PL66052Y1

PL66052Y1 - Apparatus for recovery of coke breeze from slag and ash from ash and slag removal systems of power boilers

Info

Publication number: PL66052Y1
Application number: PL118904U
Authority: PL
Inventors: Henryk Karcz; Michał Grabowicz; Wojciech Komorowski; Edward Jachuła; Jan Zmyślony
Original assignee: Henryk Karcz
Priority date: 2010-04-01
Filing date: 2010-04-01
Publication date: 2012-08-31
Also published as: PL118904U1

Description

2 PL 66 052 Υ12 PL 66 052 Υ1

Opis wzoruPattern description

Przedmiotem wzoru użytkowego jest urządzenie do odzysku koksiku z żużla i popiołu z układów odpopielania i odżużlania kotłów energetycznych opalanych węglem brunatnym, węgłem kamiennym i biomasą.The subject of the utility model is a device for the recovery of coke breeze from slag and ash from ash removal and deslagging systems of power boilers fired with lignite, coal and biomass.

Przygotowanie węgla brunatnego do spalania polega na wstępnym przesortowaniu i odrzuceniu dużych kawałków drewna, a następnie na zmieleniu go w młynach wentylatorowych i przesianiu w odsiewaczach. Powstały w powyższy sposób pył węglowy jest wprowadzany do komory paleniskowej i poddawany procesom spalania za pomocą palników pyłowych. Węgiel brunatny poddawany procesowi spalania zawiera do 30% części włóknistych zwanych ksyolitami będącymi odmianą petrograficzną węgla brunatnego, o najgorszej podatności przemiałowej i najmniejszej gęstości. Wychodzący z młyna wentylatorowego pył węglowy zawiera duże postrzępione ziarna ksyolitowe, które w komorze paleniskowej kotła nie są całkowicie spalane a jedynie ulegają procesowi odgazowania. Powstały w wyniku szybkiego nagrzewu i odgazowania niedopał stanowi koksik węglowy o bardzo mocno rozwiniętej powierzchni wewnętrznej. Koksik ten w zależności od panujących warunków aerodynamicznych w komorze paleniska opada do leja zsypowego i jest odprowadzany z kotła łącznie z żużlem lub jest wynoszony z komory paleniskowej przez spaliny w postaci lotnego koksiku i jest wychwytywany w lejach zsypowych lub w elektrofiltrze kotła. W zależności od właściwości fizykochemicznych ksyolitu, jego podatności przemiałowej oraz od przebiegu procesu spalania i aerodynamiki w komorze paleniskowej kotła zawartość koksiku w żużlu może wynosić do 50% a w popiele do 15%. Odpady paleniskowe z lejów popiołowych, kanałów spalin, elektrofiltra i z wanny odżużlacza są transportowane przez urządzenia hydroodpopielania i hydroodżużlania na docelowe miejsce ich składowania lub zawracane są do układu nawęglania węglem surowym. Ponowny nawrót do układu nawęglania jest stosowany głównie dla układu hydroodżużlania, gdy w żużlu znajduje się duża ilość koksiku, tj. ok. 40-50%. Żużel łącznie z koksikiem i węglem surowym poddawany jest ponownemu przemiałowi i ponownemu wprowadzaniu do komory paleniskowej kotła. Sposób ten, pomimo że zmniejsza straty wynikające z niecałkowitego spalania jest przyczyną zwiększonej awaryjności układu młynowego i kotła z powodu wzrostu ilości popiołu w układzie młyn - kocioł, sprzyja erozji popiołowej powierzchni ogrzewalnych i urządzeń pomocniczych oraz elementów młyna. Odpady paleniskowe, w których koksik występuje w małych ilościach, poniżej 5%, są odprowadzane na miejsce składowania lub przekazywane do wykorzystania w budownictwie, zwłaszcza drogowym.Preparation of lignite for combustion consists in pre-sorting and discarding large pieces of wood, and then grinding it in fan mills and sieving in sifter. The coal dust formed in the above manner is introduced into the combustion chamber and subjected to combustion processes by means of pulverized burners. Lignite subjected to the combustion process contains up to 30% of fibrous parts called xyolites, which are the petrographic type of brown coal with the worst grinding susceptibility and the lowest density. The coal dust coming out of the fan mill contains large frayed xyolite grains, which are not completely burned in the furnace chamber of the boiler, but are only degassed. The misfire resulting from rapid heating and degassing is a coal coke breeze with a very well developed internal surface. This coke breeze, depending on the prevailing aerodynamic conditions in the furnace chamber, falls to the chute and is discharged from the boiler together with the slag or is carried out of the furnace chamber by the flue gas in the form of volatile coke breeze and is captured in chute hoppers or in the boiler's electrostatic precipitator. Depending on the physicochemical properties of the xyolite, its grindability and the course of the combustion process and aerodynamics in the furnace chamber of the boiler, the content of coke breeze in the slag can be up to 50% and in the ash up to 15%. The furnace waste from ash hoppers, flue gas ducts, electrostatic precipitator and slag remover baths are transported by the hydro ash removal and hydrodeslagging devices to the final place of their storage or returned to the coal carburization system. The return to the carburizing system is mainly used for the hydro-slagging system, when there is a large amount of coke breeze in the slag, i.e. approx. 40-50%. Slag, including coke breeze and crude coal, is regrinded and re-introduced into the boiler furnace. This method, despite the fact that it reduces the losses resulting from incomplete combustion, is the cause of increased failure of the mill system and the boiler due to the increase in the amount of ash in the mill-boiler system, it is conducive to ash erosion of heating surfaces, auxiliary devices and mill components. Furnace waste, in which coke breeze is present in small amounts, less than 5%, is discharged to the storage site or transferred for use in construction, especially road construction.

Znany jest z opisu wynalazku PL 203253 sposób wykorzystania produktów niecałkowitego spalania węgla brunatnego w kotłach energetycznych oraz instalacja do realizacji tego sposobu. Sposób według powyższego wynalazku polega na tym, iż wszystkie stałe odpady paleniskowe zawierające pewne ilości koksiku odprowadza się hydrotransportem z kotła energetycznego i urządzeń kotłowych do zbiornika przepompowni zawierającego wodę jako ciecz flotacyjną. W zbiorniku przepompowni mieszaninę wody, żużla, popiołu i koksiku napowietrza się powietrzem pochodzącym z kolektora umieszczonego w cieczy flotacyjnej. Strumień dysz kolektora skierowany jest do dna zbiornika. Po przeprowadzeniu flotacji z dna zbiornika usuwa się osad popiołu i żużla pompą bagrową a koksik osiadły na powierzchni cieczy zgarnia się strumieniami wody pochodzącymi z dysz wodnych w naroże zbiornika przepompowni skąd podajnikiem kubełkowym jest przenoszony do zasobnika, w którym następuje jego odsączenie. Instalacja według powyższego wynalazku zawiera zbiornik wyposażony w kolektor z dyszami do napowietrzania i mieszania mieszaniny cieczy flotacyjnej z żużlem, popiołem i koksikiem. Wzdłuż ścian tego zbiornika są zainstalowane szyny jezdne, po których wózek przemieszcza kolektor wodny z zespołem dysz zgarniających strumieniem wody warstwy koksiku z powierzchni cieczy flotacyjnej w kierunku ściany oraz dodatkową dyszą w naroże, z którego to naroża koksik jest transporterem kubełkowym odprowadzany do odstojnika przy podajniku. Przy dnie zbiornika zamocowane są pompy bagrowe odprowadzające z dna zbiornika żużel i popiół.It is known from the description of the invention PL 203253 the method of using products of incomplete combustion of brown coal in power boilers and an installation for the implementation of this method. The method according to the above invention consists in that all furnace solids containing some coke breeze are discharged by hydrotransport from the power boiler and boiler devices to the pumping tank containing water as a flotation liquid. In the pumping station tank, the mixture of water, slag, ash and coke breeze is aerated with air coming from the collector placed in the flotation liquid. The stream of collector nozzles is directed towards the bottom of the tank. After flotation, ash and slag sediment is removed from the bottom of the tank with a dredger pump, and the coke breeze settled on the surface of the liquid is scraped with water jets coming from water nozzles to the corner of the pumping station tank, from where it is transported by a bucket conveyor to the container where it is drained. The plant according to the above invention comprises a tank equipped with a collector with nozzles for aerating and mixing the mixture of flotation liquid with slag, ash and coke breeze. Along the walls of this tank, there are running rails on which the trolley moves the water collector with a set of nozzles scraping the coke breeze layers from the surface of the flotation liquid towards the wall with a stream of water and an additional nozzle into the corner, from which corner the coke breeze is a bucket conveyor discharged to the settling tank at the feeder. At the bottom of the reservoir, there are dredger pumps which discharge slag and ash from the bottom of the reservoir.

Urządzenie do odzysku koksiku z żużla i popiołu z układów odpopielania i odżużlania kotłów energetycznych zawierające zbiornik mieszaniny cieczy flotacyjnej z koksikiem, popiołem i żużlem, zamocowany w zbiorniku w cieczy flotacyjnej kolektor z dyszami napowietrzającymi o strumieniu skierowanym w dół zbiornika, pompę bagrową odprowadzającą z dna zbiornika żużel i popiół oraz zespół dysz zgarniających strumieniem cieczy koksik według wzoru użytkowego charakteryzuje się tym, iż na powierzchni cieczy ma pływak z rurami ssącymi, zbierającymi spychany w ich kierunku dyszami zgarniającymi koksik, połączonymi z pompą transportującą zawilgocony koksik do odsączenia w separatorze wody oraz ma zamocowaną w zbiorniku przegrodę oddzielającą strefę flotacji od strefy, z której 3 PL 66 052 Υ1 zbierany jest rurami ssącymi koksik. Pompę stanowi pompa perystaltyczna a separator wody stanowi separator bębnowy.A device for the recovery of coke breeze from slag and ash from ash removal and slag removal systems in power boilers, including a tank for a mixture of flotation liquid with coke breeze, ash and slag, a collector with air nozzles with a stream directed downstream of the tank, mounted in the tank in the flotation liquid, a dredger pump discharging from the bottom of the tank slag and ash as well as a set of nozzles scraping the liquid stream, the coke breeze according to the utility model is characterized by the fact that on the surface of the liquid there is a float with suction pipes collecting coke breezing nozzles pushed towards them, connected to the pump transporting the moist coke breeze to drain in the water separator and has an attached a partition in the tank separating the flotation zone from the zone from which 3 PL 66 052 Υ1 is collected with coke breeze suction pipes. The pump is a peristaltic pump and the water separator is a drum separator.

Przedmiot wzoru użytkowego został uwidoczniony na rysunku przedstawiającym urządzenie w schemacie.The object of the utility model has been shown in the drawing showing the device in the diagram.

Urządzenie zbudowane jest ze zbiornika 1, do którego rynnami zsypowymi 2 dostarczana jest hydrotransportem mieszanina cieczy flotacyjnej korzystnie wody z żużlem, popiołem i koksikiem. Dostarczana woda do zbiornika 1 pochodzi z zamkniętego obiegu wody układu odżużlania i odpopie-lania kotła energetycznego. W zbiorniku 1 nad jego dnem w pobliżu wypływu mieszaniny z rynien zsypowych 2 umieszczony jest kolektor 3 z dyszami napowietrzającymi 4. Strumień gazu wypływający z dysz napowietrzających 4 skierowany jest do dna zbiornika 1. W zbiorniku 1 umieszczone są rury ssące pompy bagrowej 5, które usuwają osiadły na dnie zbiornika 1 osad w postaci żużla i popiołu. Żużel i popiół zassany pompą bagrową 5 kieruje się po ich odsączeniu na miejsce ich składowania, natomiast odsączoną z nich wodę kieruje się do hydrotransportu. W zbiorniku 1 na powierzchni cieczy umieszczony jest pływak z rurami ssącymi 6 zbierającymi znajdujący się na powierzchni cieczy koksik. Ponadto urządzenie jest wyposażone w zespół dysz zgarniających 7 rozmieszczonych przy ścianach bocznych zbiornika 1. Strumienie dysz zgarniających 7 przepychają osiadły na powierzchni cieczy koksik w strefę pływaka z rurami ssącymi 6. Rury ssące połączone są z samozasysającą pompą pery-staltyczną 8. Z pompy 8 woda z koksikiem podawana jest do separatora wody 9 w postaci separatora bębnowego. Odsączona z koksiku w separatorze 9 woda wraca do zbiornika 1 a koksik jest transportowany do kontenera 10. W zbiorniku zamocowana jest przegroda 13 służąca do oddzielenia części zbiornika 1, w której odbywa się proces intensywnej flotacji i mieszania mieszaniny wody, żużla, popiołu i koksiku od części zbiornika 1, w której powierzchnia wody jest stabilna i w której gromadzi się zbierany koksik. Kolektor 3 z dyszami napowietrzającymi 4 połączony jest ze zbiornikiem powietrza 11 ze sprężarką 12.The device consists of a tank 1, into which through chutes 2 a mixture of flotation liquid, preferably water with slag, ash and coke breeze, is delivered by hydrotransport. The water supplied to the tank 1 comes from the closed water circuit of the deslagging and ash removal system of the power boiler. In the tank 1 above its bottom, near the outflow of the mixture from chutes 2, there is a collector 3 with aeration nozzles 4. The gas stream flowing from the aeration nozzles 4 is directed to the bottom of the tank 1. In the tank 1 there are suction pipes of the dredger pump 5, which remove 1 sediment deposited at the bottom of the reservoir in the form of slag and ash. After their drainage, the slag and ash sucked in by the dredger pump 5 are directed to the place of their storage, while the drained water is directed to hydrotransport. In the tank 1, a float is placed on the surface of the liquid with suction tubes 6 collecting the coke breeze on the surface of the liquid. In addition, the device is equipped with a set of scraping nozzles 7 located at the side walls of the tank 1. Streams of scraping nozzles 7 push the coke breeze settled on the surface of the liquid into the float zone with suction pipes 6. The suction pipes are connected with a self-priming peristaltic pump 8. From the pump 8 water with the coke breeze is fed to the water separator 9 in the form of a drum separator. The water drained from the coke breeze in separator 9 returns to the tank 1 and the coke breeze is transported to the container 10. A partition 13 is installed in the tank to separate the part of the tank 1 where the process of intensive flotation and mixing of the mixture of water, slag, ash and coke breeze takes place. the part of the tank 1 in which the water surface is stable and in which the collected coke breeze is collected. The collector 3 with air nozzles 4 is connected to an air reservoir 11 with a compressor 12.

Zasada działania urządzenia polega na tym, iż w zbiorniku 1 w strefie spływu żużla i popiołu z rynien spływowych 2 kolektorem 3 z dyszami napowietrzającymi 4 umieszczonym na poziomie dna wprowadza się strumień gazu intensywnie mieszający wprowadzoną do zbiornika 1 mieszaninę wody, żużla, popiołu i koksiku. Intensywne mieszanie wprowadzonej do zbiornika 1 mieszaniny żużla, popiołu, powoduje uwalnianie cząstek koksiku o bardzo małej gęstości pozornej i ich wypływanie na powierzchnie wody w zbiorniku 1. Uwolniony z wprowadzonej hydrotransporterem mieszaniny koksik wypływa na powierzchnię zbiornika 1 tworząc warstwę koksiku, którą zgarnia się strumieniami wody pochodzącymi z dysz zgarniających 7 w określone miejsce zbiornika 1, skąd zasysany jest przez rury ssące. Po zassaniu koksik transportowany jest przez pompę 8 do separatora wody 9 gdzie następuje oddzielenie cząstek koksiku od wody. Z separatora wody 9 koksik transportem podajnikowym trafia do kontenera 10, a odsączona woda zawracana jest do zbiornika 1. Powstałe po oddzieleniu koksiku części żużla i popiołu jako substancja o znacznie większej gęstości pozornej niż koksik osadzają się w dolnej części zbiornika 1, skąd przy pomocy pompy bagrowej 5 i hydrotransportu kierowane są do odstojnika wody na miejscu stałego składowania żużla i popiołu. Odsączony koksik z kontenera 10 podawany jest ponownie do układu młynowego lub wykorzystany jest jako surowiec do produkcji tak zwanych paliw bezdymnych, do produkcji katalizatorów węglowych lub zastosowany jest do innych technologii przemysłowych. W procesie odzysku części palnych z żużla i popiołu pochodzących z kotłów energetycznych stosuje się zamknięty obieg wody służącej do hydrotransportu żużla i popiołu do zbiornika 1, do procesu separacji cząstek koksiku z mieszaniny żużla i popiołu oraz do kierowania uwolnionego koksiku w obszary zasysania przez ssawy pompy 8 transportującej koksik do separatora wody 9. Odsączona woda z koksiku oraz z hydrotransportu żużla i popiołu w całości trafia do układu odżużlania i ponownie wykorzystana jest w procesie hydrotransportu i w procesie odzysku części palnych w zamkniętym obiegu wodnym. Strefa intensywnego wzburzenia i mieszania cieczy, od pozostałej części zbiornika 1 oddzielona jest przegrodą 13 uspokajającą wzburzoną mieszaninę.The principle of operation of the device is based on the fact that in the tank 1, in the zone where slag and ash flow from the drainage gutters 2, a collector 3 with aeration nozzles 4 located at the bottom level is introduced, a gas stream is introduced, intensively mixing the mixture of water, slag, ash and coke breeze introduced into the tank 1. Intensive mixing of the slag and ash mixture introduced into the tank 1, causes the release of coke breeze particles with a very low apparent density and their flowing to the water surface in the tank 1. The coke breeze released from the mixture introduced by the hydrotransporter flows to the surface of the tank 1, forming a layer of coke breeze which is scraped with streams of water coming from scraping nozzles 7 to a specific place of the tank 1, from where it is sucked through the suction pipes. After suction, the coke breeze is transported by the pump 8 to the water separator 9 where the coke breeze particles are separated from the water. From the water separator 9, the coke breeze goes to container 10 with a conveyor, and the drained water is returned to tank 1. The parts of slag and ash formed after the separation of coke breeze as a substance with a much higher apparent density than the coke breeze is deposited in the lower part of the tank 1, from where the pump is used bagrowa 5 and hydrotransportation are directed to the water separator at the place of permanent storage of slag and ash. The drained coke breeze from the container 10 is fed back into the mill system or is used as a raw material for the production of so-called smokeless fuels, for the production of carbon catalysts, or for other industrial technologies. In the process of recovering combustible parts from slag and ash from power boilers, a closed water circuit is used for hydrotransporting the slag and ash to the tank 1, for the process of separating coke breeze particles from the mixture of slag and ash, and for directing the released coke breeze to the suction areas by the pump suction 8 transporting the coke breeze to the water separator 9. The drained water from coke breeze and from the hydrotransport of slag and ash is entirely transferred to the deslagging system and is reused in the hydrotransport process and in the recovery of combustible parts in a closed water circuit. The zone of intense agitation and mixing of the liquid is separated from the rest of the tank 1 by a partition 13, calming the turbulent mixture.

Claims

4 PL 66 052 Υ1 Protective caveats 1. Device for the recovery of coke breeze from slag and ash from ash removal and slag removal systems of power boilers, including a tank for a mixture of flotation liquid with coke breeze, ash and slag, a collector with aeration nozzles with a stream directed at bottom of the tank, a dredger pump discharging slag and ash from the bottom of the tank, and a set of nozzles scraping the coke breeze with a liquid stream, characterized by a float on the liquid surface with suction pipes (6) collecting the coke breeze pushed towards them with scraping nozzles (7) connected to a pump (8) transporting the moist coke breeze to drain in the water separator (9) and has a partition (13) fixed in the tank separating the flotation zone from the zone from which the coke breeze is collected with suction pipes (6).

2. The device according to claim A device as claimed in claim 1, characterized in that the pump (8) is a peristaltic pump.

3. The device according to claim 3. The water separator as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the water separator (9) is a drum separator.