RU2035491C1 - Установка для производства водоугольного топлива из бурого угля - Google Patents
Установка для производства водоугольного топлива из бурого угля Download PDFInfo
- Publication number
- RU2035491C1 RU2035491C1 SU5060734A RU2035491C1 RU 2035491 C1 RU2035491 C1 RU 2035491C1 SU 5060734 A SU5060734 A SU 5060734A RU 2035491 C1 RU2035491 C1 RU 2035491C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchanger
- coal
- main
- suspension
- fuel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
Сущность изобретения: установка для производства водоугольного топлива из бурого угля включает устройство мокрого измельчения угля, классификатор, теплообменник для нагрева суспензии под давлением, дополнительный теплообменник, смеситель, смеситель для дегазации и охлаждения суспензии и сгустительную емкость для получения целевого продукта. Теплообменники выполнены в виде винтовых трубчатых теплообменников с внутренней трубой для греющей среды и винтовыми каналами для нагреваемой среды. Внутренняя труба дополнительного теплообменника связана с источником греющего теплоносителя, вход винтового канала дополнительного теплообменника связан с выходом винтового канала основного теплообменника, а выход винтового канала дополнительного теплообменника подсоединен к внутренней трубе основного теплообменника, выход из которого связан через дроссель и смеситель со сгустительной емкостью. 1 ил.
Description
Изобретение относится к устройствам для производства высококонцентрированного водоугольного топлива (ВУТ) из бурых углей для прямого сжигания.
Известно устройство для приготовления ВУТ, включающее мельницу мокрого измельчения угля, классификатор, теплообменник для нагрева суспензии под давлением, сепаратор для охлаждения и дегазации суспензии и смесительную емкость.
Недостатком известного устройства является низкая эффективность процесса приготовления ВУТ из-за больших энергозатрат и малой степени гидрофобизации буроугольных частиц.
Целью изобретения является повышение эффективности процесса приготовления ВУТ.
Цель достигается тем, что в установке для производства ВУТ, включающей мельницу мокрого измельчения угля, классификатор, теплообменник для нагрева суспензии под давлением, смеситель для дегазации и охлаждения суспензии и сгустительную емкость, установлен дополнительный теплообменник последовательно с основным, оба теплообменника выполнены в виде винтовых трубчатых теплообменников с внутренней трубой для греющей среды и винтовыми каналами для нагреваемой среды, при этом внутренняя труба дополнительного теплообменника связана с источником греющего теплоносителя, вход винтового канала дополнительного теплообменника связан с выходом винтового канала основного теплообменника, а выход винтового канала дополнительного теплообменника подсоединен к внутренней трубе основного теплообменника, выход из которой связан через дроссель и смеситель со сгустительной емкостью.
На чертеже представлена общая схема установки.
Установка для производства ВУТ содержит мельницу 1 для мокрого измельчения угля, классификатор 2, дополнительный 3 и основной 4 теплообменники, выполненные с внутренними трубами 5 и 6 соответственно для греющей среды и винтовыми ребрами 7, 8, образующими вокруг труб 5 и 6 винтовые каналы 9 и 10 для нагреваемой среды. Теплообменники 3 и 4 связаны друг с другом таким образом, что выход из винтового канала 10 основного теплообменника 4 подсоединен к входу винтового канала 9 дополнительного теплообменника 3, а выход винтового канала 9 дополнительного теплообменника 3 подсоединен к входу внутренней трубы 6 основного теплообменника 4, при этом внутренняя труба 5 теплообменника 3 связана с источником 11 греющего теплоносителя. Дополнительный теплообменник 3 выполнен из двух последовательных секций, которые могут включаться в работу как совместно, так и отдельно друг от друга. Кроме того, установка включает активатор 12, дроссель 13, сгустительную емкость 15, смесительное устройство 14 и насос 16.
Установка работает следующим образом. Исходный уголь, предварительно дробленый до класса минус 3 мм (минус 6 мм), направляется в измельчительную установку 1. Туда же вводится вода в количестве, обеспечивающем эффективную вязкость получаемой в мельнице 1 суспензии не выше 0,5 0,6 Па . с при скорости сдвига 100 с-1.
В измельчительной установке 1 (барабанной мельнице с шарами, цильбепсами или стержнями в качестве мелющих тел, диспергаторе, кавитационной мельнице, барабанной внутридисковой мельнице и т.д.) происходит мокрое измельчение твердых частиц угля и его минеральной части до класса менее 0,2 мм с долей мелких частиц размером менее 0,4 мм, составляющей не меньше 50%
Измельчительное устройство 1 является одновременно перемешивающим гомогенизирующим устройством, на выходе из которого образуется стабильная водоугольная суспензия влажностью 55% 65% (в зависимости от марки исходного бурого угля Б3 или Б1).
Измельчительное устройство 1 является одновременно перемешивающим гомогенизирующим устройством, на выходе из которого образуется стабильная водоугольная суспензия влажностью 55% 65% (в зависимости от марки исходного бурого угля Б3 или Б1).
Полученная суспензия направляется в классификатор 2 (дуговое сито, конический грохот или низкооборотная центрифуга), где из ее массы выделяются твердые частицы крупнее 0,2 мм и направляются вместе с частью жидкой фазы суспензии обратно на вход измельчительного устройства 1.
Для обеспечения измельчения твердой фазы суспензии до заданного распределения по размеру частиц и управления оптимизационным режимом работы измельчительного устройства 1 часть готовой водоугольной суспензии после классификатора 2 возвращается назад на вход в измельчительное устройство 1 в количестве от 3 до 50% от расхода готовой водоугольной суспензии.
Для повышения концентрации твердой фазы в готовом водоугольном топливе суспензию после классификатора 2 направляют в основной трубчатый винтовой теплообменник 4, где она подогревается с 40оС (температура суспензии на выходе из классификатора 2) до 250оС. Суспензия подается в теплообменник 4 насосом 16 под давлением 7,0 10,0 МПа, которое поддерживается и в теплообменниках 4,3. Греющим теплоносителем в теплообменнике 4 является нагретое в теплообменнике 3 водоугольное топливо, отбираемое из реактора-активатора 12.
Нагретое до 250оС водоугольное топливо подается в дополнительный теплообменник 3, где нагревается до 300-350оС. Дополнительный теплообменник 3 состоит из двух секций: первая постоянно действующая, вторая работающая в период запуска установки. Теплоносителем в теплообменнике 3 является перегретый водяной пар или газообразные продукты сгорания, получаемые в автономном теплогенераторе 11 или другом источнике тепловой энергии.
Из теплообменника 3 топливо направляется в реактор-активатор 12, в котором происходит деструкция поверхностных слоев частиц твердой фазы водоугольного топлива с удалением в жидкую фазу топлива кислородсодержащих растворимых в воде соединений и групп. В результате нагрева угольных частиц и их взаимодействия с жидкой фазой топлива происходит пpоцесс частичной деструкции угольного вещества и выделения из него кислородсодержащих соединений в жидкую фазу топлива, которые подвергаются в ней окислению до конечных оксидов (оксида водорода и диоксида углерода). В результате такой деструкции (потери кислорода) теплота сгорания твердой фазы топлива в расчете на сухое беззольное состояние увеличивается на 7-20% в зависимости от марки бурого угля: Б3 Б1. Вследствие этого происходит возрастание энергетического потенциала конечного продукта.
После реактора-активатора 12 водоугольное топливо направляется в основной теплообменник 4 в качестве греющего теплоносителя, где оно охлаждается до 15-20оС, отдавая тепло вновь поступающей водоугольной суспензии, а затем направляется через дроссель 13 в смесительный аппарат 14 (например, гомогенизатор, диспергатор и т. д.), куда вводится также композиция химических присадок с целью получения стабильного легкотранспортируемого экологически чистого топлива с существенно уменьшенной влажностью.
В композицию химических присадок при необходимости (по требованию потребителя и в зависимости от состава угля и воды) могут быть включены пластификаторы, стабилизаторы, десульфуризаторы денитрификаторы, ингибиторы коpрозии, а также биореагенты, поддерживающее активность химических присадок в течение заданного времени.
Pасход химических реагентов зависит от состава исходных компонентов водоугольного топлива (угля и воды) и лежит в пределах: для стабилизаторов и пластификаторов 0,02 0,8% для десульфуризаторов 0,5 5% для денитрификаторов 0,2-1,5% для ингибиторов коррозии 0,05 0,2% (по отношению к массе твердой фазы топлива). В качестве химических реагентов возможно использование как органических, так и неорганических соединений включающих щелочные и щелочно-земельные химические элементы (Ca, Mg, Na, K и др.); химические реагенты могут быть растворимы или не растворимы в воде. В качестве стабилизаторов, пластификаторов и ингибиторов коррозии применяются только растворимые в воде реагенты.
Из смесительного устройства 14 водоугольное топливо направляется в сгустительную емкость 15 (гравитационный воронкообразный сгуститель), где происходит выделение из его массы определенного количества свободной воды и повышение концентрации твердой фазы в топливе до 55-60% Вода из сгустителя возвращается в начальную стадию технологического цикла. Одновременно в сгустителе 15 происходит удаление газов, ранее растворенных в жидкой фазе топлива и выделившихся из нее при сбросе давления в дросселе 13 (на выходе из реактора-активатора 12) с 7-10 до 0,1 МПа. Выделение растворенных газов из больших объемов топлива является процессом, требующим определенного времени, он стимулируется в смесительном устройстве 14 и завершается в сгустителе 15.
При сбросе давления из жидкой фазы водоугольного топлива выделяется в основном диоксид углерода, который выводится в атмосферу через вентиляционное устройство над сгустителем 15, либо может быть использован для технологических целей как товарный продукт, поскольку он не разбавлен другими газами.
Рассмотренная последовательность операций позволяет получить с помощью предлагаемой установки высококачественное экологически чистое водоугольное топливо с влажностью не выше 40 45% и с высоким энергетическим потенциалом, оцениваемым теплотой сгорания в пределах 16-20 МДж/кг, что в ряде случаев выше теплоты сгорания исходного высоковлажного бурого угля (например, бурого угля БI Тюльганского месторождения, низшая теплота сгорания которого на рабочее состояние составляет 7,45 МДж/кг).
Claims (1)
- УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ВОДОУГОЛЬНОГО ТОПЛИВА ИЗ БУРОГО УГЛЯ, включающая устройство мокрого измельчения угля, классификатор, теплообменник для нагрева суспензии под давлением, смеситель для дегазации и охлаждения суспензии и сгустительную емкость для получения целевого продукта, отличающаяся тем, что установка снабжена дополнительным теплообменником, установленным последовательно с основным, оба теплообменника выполнены в виде винтовых трубчатых теплообменников с внутренней трубой для греющей среды и винтовыми каналами для нагреваемой среды, при этом внутренняя труба дополнительного теплообменника связана с источником греющего теплоносителя, вход винтового канала дополнительного теплообменника связан с выходом винтового канала основного теплообменника, а выход винтового канала дополнительного теплообменника подсоединен к внутренней трубе основного теплообменника, выход из которой связан через дроссель и смеситель со сгустительной емкостью.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5060734 RU2035491C1 (ru) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | Установка для производства водоугольного топлива из бурого угля |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5060734 RU2035491C1 (ru) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | Установка для производства водоугольного топлива из бурого угля |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2035491C1 true RU2035491C1 (ru) | 1995-05-20 |
Family
ID=21612554
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5060734 RU2035491C1 (ru) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | Установка для производства водоугольного топлива из бурого угля |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2035491C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2689134C2 (ru) * | 2013-10-02 | 2019-05-24 | Коммонвелт Сайентифик Энд Индастриал Рисерч Организейшн | Улучшенное углеродсодержащее суспензионное топливо |
-
1992
- 1992-07-06 RU SU5060734 patent/RU2035491C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1268607, кл. C 10L 1/32, 1985. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2689134C2 (ru) * | 2013-10-02 | 2019-05-24 | Коммонвелт Сайентифик Энд Индастриал Рисерч Организейшн | Улучшенное углеродсодержащее суспензионное топливо |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2161168C2 (ru) | Эффективная утилизация топлив и отходов, содержащих хлор и/или влагу | |
US4852269A (en) | Combined sewage and lime slude treatment process | |
US3687613A (en) | Method and apparatus for preparing an additive for introduction to a gas scrubber | |
US4710365A (en) | Process for the dry removal of sulfur dioxide from flue gas | |
US7434332B2 (en) | Method and apparatus for drying wet bio-solids using excess heat from a cement clinker cooler | |
US20050274293A1 (en) | Method and apparatus for drying wet bio-solids using excess heat recovered from cement manufacturing process equipment | |
EP0465479B1 (de) | Verfahren zur verwertung von klärschlamm | |
EP0040514A1 (en) | Improved particulate coal-in-liquid mixture and process for the production thereof | |
CN103447137B (zh) | 一种安全高效的煤粉制备系统及方法 | |
CN104692603A (zh) | 污泥集成处理系统 | |
US3726239A (en) | Method and apparatus useful in combustion gas purification | |
RU2142098C1 (ru) | Превращение шлама с бумажных фабрик или подобных материалов | |
US4226831A (en) | Apparatus for removal of sulfur from gas | |
DE3221495C2 (ru) | ||
RU2035491C1 (ru) | Установка для производства водоугольного топлива из бурого угля | |
US3166032A (en) | Sewage disposal by combustion | |
US7461466B2 (en) | Method and apparatus for drying wet bio-solids using excess heat from a cement clinker cooler | |
EP0410118A1 (de) | Kombinierter Gas/Dampfturbinen-Prozess | |
WO1986003821A1 (en) | Method and device for nitric oxide-free steam generation with fossil fuels | |
JPH10267221A (ja) | 流動層炉排ガスの脱硫方法 | |
DE102008025119A1 (de) | Verfahren zur Erzeugung und Nutzung von Prozesswärme aus der Carbonatisierung von Metalloxiden und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
AU665312B2 (en) | Process of drying a water-containing fuel in direct contact with a hot granular solid residue | |
JPH1114026A (ja) | 循環式流動床における廃棄物の燃焼方法 | |
Takeda et al. | Sewage sludge melting process by coke-bed furnace: System development and application | |
US2864560A (en) | Process for transporting solid materials, with or without concurrent disintegration |