amienny tym, ze przzwpd (21) ze zwilzająciąparc wodną połączony z obiegiem (3) wtórnej pary wodnej jest połączony z przewodem (27) doprowadzającym paliwo zarówno przed pompą (1) jak i za pompą (1) w wymienniku (25).
10. Układ według zastrz. 7 albo 8 albo 9, znamienny tym, że przewód (21) jest połączony z obiegiem (3) wtórnej pary wodnej na odcinku przewodu łączącym separator (6) z kotłem regeneracyjnym (5).
11. Układ według zastrz. 9, znamienny tym, że do wymiennika ciepła (25) jest dołączony upust (28) do usuwania co najmniej części pary wodnej skroplonej podczas procesu w wymienniku ciepła (25).