RU1815505C

RU1815505C - Способ подготовки к сжиганию твердого топлива

Info

Publication number: RU1815505C
Authority: RU
Inventors: Михаил Александрович Валюжинич
Original assignee: Valyuzhinich Mikhail A
Priority date: 1990-06-28
Filing date: 1990-06-28
Publication date: 1993-05-15

Abstract

Использование: на тепловых электростанци х . Сущность изобретени : топливо в реактор первой ступени вводитс в пристенную область реактора и термообработка ведетс в режиме полукоксовани в токе продуктов газификации, полученных в реакторе второй ступени при термообработке крупной твердой фракции первой ступени продуктов полукоксовани . Это. позвол ет повысить эффективность и надежность подготовки топлива. 1 ил. 2 табл.

Description

Изобретение относитс к области сжигани твердого топлива и может быть использовано в энергетике на тепловых электростанци х.

Целью изобретени вл етс повышение эффективности и стабильности термообработки дробленного твердого топлива.

На чертеже изображена принципиальна схема установки, в которой осуществл ют способ термообработки твердого топлива.

Установка содержит аэрофонтанный реактор 1, соединенный трубопроводом продуктов газификации 2 с циклоном 3, который в свою очередь, трубопроводом полукокса 4 соединен с аэрофонтанной камерой термообработки 5, к которой подведен трубопровод дутьевого воздуха (или смеси дутьевого воздуха и дымовых газов) 6. Камера термообработки соединена разгонно-транспорт- ным участком 7 с аэрофонтанным реактором 1. Циклон 3 трубопроводом газообразных продуктов газификации 8 соединен с горе- лочным устройством 9 котельного агрегата

10, к которому подведен трубоп ровод воздуха вторичного дуть 11.

Способ термообработки твердого топлива осуществл ют следующим образом.

Дробленное твердое топливо с фракционным составом 0-25 мм подают в аэрофонтанный реактор 1, в котором реализуют процесс предварительной термической обработки исходного топлива (сушка, пиролиз, Газификаци и горение) в аэрофонтанирую- щем слое, причем с. целью повышени эффективности газификации за счет увеличени времени пребывани исходное топливо подают в пристенную область (в зону опускного движени материала). Продукты газификации по трубопроводу 2 подают в циклон 3, в котором происходит разделение газообразных и твердых (активированного полукокса) продуктов газификации . Твердые продукты газификации по трубопроводу 4 подают в камеру термообработки 5, где происходит интенсивное окисление горючей массы полукокса в аэрофонтанирующем слое, организуемом за счет подачи в нижнюю часть камеры 5

ел

с

со

сл ел о ел

дутьевого воздуха (или смеси дутьевого воздуха и дымовых разов) по трубопроводу б. Дутьевой воздух в камеру термообработки подают в количестве, меньшем стехйомет- рического значени , из услови обеспечени температуры твердых продуктов ниже температуры их разм гчени на 50-100 градусов . Продукты дожигани по разгонно- транспортному участку поступают в нижнюю часть аэрофонтанного реактора. За счет физического тепла продуктов дожигани реализуют процессы предварительной термической обработки исходного топлива. Таким образом, организуетс контур циркул ции (циркулирующий аэрофон- танирующий слой) твердых продуктов термической обработки исходного топлива: азрофонтанный реактор - циклон - аэрофонтанна камера термообработки - разгонно-транспортный участок - аэрофонтанный реактор. Газообразные продукты газификации и унос твердых продуктов (мелочь активированного полукокса) по трубопроводу 8 подают в горелочное устройство 9, куда по трубопроводу 11 направл ют также вторичный воздух.

Предложенный способ термообработки позвол ет перерабатывать топливо с широким фракционным составом (0-25 мм), т.е. непосредственно после дроблени . Это ста- новитс возможным благодар организации в аэрофонтанном реакторе и в камере термообработки аэрофонта пирующего сло . В процессе внутренней циркул ции материала в аэрофонтанирующем слое, выгорани горючей массы частиц происходит их истирание и разрушение. Причем эти процессы протекают существенно интенсивней , чем в случае циркулирующего кип щего сло . Это измельчение частиц в свою очередь способствует более интенсивному процессу газификации горючей массы топлива . Подачей исходного топлива в аэрофонтанный реактор в пристенную область (в зону опускного движени материала) обес- печивают преимущественное сжигание и газификацию углерода горючей массы топлива, свод к минимуму окисление газообразных продуктов предварительной термической обработки исходного топлива в обьеме аэрофонтанного реактора. Это также приводит к повышению эффективности термообработки топлива. Подачей воздуха в аэрофонтанную камеру термообработки в количестве, меньшем стехмометрического, или подачей смеси дутьевого воздуха и дымовых газов обеспечивают температуру твердых продуктов на двух стади х термической обработки ниже температуры их разм гчени на 50-100 градусов и тем самым

0

5

достигают повышени стабильности термообработки дробленного топлива.

Таким образом, достижение поставленной цели может быть лишь при сочетании вы вленных отличительных признаков.

Ниже приводитс пример реализации предложенного способа термообработки твердого топлива. :

Пример. Исходное топливо - уголь Канско-Ачинского бассейна со средней теплотой сгорани Qir 15,67 МДж/кг (3740 ккал/кг), влажностью Wtr 33,0%, зольностью Аг 4,7% подвергают термообработке по предложенному способу.

Дробленное топливо максимальной .крупности дроблени до25 мм притемпера- туре окружающей среды (tT 20°С) подают, например, шнековым питателем в аэрофонтанный реактор 1. Подача дробленного топ- 0 лмва с фракционным составом свыше 25 мм приводит к нарушению стабильности сжигани топлива. Термическую обработкутопли- ва (сушка, пиролиз, парова газификаци , неполное горение) осуществл ют в аэро- 5 фонтанном реакторе при температуре 800°С. Продукты газификации из аэрофон- тайного реактора по трубопроводу 2 подают в циклон 3, в котором твердые продукты, газификации отдел ют от газообразных. 0 Уловленные в циклоне 3 твердые продукты газификации с температурой 800°С по трубопроводу полукокса А подают в аэрофонтанную камеру термообработки 5, например, посредством шнекового питате- 5 л , Здесь в аэрофонтанирующем слое осуществл ют дожигание горючей массы полукокса при температуре 900°С. Дл поддержани в аэрофонтанном реакторе температуры 800°С сжигают горючую массу полукокса, равную Адкг 0,13 кг/кг, дл чего в камеру термообработки по трубопроводу подают воздух с температурой 50°С в количестве двврг: 1,44 кг/кг (здесь и далее представлены данные в пересчете на 1 кг 5 исходного топлива). Газообразные продукты газификации и унос мелочи полукокса с температурой 800°С по трубопроводу 8 подают в горелочное устройство 9 котельного агрегата 10, где и осуществл ют их дожигание- . ; .

В процессе термической обработки исходное дробленное твердое топливо преобразуют в- смесь высококалорийной парогазовой смеси, дымовых газов и мелочи уноса полукокса, которые затем дожигают в котельном агрегате. Материальный баланс процесса термической обработки исходного топлива приведен в табл.1.

В результате термической .обработки потенциальное тепло исходного топлива пе0

0

5

редаетс в котлоагрегат в основном в виде потенциального тепла газообразных продуктов газификации (61%), физического тепла газообразных продуктов газификации (21%) и потенциального тепла уноса мелочи полукокса газами после циклона ( 11%). Тепловой баланс процесса термообработки представлен в табл.2.

Благодар реализации процессов тер- мичеекой обработки угл в услови х восстановительной среды предлагаемый способ позвол ет также снизить выбросы окислов азота в окружающую среду (за счет исклю- .Чёнй топливной составл ющей). ;.. Предлагаемый способ сжигани позвол ет перерабатывать бурые и каменные угли практически любого качества. Однако процесс термообработки наиболее эффективен дл углей с выходом летучих Vdaf 30% и малой зольностью Аг 10%.

Claims

Формула изобретени Способ подготовки к сжиганию твердого топлива путем двухступенчатой термообработки в аэрофонтанных реакторах первой и второй ступеней, причем термообработку исходного топлива осуществл ют в реакторе первой ступени в топке теплоносител с последующим отделением от продуктов термообработки крупной твердой фракции и подачи ее совместно с воздухом в реактор второй ступени, отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности и надежности подготовки топлива, термообработку в реакторе второй ступени ведут в режиме газификации, а в реакторе первой ступени - в режиме полукоксовани , причем исходное топливо ввод т в пристенную область реактора первой ступени, а в качестве теплоносител используют продукты газификации , полученные в реакторе второй ступени .., ..

Таблица 1

Компоненты

.В установку поступает кг/кг Уголь

Воздух на входе в гразификатор Всего

Из установки выходит кг/кг Дымовой газ

Парогазова смесь с влагой исх. топлива Унос полукокса газообразными продуктами газификации Всего

Компоненты

В установку поступает кДж/кг Потенциальное тепло топлива Физ. тепло топлива

Физ, тепло воздуха на входе в гизифик Всего

Из установки выходит: 4 Пот. тепло парогазовой смеси Физ. тепло парогазовой смеси Физ. тепло дым. газов Физ. тепло полукокса уноса Пот. тепло полукокса уноса

Кол-во тепла, переданного в котел Потери в окружающцю среду Тепло на испарение влаги исх, топливр Всего ,

Значение

1

1,44

2,44

1,56

0,78

0,1 2,44

Таблица 2

Значение

15670

43

160

15873

9757

1754

1548

130

1709

148S8 157 818

15873