RU2087526C1 - Fuel gasification plant - Google Patents
Fuel gasification plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2087526C1 RU2087526C1 RU95108785A RU95108785A RU2087526C1 RU 2087526 C1 RU2087526 C1 RU 2087526C1 RU 95108785 A RU95108785 A RU 95108785A RU 95108785 A RU95108785 A RU 95108785A RU 2087526 C1 RU2087526 C1 RU 2087526C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchanger
- water
- gas
- supplying
- fuel
- Prior art date
Links
Landscapes
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Air Supply (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к установкам для газификации топлив и может быть использована в химической и энергетической промышленности для газификации золосодержащих сильнообводненных жидких отходов органических производств, а также высоковлажных осадков сточных вод и избыточного активного ила с целью получения водородсодержащего или энергетического газа. The invention relates to installations for the gasification of fuels and can be used in the chemical and energy industries for the gasification of ash-containing highly watered liquid waste from organic industries, as well as high-moisture sludge from waste water and excess activated sludge in order to produce hydrogen-containing or energy gas.
Известна установка для газификации твердого топлива, включающая теплообменный аппарат для термической сушки топлива, устройство для подачи топлива в реактор, реактор-газогенератор с расположенной внизу горелкой для частичного сжигания пылевидного топлива в кислородсодержащем газе при температуре выше точки расплава золы, аппарат охлаждения генераторного газа до температуры ниже температуры начала деформации золы с патрубком для отвода генераторного газа, последовательно включенные поверхностные теплообменники с входными и выходными патрубками для подвода и отвода его, барабан-сепаратор для разделения пароводяной эмульсии с патрубками подвода питательной воды, экранные поверхности, циркуляционные насосы. В качестве аппарата для охлаждения генераторного газа до температуры ниже температуры начала деформации золы используется радиационный теплообменник, и экранные поверхности установлены в нем и реакторе-газогенераторе, последовательно включенные теплообменники расположены в одном корпусе и связаны с барабаном-сепаратором: первый по ходу газов своим входным патрубком с верхней частью, второй выходным и входным патрубками с нижней и верхней частями соответственно, третий выходным патрубком с патрубком подвода питьевой воды. Экранные поверхности нижней частью подключены непосредственно к напорному патрубку питательного насоса, а верхней частью через посредством промежуточных теплообменников к всасывающему патрубку. Последний по ходу воды промежуточный теплообменник выходным патрубком соединен со входным патрубком третьего по ходу газа последовательно включенного теплообменника, а первый по ходу воды промежуточный теплообменник соединен входным и выходным патрубками с нижней и верхней частями барабана-сепаратора. (заявка ФРГ N 2554666, кл. C 10 J 3/76, 1977). A known installation for gasification of solid fuel, including a heat exchanger for thermal drying of fuel, a device for supplying fuel to a reactor, a gas generator with a burner located below for partial combustion of pulverized fuel in oxygen-containing gas at a temperature above the ash melt point, a generator gas cooling apparatus to a temperature below the temperature of the beginning of ash deformation with a nozzle for the removal of generator gas, sequentially connected surface heat exchangers with inlet and outlet pipes for supplying and discharging it, a drum-separator for separating steam-water emulsion with pipes for supplying feed water, screen surfaces, circulation pumps. A radiation heat exchanger is used as a device for cooling the generator gas to a temperature below the temperature at the beginning of ash deformation, and the screen surfaces are installed in it and the gas generator reactor, the heat exchangers connected in series are located in one housing and are connected to the drum-separator: the first along the gas inlet with the upper part, the second outlet and inlet pipes with lower and upper parts, respectively, the third outlet pipe with a pipe for supplying drinking water. The screen surfaces of the lower part are connected directly to the pressure port of the feed pump, and the upper part through intermediate heat exchangers to the suction pipe. The last intermediate water heat exchanger along the water outlet pipe is connected to the inlet pipe of the third heat exchanger connected in series along the gas, and the first intermediate heat exchanger along the water pipe is connected by the inlet and outlet pipes to the lower and upper parts of the drum-separator. (German application N 2554666, class C 10 J 3/76, 1977).
Эта установка обладает существенными недостатками:
низкая надежность;
сложность;
отсутствие возможности газификации высоковлажных твердых топлив, например осадков сточных вод, и золосодержащих сильнообводных жидких органических отходов.This installation has significant disadvantages:
low reliability;
complexity;
the inability to gasify high-moisture solid fuels, such as sewage sludge, and ash-containing high-bypass liquid organic waste.
Вследствие того, что в качестве аппарата для охлаждения генераторного газа до температуры ниже температуры начала деформации золы используется радиационный теплообменник, возможен частый выход его из строя из-за шлакования частичками жидкого шлака, уносимого генераторным газом, что снижает надежность работы установки. Due to the fact that a radiation heat exchanger is used as an apparatus for cooling the generator gas to a temperature below the start temperature of ash deformation, it can often fail due to slagging by particles of liquid slag carried away by the generator gas, which reduces the reliability of the installation.
Вследствие того, что последовательно включенные теплообменники расположены в одном корпусе и не имеют очистительных устройств, возможно загрязнение их летучей золой, уносимой генераторным газом, что также снижает надежность установки. Due to the fact that the heat exchangers connected in series are located in one housing and do not have purification devices, it is possible to contaminate them with fly ash carried away by generator gas, which also reduces the reliability of the installation.
Вследствие того, что последовательно включенные теплообменники связаны с барабаном-сепаратором, а экранные поверхности подключены к циркуляционному насосу при посредстве промежуточных теплообменников, система охлаждения установки имеет, по сути дела, два цикла движения охлаждающей среды, что очень усложняет установку и снижает степень ее надежности. Due to the fact that the heat exchangers connected in series are connected to the drum-separator, and the screen surfaces are connected to the circulation pump through intermediate heat exchangers, the cooling system of the installation has, in fact, two cycles of movement of the cooling medium, which greatly complicates the installation and reduces its reliability.
Вследствие того, что первый по ходу газов теплообменник связан с барабаном своим входным патрубком с верхней частью, т.е. является пароперегревателем, установка производит перегретый пар, который не может быть использован в высокоэффективных аппаратах для термической сушки, и установка не может быть использована для газификации высоковлажных твердых или сильнообводненных жидких топлив. Due to the fact that the first heat exchanger along the gas is connected to the drum by its inlet pipe with the upper part, i.e. It is a superheater, the unit produces superheated steam, which cannot be used in highly efficient devices for thermal drying, and the installation cannot be used for gasification of highly moist solid or heavily watered liquid fuels.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемой является установка для газификации твердого топлива, включающая теплообменный аппарат для термической сушки топлива, устройство для подачи топлива в реактор, реактор-газогенератор с расположенной вверху горелкой для частичного сжигания пылевидного топлива в кислородсодержащем газе при температуре выше точки расплава золы, аппарат для охлаждения генераторного газа до температуры ниже температуры деформации золы с патрубками для отвода гранулированного шлака и генераторного газа, последовательно включенные поверхностные теплообменники с выходными и входными патрубками для отвода и подвода охлаждающей среды для последующего охлаждения генераторного газа с патрубками для подвода и отвода его, барабан-сепаратор для разделения пароводяной эмульсии с патрубком подвода питательной воды, экранные поверхности, сообщенные с барабаном-сепаратором непосредственно своей верхней частью и посредством циркуляционных насосов своей нижней частью. В качестве аппарата для охлаждения генераторного газа до температуры ниже начала деформации золы используется радиационный теплообменник, и экранные поверхности установлены в нем, последовательно включенные теплообменники расположены в одном корпусе-газоходе и связаны с барабаном-сепаратором: первый и второй по ходу газов своими входными патрубками с верхней частью, третий - входным и выходным патрубками с нижней и верхней частью соответственно, четвертый выходным патрубком с патрубком подвода питательной воды, теплообменный аппарат для термической сушки топлива выполняется обычно в виде барабанных сушильных установок (заявка ФРГ N 2918859, кл. C 10 J 3/48, 1980). The closest in technical essence and the achieved effect to the claimed one is an installation for gasification of solid fuel, including a heat exchanger for thermal drying of fuel, a device for supplying fuel to the reactor, a gas generator with an upstream burner for partial combustion of pulverized fuel in an oxygen-containing gas at a temperature above melting points of ash, apparatus for cooling the generator gas to a temperature below the deformation temperature of the ash with nozzles for draining the granulated slurry ka and generator gas, surface heat exchangers connected in series with exhaust and inlet pipes for draining and supplying a cooling medium for subsequent cooling of the generator gas with pipes for supplying and removing it, a drum separator for separating a steam-water emulsion with a pipe for supplying feed water, screen surfaces communicated with a separator drum directly with its upper part and by means of circulation pumps with its lower part. As a device for cooling the generator gas to a temperature below the beginning of ash deformation, a radiation heat exchanger is used, and the screen surfaces are installed in it, the heat exchangers connected in series are located in one gas duct and are connected to the drum-separator: the first and second along the gas inlets with the upper part, the third - inlet and outlet pipes with lower and upper parts, respectively, the fourth output pipe with a supply pipe of feed water, a heat exchanger Fuel for the thermal drying is performed usually in the form of drum dryers (FRG application N 2918859, cl. C 10 J 3/48, 1980).
Однако и эта установка обладает существенными недостатками:
низкая надежность;
невозможность газификации высоковлажных твердых топлив, например осадков сточных вод, и золосодержащих сильнообводненных жидких органических отходов.However, this installation also has significant disadvantages:
low reliability;
the impossibility of gasification of high-moisture solid fuels, such as sewage sludge, and ash-containing heavily watered liquid organic waste.
Вследствие того, что в качестве аппарата для охлаждения генераторного газа до температуры ниже температуры начала деформации золы используется радиационный теплообменник, возможен часты выход его из строя из-за шлакования вытекающим из реактора-газогенератора жидким шлаком или частичками жидкого шлака, уносимого генераторным газом, что снижает надежность установки. Due to the fact that a radiation heat exchanger is used as a device for cooling the generator gas to a temperature below the start temperature of ash deformation, it may fail frequently due to slag from liquid slag emanating from the gas generator reactor or particles of liquid slag carried away by the generator gas, which reduces reliability of installation.
Вследствие того, что последовательно включенные теплообменники расположены в одном корпусе-газоходе и не имеют очистительных устройств, возможно загрязнение их летучей золой, уносимой генераторным газом, что также снижает надежность установки. Due to the fact that the heat exchangers connected in series are located in one gas duct and do not have purification devices, it is possible to contaminate them with fly ash carried away by generator gas, which also reduces the reliability of the installation.
Вследствие того, что первый и второй по ходу газов теплообменники своими выходными патрубками связаны с верхней частью барабана-сепаратора, т.е. являются пароперегревателями, установка производит перегретый пар, который не может быть использован в высокоэффективных аппаратах для термической сушки, и установка не может быть использована для газификации высоковлажных твердых сильнообводненных топлив. Due to the fact that the first and second along the gas heat exchangers are connected to the upper part of the drum-separator by their outlet pipes, i.e. are superheaters, the unit produces superheated steam, which cannot be used in highly efficient heat-drying devices, and the unit cannot be used for gasification of high-moisture solid heavily watered fuels.
Установка в целом также не может быть использована для газификации высоковлажных твердых и сильнообводненных жидких топлив, т.е. в ней не предусмотрена подача большого количества тепла для сушки топлива или термического обезвоживания, а именно: это тепло идет на генерацию пара энергетических и технологических параметров, что, кстати, требует создания высокотемпературных теплообменников, что резко снижает надежность работы установки в целом. The installation as a whole cannot also be used for the gasification of high-moisture solid and heavily watered liquid fuels, i.e. it does not provide for the supply of a large amount of heat for drying fuel or thermal dehydration, namely: this heat is used to generate steam of energy and technological parameters, which, incidentally, requires the creation of high-temperature heat exchangers, which drastically reduces the reliability of the installation as a whole.
Задачей изобретения являются повышение надежности работы и создание возможности газификации высоковлажных твердых топлив (например, осадков сточных вод) и сильнообводненных органических отходов, содержащих твердые примеси (например, адипатов натрия). The objective of the invention is to increase the reliability and create the possibility of gasification of high moisture solid fuels (for example, sewage sludge) and heavily watered organic waste containing solid impurities (for example, sodium adipates).
Поставленная задача решается тем, что в установке для газификации топлива, включающей теплообменный аппарат для термической сушки или обезвоживания топлива, устройство для подачи топлива в реактор, реактор-газогенератор с расположенной вверху горелкой для частичного сжигания топлива в кислородсодержащем газе при температуре выше точки расплава золы, аппарат для охлаждения генераторного газа до температуры ниже температуры начала деформации золы с патрубками для отвода воды с гранулированным шлаком и генераторного газа, последовательно включенные поверхностные теплообменники с входными и выходными патрубками для подвода и отвода охлаждающей среды для последующего охлаждения генераторного газа с патрубками для подвода и отвода его, барабан-сепаратор непосредственно своей верхней частью и посредством циркуляционного насоса своей нижней частью, экранные поверхности размещены в реакторе-газогенераторе, в качестве аппарата для охлаждения генераторного газа до температуры ниже температуры начала деформации золы установлен контактный водяной теплообменник с патрубком для подвода воды и патрубком для отвода воды с гранулированным шлаком, последовательно включенные поверхностные теплообменники размещены в отдельных корпусах, которые снабжены патрубками для отвода конденсата, образующегося при последующем охлаждении генераторного газа, и сообщены посредством этих патрубков с патрубком для подвода воды в контактный водяной теплообменник. Теплообменный аппарат для термической сушки топлива выполнен в виде аппарата со встроенным теплообменником и системой рециркуляции получаемого при сушке водяного пара, а встроенный теплообменник соединен своими выходным и входным патрубками соответственно с входным и выходным патрубками первого по ходу газа поверхностного теплообменника посредством соединительных трубопроводов, при этом на одном из соединительных трубопроводов установлен циркуляционный насос. Кроме того, по одному из возможных вариантов патрубки для отвода охлаждающей среды второго и последующих по ходу газа поверхностных теплообменников сообщены с патрубком подвода контактного водяного теплообменника, а патрубки подвода охлаждающей воды с патрубком отвода воды с гранулированным шлаком от этого теплообменника через систему шлюзования, шлакоотделитель, очиститель воды и циркуляционный насос, а на линии питательной воды в барабан-сепаратор установлен теплообменник с патрубками для подвода и отвода питательной воды и патрубками для подвода пара и отвода конденсата, при этом патрубок для подвода пара сообщен с системой рециркуляции водяного пара теплообменного аппарата для сушки топлива посредством трубопровода. The problem is solved in that in the installation for gasification of fuel, including a heat exchanger for thermal drying or dehydration of fuel, a device for supplying fuel to the reactor, a gas generator with a burner located at the top for partial combustion of fuel in an oxygen-containing gas at a temperature above the ash melt point, apparatus for cooling the generator gas to a temperature below the temperature of the onset of ash deformation with nozzles for the removal of water with granular slag and generator gas, followed by The newly included surface heat exchangers with inlet and outlet nozzles for supplying and discharging a cooling medium for subsequent cooling of the generator gas with nozzles for supplying and discharging it, the drum-separator directly with its upper part and with its circulation lower part, the screen surfaces are placed in the gas generator reactor , as a device for cooling the generator gas to a temperature below the temperature of the onset of ash deformation, a contact water heat exchanger with a water supply box and a pipe for water drainage with granular slag, surface heat exchangers connected in series are placed in separate housings, which are equipped with pipes for condensate drainage, which is formed during the subsequent cooling of the generator gas, and communicated through these pipes with a pipe for water supply to the contact water heat exchanger . The heat exchanger for thermal drying of fuel is made in the form of an apparatus with a built-in heat exchanger and a recirculation system of water vapor obtained by drying, and the built-in heat exchanger is connected with its inlet and outlet pipes, respectively, to the inlet and outlet pipes of the first surface-flow heat exchanger along the gas through connecting pipelines, while one of the connecting piping is equipped with a circulation pump. In addition, according to one of the possible variants, the nozzles for draining the cooling medium of the second and subsequent surface heat exchangers along the gas are in communication with the nozzle for supplying a contact water heat exchanger, and the nozzles for supplying cooling water with a nozzle for draining water with granulated slag from this heat exchanger through a lock system, slag separator, a water purifier and a circulation pump, and on the feed water line, a heat exchanger with nozzles for supplying and discharging feed water and a patrol is installed in the drum-separator kami for supplying steam and condensate, the steam supply pipe for communication with the recirculation of steam heat exchanger for drying the fuel through the pipeline.
Благодаря тому, что в качестве аппарата для охлаждения генераторного газа до температуры ниже температуры начала деформации золы установлен контактный теплообменник с патрубком для подвода воды и отвода воды с гранулированным шлаком, вытекающий из газогенератора жидкий шлак и капельки жидкого шлака, уносимые генераторным газом, мгновенно застывают при контакте с водой, а кроме того, основная часть частичек отмывается от газа в этом аппарате, что ведет к резкому повышению надежности работы аппарата и установки в целом и позволяет газифицировать высокозольное топливо. Due to the fact that a contact heat exchanger with a pipe for supplying water and discharging water with granular slag is installed as an apparatus for cooling the generator gas to a temperature below the temperature of the beginning of ash deformation, the liquid slag flowing from the gas generator and the liquid slag droplets carried away by the generator gas instantly freeze when contact with water, and in addition, the main part of the particles is washed from the gas in this unit, which leads to a sharp increase in the reliability of the device and the installation as a whole and allows gas cite high ash fuel.
Благодаря тому, что последовательно включенные теплообменники размещены в отдельных корпусах, которые снабжены патрубками для отвода конденсата, выносимые из предыдущего аппарата частички шлака смываются образующимся конденсатом и отводятся с ним через патрубки, что приводит к резкому повышению надежности работы теплообменников и установки в целом. Due to the fact that the heat exchangers connected in series are located in separate housings, which are equipped with nozzles for condensate drainage, the slag particles removed from the previous apparatus are washed off by the condensate formed and removed through the nozzles, which leads to a sharp increase in the reliability of the heat exchangers and the installation as a whole.
Благодаря тому, что теплообменный аппарат для термической сушки или обезвоживания топлива выполнен в виде аппарата со встроенным теплообменником и системой рециркуляции получаемого при сушке водяного пара, а встроенный теплообменник соединен своими входным и выходным патрубками соответственно с выходным и входным патрубками первого по ходу газа теплообменника посредством соединительных трубопроводов, на одном из которых установлен циркуляционный насос, появляется возможность газификации высоковлажных топлив, т.к. подавляющая часть тепла выделяется в первом теплообменнике, в котором образуется пар низкого давления, и этот пар полностью направляется во встроенный теплообменник для термической сушки топлива, кроме того, при рециркуляции образующегося пара невозможно забивание аппарата высоковлажным твердым топливом или твердой частью органических отходов. Due to the fact that the heat exchanger for thermal drying or dehydration of fuel is made in the form of a device with a built-in heat exchanger and a recirculation system for water vapor obtained by drying, and the built-in heat exchanger is connected with its inlet and outlet pipes, respectively, to the outlet and inlet pipes of the first heat exchanger gas in the upstream direction through connecting pipelines, on one of which a circulation pump is installed, it becomes possible to gasify high-moisture fuels, because most of the heat is generated in the first heat exchanger, in which low-pressure steam is generated, and this steam is completely sent to the built-in heat exchanger for thermal drying of the fuel, in addition, when recirculating the generated steam, it is impossible to clog the apparatus with highly moist solid fuel or solid part of organic waste.
Благодаря тому, что патрубки для отвода конденсата от теплообменников, а также патрубки для отвода охлаждающей воды от второго и последующих теплообменников сообщены с патрубком для подвода воды контактного теплообменника, нет нужды в тщательной очистке конденсата и воды, что приводит к повышению надежности работы установки. Due to the fact that the pipes for condensate drainage from the heat exchangers, as well as pipes for cooling water from the second and subsequent heat exchangers are in communication with the pipe for supplying water to the contact heat exchanger, there is no need for thorough cleaning of the condensate and water, which increases the reliability of the installation.
Благодаря тому, что патрубки подвода воды второго и последующих теплообменников сообщены с патрубком отвода воды с гранулированным лаком от контактного теплообменника через систему шлюзования, шлакоотделитель, очиститель воды и циркуляционный насос, достигается почти полный возврат воды в контактный теплообменник, что ведет к экономии добавочной воды и повышению надежности установки. Due to the fact that the water inlet pipes of the second and subsequent heat exchangers are in communication with the water outlet pipe with granular varnish from the contact heat exchanger through the lock system, slag separator, water purifier and circulation pump, an almost complete return of water to the contact heat exchanger is achieved, which leads to saving additional water and increase the reliability of the installation.
Благодаря тому, что экранные поверхности установлены в реакторе-газогенераторе, возрастает надежность охлаждения его стенок, а следовательно, надежность работы установки в целом. Due to the fact that the screen surfaces are installed in the reactor-gas generator, the reliability of cooling its walls increases, and therefore, the reliability of the installation as a whole.
Благодаря тому, что на линии подвода питательной воды в барабан-сепаратор установлен теплообменник с патрубками для подвода пара и отвода конденсата и патрубок для подвода пара сообщен с системой рециркуляции водяного пара теплообменного аппарата для сушки топлива посредством трубопровода, достигается возможность использования тепла пара, получаемого при сушке, на нагрев питательной воды, что повышает экономичность установки. Due to the fact that a heat exchanger with nozzles for supplying steam and condensate drainage and a nozzle for supplying steam is connected to the steam recirculation system of the heat exchanger for drying fuel through a pipeline is installed on the feed water line to the drum-separator, it is possible to use the heat of steam obtained when drying, to heat the feed water, which increases the efficiency of the installation.
Таким образом, установка в целом позволяет осуществлять газификацию высоковлажных твердых и сильнообводненных жидких топлив в надежно организованном процессе благодаря сочетанию взаимосвязанных контактного теплообменника, поверхностных теплообмеников с отводом конденсата и аппарата для сушки со встроенным теплообменником и рециркуляцией пара. При этом основная часть физического тепла генераторного газа на низком потенциальном уровне поступает в аппарат для сушки с рециркуляцией получаемого пара, который, в свою, очередь очень надежен при работе с сильноувлажненными топливами. В результате достигается возможность газификации высоковлажного твердого или сильнообводненного жидкого топлива при высокой степени надежности работы всей установки в целом. Thus, the installation as a whole allows the gasification of high-moisture solid and heavily watered liquid fuels in a well-organized process due to a combination of interconnected contact heat exchangers, surface heat exchangers with condensate drainage and a drying apparatus with an integrated heat exchanger and steam recirculation. At the same time, the bulk of the physical heat of the generator gas at a low potential level enters the drying apparatus with recirculation of the resulting steam, which, in turn, is very reliable when working with highly humid fuels. As a result, it is possible to gasify a highly moist solid or heavily watered liquid fuel with a high degree of reliability of the entire installation.
Схема установки представлена на чертеже. The installation diagram is presented in the drawing.
Установка для газификации топлива включает теплообменный аппарат 1 для термической сушки высоковлажного твердого топлива или обезвоживания сильнообводненного жидкого, выполненный в виде аппарата со встроенным теплообменником 2, снабженным входным 3 и выходным 4 патрубками, с системой 5 рециркуляции получаемого при сушке водяного пара для предотвращения забивания поверхностей влажной массой, устройство 6 (насос для подачи жидкого топлива или специальное устройство для подачи пылевидного твердого топлива), реактор-газогенератор 7 с расположенной вверху горелкой 8 и экранными поверхностями 9, аппарат 10 для охлаждения генераторного газа до температуры ниже температуры начала деформации золы, выполненный в виде контактного водяного теплообменника с патрубками 11, 12, 13 для подвода воды, отвода воды с гранулированным шлаком и отвода газа соответственно, последовательно включенные теплообменники 14, 15, 16 с патрубками для подвода 17, 18, 19 и отвода 20, 21, 22 охлаждающей среды, размещенные в отдельных корпусах 23, 24, 25 с патрубками для подвода и отвода газа и отвода конденсата 32, 33, 34, барабан-сепаратор 35 с патрубком 36 для подвода питательной воды, соединенный с экранными поверхностями 9 непосредственно в верхней части и через посредство циркуляционного насоса 37 в нижней, систему шлюзования 38, шлакоотделитель 39, очиститель воды 40, циркуляционный насос 41, линию 42 подачи очищенной воды к теплообменникам 15 и 16, трубопровод 43 для подачи водяного пара от теплообменника 14 к теплообменнику 2, трубопровод 44 с циркуляционным насосом 45 для подачи конденсата от теплообменника 2 к теплообменнику 14, теплообменник 46, установленный на линии 47 питательной воды, подаваемой в барабан-сепаратор 35, с патрубком 48 и трубопроводом 49, связанным с системой 5 рециркуляции пара, линию 50 подвода кислородсодержащего газа к горелке 8, линию 51 подвода влажного топлива в теплообменный аппарат 1 для термической сушки, линию 52 подвода топлива к горелке 8, линии 53, 54, 55, 56 для отвода генераторного газа из контактного водяного теплообменника 10 и корпусов 23, 24, 25 теплообменников 14, 15, 16 соответственно, линию 57 для отвода водяного пара из барабана-сепаратора 35, линию 58 для подвода воды и конденсата к патрубку 11 аппарата 10 с насосом 59. Installation for gasification of fuel includes a heat exchanger 1 for thermal drying of high-moisture solid fuel or dehydration of highly watered liquid, made in the form of a device with a built-in heat exchanger 2, equipped with an inlet 3 and an outlet 4 pipes, with a recirculation system 5 obtained by drying water vapor to prevent wet surfaces from clogging mass, device 6 (pump for supplying liquid fuel or a special device for supplying pulverized solid fuel), reactor-gas generator 7 with distribution laid at the top of the burner 8 and the screen surfaces 9, the apparatus 10 for cooling the generator gas to a temperature below the temperature of the beginning of the deformation of the ash, made in the form of a contact water heat exchanger with pipes 11, 12, 13 for supplying water, draining water with granular slag and venting gas, respectively sequentially connected heat exchangers 14, 15, 16 with nozzles for supplying 17, 18, 19 and vents 20, 21, 22 of the cooling medium, located in separate housings 23, 24, 25 with nozzles for supplying and venting gas and condensate drain 32, 33, 34, baraba -separator 35 with a pipe 36 for supplying feed water, connected to the screen surfaces 9 directly in the upper part and through the circulation pump 37 in the lower, lock system 38, slag separator 39, water purifier 40, circulation pump 41, purified water supply line 42 to heat exchangers 15 and 16, a pipe 43 for supplying water vapor from a heat exchanger 14 to a heat exchanger 2, a pipe 44 with a circulation pump 45 for supplying condensate from a heat exchanger 2 to a heat exchanger 14, a heat exchanger 46 mounted on line 47 productive water supplied to the drum separator 35, with a pipe 48 and a pipe 49 connected to a steam recirculation system 5, an oxygen-containing gas supply line 50 to the burner 8, a wet fuel supply line 51 to a heat exchanger 1 for thermal drying, a fuel supply line 52 to the burner 8, lines 53, 54, 55, 56 for draining the generator gas from the contact water heat exchanger 10 and the housings 23, 24, 25 of the heat exchangers 14, 15, 16, respectively, line 57 for draining the water vapor from the drum separator 35, line 58 for supplying water and condensate to the nozzle 11 apparatus 10 with a pump 59.
Установка работает следующим образом. По линии 51 осуществляют подачу высоковлажного твердого или сильнообводненного жидкого топлива в теплообменный аппарат 1, где осуществляется глубокая сушка топлива (с 45-50% до 3-10% влажности). Installation works as follows. On line 51, high-moisture solid or heavily watered liquid fuel is supplied to heat exchanger 1, where the fuel is deeply dried (from 45-50% to 3-10% humidity).
Защиту аппарата и его поверхностей от забивания влажным твердым топливом или твердой частью органических отходов осуществляют водяным паром, рециркулирующим в системе 5. Подвод тепла для сушки осуществляется встроенным теплообменником 2, где конденсируется пар под давлением 4-6 атм, при температурах порядка 150oC. Высушенное или обезвоженное топливо поступает затем в устройство 6, которым подается в горелку 8 реактора-газогенератора 7, туда же по линии 50 осуществляют подачу кислородсодержащего газа (в частности, технического кислорода). В реакторе-газогенераторе 7 осуществляют частичное сжигание и газификацию топлива или органических отходов образующимися водяным паром и двуокисью углерода.The apparatus and its surfaces are protected from clogging with wet solid fuel or the solid part of organic waste by steam that is recirculated in system 5. Heat is supplied for drying by the built-in heat exchanger 2, where steam condenses at a pressure of 4-6 atm, at temperatures of about 150 o C. The dried or dehydrated fuel then enters the device 6, which is fed into the burner 8 of the reactor-gas generator 7, and oxygen-containing gas (in particular, technical oxygen) is supplied there along line 50. In the reactor-gas generator 7, partial combustion and gasification of fuel or organic waste by water vapor and carbon dioxide is carried out.
Температура перед выходом из реактора-газогенератора 7 поддерживается на 200-500oC выше температуры нормального жидкого шлакоудаления золы топлива или твердых включений органических отходов. Жидкий шлак с горячим генераторным газом поступает в аппарат 10, выполненный в виде контактного водяного теплообменника, куда также по патрубку 11 осуществляют подачу воды. Струи жидкого шлака поступают в водяную ванну на дне аппарата 10, где они охлаждаются и гранулируются.The temperature before leaving the reactor-gas generator 7 is maintained at 200-500 o C higher than the temperature of normal liquid slag removal of fuel ash or solid inclusions of organic waste. Liquid slag with hot generator gas enters the apparatus 10, made in the form of a contact water heat exchanger, where water is also supplied through the pipe 11. The jets of liquid slag enter the water bath at the bottom of the apparatus 10, where they are cooled and granulated.
Генераторный газ вместе с частичками шлака, находящимися в нем, охлаждается до температур насыщения газа водяным паром (180-220oC при давлении 15-30 атм), при этом часть летучего шлака выпадает в водяную ванну и вместе с избыточной водой и гранулированным шлаком удаляется по патрубку 12. Влажный генераторный газ с большим содержанием водяных паров через патрубок 13 по линии 53 подают к патрубку 26 корпуса 23 теплообменника 14. На теплообменных поверхностях теплообменника 14 происходит конденсация 75-85% пара, находящегося в генераторном газе, при этом выделяется большое количество тепла, которое идет на генерацию пара давлением 4-6 атм. Сконденсировавшийся в корпусе 23 из генераторного газа пар захватывает часть уносимой золы, и конденсат отводится по патрубку 32. По патрубку 29 через линию 54 осуществляют подачу пара к патрубку 27 копуша 24 теплообменника 15. Здесь также происходят конденсация, захват золы и удаление конденсата по патрубку 33, а выделившееся при этом тепло идет на нагрев воды. Далее по патрубку 30 через линию 55 осуществляют подачу пара к патрубку 28 корпуса 25 теплообменника 16, где происходят аналогичные процессы, конденсат удаляется по патрубку 34, а выделившееся тепло идет на нагрев воды.The generator gas, together with the particles of slag contained therein, is cooled to the temperature of saturation of the gas with water vapor (180-220 o C at a pressure of 15-30 atm), while part of the volatile slag falls into the water bath and together with excess water and granular slag is removed on the pipe 12. Wet generator gas with a high content of water vapor through the pipe 13 through line 53 serves to the pipe 26 of the housing 23 of the heat exchanger 14. On the heat exchange surfaces of the heat exchanger 14, 75-85% of the vapor in the generator gas is condensed, while a large amount of heat is allocated, which goes to the generation of steam with a pressure of 4-6 atm. The steam condensed in the housing 23 from the generator gas captures part of the fly ash, and condensate is discharged through the nozzle 32. Steam is supplied to the nozzle 27 of the heat exchanger 24 through the nozzle 29 through a line 54. Condensation, ash trapping and condensate removal through the nozzle 33 also occur , and the heat released during this is used to heat the water. Next, through the pipe 30 through line 55, steam is supplied to the pipe 28 of the housing 25 of the heat exchanger 16, where similar processes take place, the condensate is removed through the pipe 34, and the heat released is used to heat the water.
Холодный и практически обезвоженный генераторный газ по патрубку 31 через линию 56 направляется на переработку или использование. Cold and practically dehydrated generator gas through the pipe 31 through line 56 is sent for processing or use.
Подачу конденсата к патрубку 17 теплообменника 14 осуществляют от патрубка 4 встроенного теплообменника 2 по линии 44 с помощью насоса 45. Полученный пар по патрубку 20 через линию 43 подают к патрубку 3 теплообменника 2, где он конденсируется, отдавая тепло для сушки топлива. Condensate is supplied to the nozzle 17 of the heat exchanger 14 from the nozzle 4 of the built-in heat exchanger 2 via line 44 using a pump 45. The steam obtained through the nozzle 20 is fed through line 43 to the nozzle 3 of the heat exchanger 2, where it condenses, giving off heat to dry the fuel.
Комбинация контактного теплообменника 10, теплообменник 14, встроенного теплообменника 2 чрезвычайно выгодна. Так как для сушки топлива нет нужды получать пар высоких параметров, а контактный водяной теплообменник - чрезвычайно надежный аппарат, такая комбинация просто и надежно решает поставленную задачу. The combination of a contact heat exchanger 10, a heat exchanger 14, an integrated heat exchanger 2 is extremely advantageous. Since there is no need to obtain high-quality steam for drying fuel, and a contact water heat exchanger is an extremely reliable apparatus, this combination simply and reliably solves the problem.
Конденсат из патрубков 32, 33, 34 по линии 58 поступает к патрубку 11 контактного водяного теплообменника 10. Condensate from the pipes 32, 33, 34 through line 58 enters the pipe 11 of the contact water heat exchanger 10.
Выходящую с гранулированным шлаком через патрубок 12 воду, прошедшую шлюзовую систему 38, шлакоотделитель 39, очиститель воды 40, циркуляционным насосом 41 по линии 42 подают к патрубкам 18 и 19 теплообменников 15 и 16, где она нагревается, после чего от патрубков 21 и 22 по линии 59 ее подают к патрубку 11 аппарата 10. Таким образом, вся вода собирается вновь и вновь идет в аппарат 10. The water leaving granular slag through pipe 12 passing through the lock system 38, slag separator 39, water purifier 40, and circulating pump 41 are fed through line 42 to pipes 18 and 19 of heat exchangers 15 and 16, where it is heated, after which from pipes 21 and 22 line 59 serves it to the pipe 11 of the apparatus 10. Thus, all the water is collected again and again goes to the apparatus 10.
В реакторе-газогенераторе 7 установлены экранные поверхности 9 из ошипованных и торкретированных труб. Экранные поверхности 9 связаны в систему рециркуляции воды и паровой эмульсии с барабаном-сепаратором 35 и циркуляционным насосом 37. По линии 47 к патрубку 36 осуществляют подачу питательной воды, по линии 57 отвод полученного пара на использование. На линии 47 установлен теплообменник 46 для подогрева питательной воды за счет тепла, выделившегося при конденсации пара, полученного при сушке топлива в системе 5; для этого теплообменник 46 своим патрубком 48 посредством линии 49 связан с системой 5 рециркуляции водяного пара теплообменника 1. In the reactor-gas generator 7 installed screen surface 9 of studded and shotcrete pipes. The screen surfaces 9 are connected into a water and steam emulsion recycling system with a drum separator 35 and a circulation pump 37. Feed line is fed through line 47 to pipe 36, and steam received is withdrawn for use through line 57. On line 47, a heat exchanger 46 is installed for heating the feed water due to the heat released during condensation of the steam obtained by drying the fuel in system 5; for this, the heat exchanger 46 through its pipe 48 through line 49 is connected to the system 5 for recirculating water vapor of the heat exchanger 1.
Таким образом, комбинация контактного теплообменника 10, теплообменника 14 и встроенного теплообменника 2 в сочетании с другими отличительными признаками заявленного устройства позволяет с высокой степенью надежности и экономичности газифицировать высоковлажное твердое или золосодержащее сильнообводненное жидкое топливо. Thus, the combination of a contact heat exchanger 10, a heat exchanger 14 and an integrated heat exchanger 2 in combination with other distinctive features of the claimed device allows high-moisture solid or ash-containing highly watered liquid fuel to be gasified with a high degree of reliability and economy.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95108785A RU2087526C1 (en) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | Fuel gasification plant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95108785A RU2087526C1 (en) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | Fuel gasification plant |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95108785A RU95108785A (en) | 1996-11-20 |
| RU2087526C1 true RU2087526C1 (en) | 1997-08-20 |
Family
ID=20168281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95108785A RU2087526C1 (en) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | Fuel gasification plant |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2087526C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2490313C2 (en) * | 2008-09-11 | 2013-08-20 | Тиссенкрупп Уде Гмбх | Plant for synthetic gas production |
| RU2570879C2 (en) * | 2010-04-13 | 2015-12-10 | ИНЕОС ЮЭсЭй ЭлЭлСи | Methods for gasification of carbon-containing materials |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB201610843D0 (en) * | 2016-06-21 | 2016-08-03 | Syngas Products Ltd | Shredder and dryer and separator |
-
1995
- 1995-05-29 RU RU95108785A patent/RU2087526C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Заявка ФРГ N 2918859, кл. C 10 J 3/48, 1980. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2490313C2 (en) * | 2008-09-11 | 2013-08-20 | Тиссенкрупп Уде Гмбх | Plant for synthetic gas production |
| RU2570879C2 (en) * | 2010-04-13 | 2015-12-10 | ИНЕОС ЮЭсЭй ЭлЭлСи | Methods for gasification of carbon-containing materials |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU95108785A (en) | 1996-11-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4799941A (en) | Method and arrangement for condensing flue gases | |
| RU2135273C1 (en) | System for production of special purpose gas, device to remove heat and acid gas on its basis and process of production of special purpose gas | |
| US20110162952A1 (en) | Salt water desalination using energy from gasification process | |
| JP4878982B2 (en) | Improved fiber line systems, processes and methods | |
| US10267511B2 (en) | Advanced flash exhaust heat recovery | |
| CA2965927A1 (en) | Dryer exhaust heat recovery | |
| US5201172A (en) | Method for treating black liquor | |
| KR20120084228A (en) | Steam supply and recovery system of boiler in sludge treating apparatus | |
| RU2087526C1 (en) | Fuel gasification plant | |
| JPH03137193A (en) | Method and apparatus for treating fuel | |
| CN102587884B (en) | Utilizing process for underground gasified gas condensate | |
| JPS6261861B2 (en) | ||
| RU2068041C1 (en) | Method for regeneration of energy and chemical products in the process of sulfates formation and device its embodiment | |
| WO2012042107A2 (en) | Flue gas heat recovery system and method | |
| KR20130098997A (en) | Method for completing a chemical power plant cleaning | |
| JP2005139443A (en) | Gasifying system of high water content organic material and latent heat recovery boiler | |
| US2801168A (en) | Waste sulphite liquor recovery | |
| RU2039918C1 (en) | Method of drying water-containing material at electric power station and device for its realization | |
| US5672246A (en) | Increasing the capacity of a recovery boiler by withdrawing some of the exhaust gases from the furnace section | |
| SU1638360A1 (en) | Power plant for geothermal power station | |
| CN112028443B (en) | Heat energy utilization integrated device, material drying system and drying method | |
| CN212806690U (en) | Heat energy comprehensive utilization device and material drying system | |
| RU2713936C1 (en) | Power supply unit with complex recycling of oil and gas industry wastes | |
| FI83816B (en) | FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER INMATNING AV FAST MATERIAL I EN FOERBRAENNINGS- ELLER FOERGASNINGSREAKTOR. | |
| SU1354616A1 (en) | Deaeration installation |