RU2118979C1 - Method and installation for heat processing of high-ash fuels - Google Patents
Method and installation for heat processing of high-ash fuels Download PDFInfo
- Publication number
- RU2118979C1 RU2118979C1 RU97107598/04A RU97107598A RU2118979C1 RU 2118979 C1 RU2118979 C1 RU 2118979C1 RU 97107598/04 A RU97107598/04 A RU 97107598/04A RU 97107598 A RU97107598 A RU 97107598A RU 2118979 C1 RU2118979 C1 RU 2118979C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ash
- separator
- drying agent
- gas
- pipe
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B49/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated
- C10B49/16—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with moving solid heat-carriers in divided form
Abstract
Description
Изобретение относится к области термической переработки высокозольных топлив и может быть использовано в химической, топливоперерабатывающей промышленностях при производстве искусственного жидкого и газообразного топлива или заменителя нефти. The invention relates to the field of thermal processing of high-ash fuels and can be used in the chemical, fuel processing industries in the production of artificial liquid and gaseous fuels or oil substitutes.
Известен способ термической переработки высокозольного топлива, например, горючих сланцев, включающий сушку дробленного топлива газообразным сушильным агентом, пиролиз подсушенного топлива твердым теплоносителем с образованием парогазовых продуктов и коксозольного остатка, сжигание последнего в потоке подогретого воздуха с образованием газовзвеси, постадийное разделение последней на возвращаемый на стадию пиролиза зольный теплоноситель, золу, направляемую на охлаждение и далее выводимую из процесса, и дымовые газы, направляемые на досжигание и затем используемые в качестве газообразного сушильного агента. A known method of thermal processing of high-ash fuel, for example, oil shale, including drying the crushed fuel with a gaseous drying agent, pyrolysis of the dried fuel with a solid heat carrier with the formation of vapor-gas products and a coke-ash residue, burning the latter in a stream of heated air with the formation of a gas suspension, stage-by-stage separation of the latter to return to the stage pyrolysis ash coolant, ash sent to cooling and then removed from the process, and flue gases sent to and afterburning and then used as a gaseous drying agent.
Известна установка для осуществления указанного способа, содержащая последовательно установленные аэрофонтанную сушилку, сепаратор отработанного сушильного агента, реактор пиролиза, соединенный входом с топливоотводящим патрубком сепаратора отработанного сушильного агента, аэрофонтанную топку, сепаратор твердого теплоносителя, пылеспускной патрубок которого подключен к входу реактора, сепаратор сушильного агента, охладитель золы, подключенный к золоотводящему патрубку сепаратора сушильного агента, и котел-утилизатор, вход которого соединен с газоотводящим патрубком сепаратора сушильного агента, а выход - с аэрофонтанной сушилкой (см. Стельмах Г.Н., Тягунов Б.Н., Чикул В. и др. Энерготехнологическая установка для переработки мелкозернистого горючего сланца. Горячие сланцы, N 2/2, 1985, с. 189-196). A known installation for implementing this method, comprising a series-installed aerial fountain dryer, a spent drying agent separator, a pyrolysis reactor connected to an inlet with a fuel exhaust pipe of a spent drying agent separator, an aero-fired furnace, a solid coolant separator, a dust discharge pipe of which is connected to the reactor inlet, a drying agent separator, ash cooler connected to the ash outlet of the separator of the drying agent, and a waste heat boiler, the input of which It is connected to a gas outlet pipe of a drying agent separator, and the outlet is connected to an air-fountain dryer (see Stelmakh GN, Tyagunov BN, Chikul V. et al. Energy-technological installation for processing fine-grained oil shale. Hot shales, N 2 / 2, 1985, pp. 189-196).
Недостатками известного способа и установки являются:
1. Охлаждение отделенной от дымовых газов золы является сложной, до настоящего времени технически нерешенной проблемой. Коэффициент теплоотдачи от частиц золы к теплообменным поверхностям - низкий, одновременно коэффициент теплопроводности в слое золы - также низкий. По этой причине для охлаждения золы требуются очень большие теплообменные поверхности, и зольный теплообменник характеризуется повышенной металлоемкостью и ненадежностью при эксплуатации.The disadvantages of this method and installation are:
1. The cooling of ash separated from flue gases is a complex, technically unresolved problem to date. The heat transfer coefficient from ash particles to heat exchange surfaces is low, while the heat conductivity in the ash layer is also low. For this reason, very large heat transfer surfaces are required for cooling the ash, and the ash heat exchanger is characterized by increased metal consumption and unreliable operation.
2. Приготовление газообразного сушильного агента путем дожига дымовых газов аэрофонтанной топки в котле-утилизаторе приводит к тому, что для полного окисления продуктов неполного сгорания, полученных в аэрофонтанной топке, необходимо в горелке котла-утилизатора поддерживать избыток воздуха (α=1,1-1,2). По этой причине в сушильном агенте присутствует свободный кислород. Это приводит к тому, что во время сушки топлива происходит частичное окисление его органической массы и, как следствие, резкое сокращение выхода целевого продукта переработки - суммарной смолы. 2. Preparation of a gaseous drying agent by burning flue gases of an air fountain furnace in a recovery boiler leads to the fact that in order to completely oxidize the products of incomplete combustion obtained in an air fountain furnace, it is necessary to maintain excess air in the burner of a recovery boiler (α = 1.1-1 , 2). For this reason, free oxygen is present in the drying agent. This leads to the fact that during the drying of the fuel there is a partial oxidation of its organic matter and, as a result, a sharp decrease in the yield of the target product of processing - the total resin.
Дожиг дымовых газов в котле-утилизаторе при α<1 приводит к неполному окислению содержащихся в них горючих компонентов и, как следствие этого, к загрязнению окружающей среды сероводородом, канцерогенными веществами и другими продуктами неполного сгорания органических топлив. The burning of flue gases in a waste heat boiler at α <1 leads to incomplete oxidation of the combustible components contained in them and, as a consequence, to environmental pollution by hydrogen sulfide, carcinogens, and other products of incomplete combustion of organic fuels.
3. Во время сушки в аэрофонтанной сушилке некоторая доля частиц топлива перегревается. В результате перегрева в отработанный сушильный агент переходят продукты бертинирования: окись углерода, сероводород, канцерогенные вещества и т.д., и ими загрязняется окружающая среда. 3. During drying in an airborne dryer, a certain fraction of the fuel particles overheats. As a result of overheating, bertination products pass into the spent drying agent: carbon monoxide, hydrogen sulfide, carcinogens, etc., and the environment is polluted by them.
4. С неохлажденной или недостаточно охлажденной золой и продуктами неполного сгорания топлива в аэрофонтанной топке и котле-утилизаторе теряется потенциальное тепло перерабатываемого топлива, снижается эффективность процесса переработки, падает коэффициент полезного действия установки по термической переработке высокозольных топлив. 4. With uncooled or insufficiently cooled ash and products of incomplete combustion of fuel in the aero-fountain furnace and the waste heat boiler, the potential heat of the processed fuel is lost, the efficiency of the processing process decreases, and the efficiency of the thermal ash processing plant falls.
5. В известном процессе требуемая температура стадии сушки поддерживается изменением температуры сушильного агента за котлом-утилизатором, а последняя зависит от количества тепла, которое дымовые газы в теплообменных поверхностях котла-утилизатора передают там генерируемому энергетическому или технологическому пару. Такой способ регулирования температуры сушки сложный и очень инерционный. По этой причине в известном способе регулирование температуры сушки осуществляют впрыскиванием воды в сушилку, т.е. часть физического тепла сушильного агента теряется на испарение впрыскиваемой воды. 5. In the known process, the required temperature of the drying stage is maintained by changing the temperature of the drying agent behind the recovery boiler, and the latter depends on the amount of heat that the flue gases in the heat exchange surfaces of the recovery boiler transfer there to the generated energy or process steam. This method of controlling the drying temperature is complex and very inertial. For this reason, in the known method, the drying temperature is controlled by injecting water into the dryer, i.e. part of the physical heat of the drying agent is lost on the evaporation of the injected water.
6. При дожиге дымовых газов с температурой около 800oC в камере сгорания котла-утилизатора температура продуктов горения резко возрастает и достигает температуры плавления золы (1150-1250oC). Вследствие этого содержащиеся в очищенных дымовых газах зольные частицы налипают на поверхность нагрева и нарушают тепловой и гидравлический режим работы котла-утилизатора.6. When burning flue gases with a temperature of about 800 o C in the combustion chamber of the recovery boiler, the temperature of the combustion products increases sharply and reaches the melting temperature of the ash (1150-1250 o C). As a result, ash particles contained in purified flue gases adhere to the heating surface and disrupt the thermal and hydraulic operation of the recovery boiler.
Известен способ термической переработки высокозольных топлив, например, горючих сланцев, включающий сушку топлива газообразным сушильным агентом, отделение топлива от отработанного сушильного агента, пиролиз подсушенного топлива циркулирующим твердым теплоносителем с образованием парогазовых продуктов и коксозольного остатка, сжигание последнего с образованием газовзвеси, постадийное разделение последней на циркулирующий твердый теплоноситель, возвращаемый на стадию пиролиза, газообразный сушильный агент, направляемый на стадию сушки, и золодымовую смесь, охлаждение этой смеси и разделение ее на выводимую из процесса золу и дымовые газы, которые направляют на стадию сушки. A known method for the thermal processing of high-ash fuels, for example, oil shale, including drying the fuel with a gaseous drying agent, separating the fuel from the spent drying agent, pyrolyzing the dried fuel with a circulating solid coolant to form vapor-gas products and a coke-ash residue, burning the latter with the formation of a gas suspension, stepwise separation of the latter into circulating solid coolant returned to the pyrolysis stage, gaseous drying agent sent to the stage drying and zolodymovuyu mixture, cooling the mixture and separating it in the process output from the ash and flue gases are fed to a drying step.
Также известна установка для осуществления упомянутого способа, содержащая последовательно установленные аэрофонтанную сушилку, сепаратор отработанного сушильного агента, реактор пиролиза, соединенный входом с топливоотводящим патрубком сепаратора отработанного сушильного агента, аэрофонтанную топку, сепаратор твердого теплоносителя, пылеспускной патрубок которого подключен к входу реактора, сепаратор сушильного агента, газовыхлопной патрубок которого подключен к входу сушилки, охладитель золодымовой смеси и сепаратор золы, газовыхлопной патрубок которого трубопроводом соединен с дымососом и далее с аэрофонтанной сушилкой (См. описание к патенту РФ N 1766940 от 04.06.90 по кл. C 10 B 53/06). Also known is an installation for implementing the aforementioned method, comprising a sequentially installed aero-fountain dryer, a spent drying agent separator, a pyrolysis reactor connected to an inlet to a fuel exhaust pipe of a spent drying agent separator, an aero-firing furnace, a solid heat separator, a dust discharge pipe of which is connected to the reactor inlet, a drying agent separator the gas exhaust pipe of which is connected to the inlet of the dryer, the cooler of the ash mixture and the ash separator, gas the exhaust pipe of which is connected by a pipeline to a smoke exhaust and further to an air-fountain dryer (See the description of the patent of the Russian Federation N 1766940 dated June 4, 90 according to class C 10 B 53/06).
Недостатками известного способа и установки являются:
1. Отсутствие технологического регулирования температуры на стадии сушки топлива. Ее можно регулировать только впрыском воды в сушилку.The disadvantages of this method and installation are:
1. The lack of technological temperature control at the stage of drying the fuel. It can only be regulated by injecting water into the dryer.
2. Не предусмотрен дожиг дымовых газов аэрофонтанной топки, что приводит к загрязнению окружающей среды продуктами неполного сгорания. 2. It is not provided for the flue gas afterburning of an airborne firebox, which leads to environmental pollution by products of incomplete combustion.
3. Отвод небольшого количества дымовых газов (1-10%) совместно с золой улучшает не только КПД сепаратора золы, но и условия теплообмена в зольном теплообменнике, но не позволяет создать оптимальную концентрацию частиц золы в дымовых газах, при которой резко сокращается теплообменная поверхность в зольном теплообменнике. 3. The removal of a small amount of flue gases (1-10%) together with the ash improves not only the efficiency of the ash separator, but also the heat transfer conditions in the ash heat exchanger, but it does not allow to create the optimal concentration of ash particles in the flue gases, at which the heat exchange surface sharply decreases in ash heat exchanger.
Задачей предлагаемого изобретения является поддержание оптимальных режимных параметров на стадии сушки и охлаждения при одновременном сокращении загрязнения окружающей среды газообразными выбросами, увеличении степени использования потенциального тепла перерабатываемого топлива и увеличении КПД всей установки. The task of the invention is to maintain optimal operating parameters at the stage of drying and cooling while reducing environmental pollution by gaseous emissions, increasing the degree of utilization of the potential heat of the processed fuel and increasing the efficiency of the entire installation.
Поставленная техническая задача достигается тем, что топливо сушат газообразным сушильным агентом, отделяют отработанный сушильный агент, подсушенное топливо подвергают пиролизу циркулирующим твердым теплоносителем с образованием парогазовых продуктов и коксозольного остатка, последний сжигают с образованием газовзвеси, которую постадийно разделяют на циркулирующий твердый теплоноситель, возвращаемый на стадию пиролиза, газообразный сушильный агент, направляемый на стадию сушки и золодымовую смесь, последнюю охлаждают и разделяют на выводимую из процесса золу и дымовые газы. Часть дымовых газов рециркулирует на стадию охлаждения золодымовой смеси, концентрацию твердых частиц которой поддерживают изменением расхода рециркулирующих газов, а оставшуюся часть дымовых газов сжигают совместно с отработанным сушильным агентом, и температуру на стадии сушки поддерживают путем изменения расхода направляемых на сжигание дымовых газов. The stated technical problem is achieved in that the fuel is dried with a gaseous drying agent, the spent drying agent is separated off, the dried fuel is subjected to pyrolysis with a circulating solid heat carrier to form gas-vapor products and a coke oven residue, the latter is burned with the formation of a gas suspension, which is stepwise separated into a circulating solid coolant that is returned to the stage pyrolysis, a gaseous drying agent sent to the drying stage and the ash mixture, the latter is cooled and separated t on output from the process ash and flue gases. Part of the flue gas is recycled to the cooling stage of the ash mixture, the concentration of solid particles of which is maintained by changing the flow rate of the recycle gases, and the remaining part of the flue gas is burned together with the spent drying agent, and the temperature in the drying stage is maintained by changing the flow rate of the flue gas used for combustion.
Для достижения поставленной задачи установка содержит последовательно установленные аэрофонтанную сушилку, сепаратор отработанного сушильного агента, реактор пиролиза, снабженный патрубком вывода парогазовой смеси и соединенный входом с топливоотводящим патрубком сепаратора отработанного сушильного агента, аэрофонтанную топку, сепаратор твердого теплоносителя, пылеспускной патрубок которого подключен к входу реактора, сепаратор сушильного агента, газовыхлопной патрубок которого подключен к входу сушилки, охладитель и сепаратор золодымовой смеси, трубопровод дымовых газов с дымососом, соединенный с газовыхлопным патрубком сепаратора золодымовой смеси, и котел-утилизатор, камера сжигания которого соединена газовыхлопным патрубком сепаратора отработанного сушильного агента. Трубопровод дымовых газов выходным концом соединен с входным патрубком охладителя, и до подключения дымососа по направлению движения газа подсоединен трубопроводом с регулирующим клапаном к камере сгорания котла-утилизатора. To achieve the task, the installation contains a sequentially installed aero-dryer, a separator of spent drying agent, a pyrolysis reactor equipped with a nozzle for outputting a gas-vapor mixture and connected to an inlet with a fuel outlet pipe of a separator of spent drying agent, an aero-fountain burner, a separator of solid coolant, a dust pipe of which is connected to the reactor inlet, a drying agent separator, the gas exhaust pipe of which is connected to the dryer inlet, a cooler and a separator the ash mixture, a flue gas pipe with a smoke exhaust connected to the gas exhaust pipe of the separator ash mixture, and a recovery boiler, the combustion chamber of which is connected to the gas exhaust pipe of the spent drying agent separator. The flue gas pipe is connected to the inlet pipe of the cooler by the outlet end, and before connecting the smoke exhaust in the direction of gas movement, it is connected by a pipe with a control valve to the combustion chamber of the recovery boiler.
Сжигание охлажденных дымовых газов совместно с отработавшим сушильным агентом обеспечивает: возможность проводить сжигание при требуемом избытке воздуха (α=1,1-1,2), т. к. продукты горения в дальнейшем не контактируют с топливом, а после утилизации содержащегося в них физического тепла и санитарный очистки сбрасываются в дымовую трубу. Такая последовательность операций резко сокращает загрязнения окружающей среды продуктами неполного сгорания и бертинирования. Кроме того, сжигание охлажденных газов с температурой 150-250oC позволяет избежать повышения температуры в камере сгорания выше температуры плавления золы и, тем самым, загрязнения золошлаковыми отложениями теплообменных поверхностей в котле-утилизаторе; поддержание температуры на стадии сушки путем изменения объема направляемых на сжигание охлажденных дымовых газов позволяет в качестве газообразного сушильного агента использовать кислороднесодержащие газы аэрофонтанной топки и, тем самым, на стадии сушки не допустить окисления органического вещества перерабатываемого топлива, т. е. увеличивать выход целевого продукта переработка - смолы и газа полукоксования; регулирование температуры на стадии сушки изменением объема направляемого в сушилку газообразного сушильного агента осуществляется оперативно, и не требуется параллельного впрыска воды в сушилку или использования других малоинерционных средств для поддержания температуры в заданном интервале; рециркуляция части охлажденных дымовых газов на стадию охлаждения золодымовой смеси позволяет поддержать в заданных пределах концентрацию твердых частиц в охлаждаемой смеси и, тем самым, резко сократить площадь теплообменных поверхностей охладителя золы и снизить металлоемкость и габариты самого охладителя; отвод повышенного объема дымовых газов через пылеспусковой патрубок сепаратора сушильного агента увеличивает КПД самого сепаратора и позволяет получить наиболее чистый (без частиц золы) газообразный сушильный агент, т.е. высушенный сланец меньше загрязняется пылевидными частицами золы.Combustion of chilled flue gases together with the spent drying agent provides: the ability to burn with the required excess air (α = 1.1-1.2), since the combustion products do not come into contact with the fuel in the future, and after disposal of the physical heat and sanitary cleaning are discharged into the chimney. This sequence of operations dramatically reduces environmental pollution by products of incomplete combustion and bertination. In addition, the combustion of chilled gases with a temperature of 150-250 o C allows you to avoid increasing the temperature in the combustion chamber above the melting temperature of the ash and, thereby, contamination with ash and slag deposits of heat exchange surfaces in the waste heat boiler; maintaining the temperature at the drying stage by changing the volume of chilled flue gases sent for combustion allows the use of oxygen-containing gases from the airborne heating furnace as a gaseous drying agent and, thus, to prevent the organic matter of the processed fuel from oxidizing at the drying stage, i.e., to increase the yield of the target product - tar and semi-coking gas; temperature control at the drying stage by changing the volume of the gaseous drying agent sent to the dryer is carried out quickly, and parallel injection of water into the dryer or the use of other low-inertia means to maintain the temperature in a given interval is not required; recirculation of part of the cooled flue gases to the stage of cooling the ash mixture allows maintaining the concentration of solid particles in the mixture to be set within the specified limits and, thereby, drastically reducing the heat exchange surface area of the ash cooler and reducing the metal consumption and dimensions of the cooler itself; The removal of an increased volume of flue gases through the dust trigger of the drying agent separator increases the efficiency of the separator and allows you to get the cleanest (without ash particles) gaseous drying agent, i.e. dried shale is less polluted by dust particles of ash.
Установка для термической переработки высокозольных топлив приведена на чертеже. Она содержит последовательно установленные аэрофонтанную сушилку 1, сепаратор отработанного сушильного агента 2, реактор пиролиза 3, снабженный патрубком 4 вывода парогазовой смеси и соединенный с топливоотводящим патрубком сепаратора отработанного сушильного агента 2, аэрофонтанную топку 5, сепаратор твердого теплоносителя 6, пылеспускной патрубок которого подключен к входу реактора 3, сепаратор сушильного агента 7, газовыхлопной патрубок которого подключен к входу сушилки 1, охладитель 8 и сепаратор 9 золодымовой смеси, трубопровод дымовых газов 10 с дымососом 11, подключенный к газовыхлопному патрубку сепаратора 9 золодымовой смеси и котел-утилизатор 12, камера сгорания которого соединена с газовыхлопным патрубком сепаратора 2 отработанного сушильного агента. Трубопровод дымовых газов 10 выходным концом соединен с входным патрубком охладителя 8, а камера сгорания котла-утилизатора 12 подключена трубопроводом с регулирующим клапаном 13 к трубопроводу дымовых газов 10 до подключения дымососа 11 по направлению движения газа. Installation for thermal processing of high ash fuels is shown in the drawing. It contains sequentially installed aero-fountain dryer 1, a spent drying agent separator 2, a pyrolysis reactor 3, equipped with a steam-gas mixture outlet pipe 4 and connected to a fuel exhaust pipe of a spent drying agent separator 2, an aero-firing burner 5, a solid heat-separator separator 6, the dust discharge pipe of which is connected to the input reactor 3, a separator of a drying agent 7, a gas exhaust pipe of which is connected to the inlet of a dryer 1, a cooler 8 and a separator 9 of ash mixture, a smoke pipe exhaust gas 10 with a smoke exhauster 11 connected to a gas exhaust pipe of the ash-separator mixture separator 9 and a waste heat boiler 12, the combustion chamber of which is connected to the gas exhaust pipe of the spent drying agent separator 2. The flue gas pipe 10 is connected to the inlet pipe of the cooler 8 by the output end, and the combustion chamber of the waste heat boiler 12 is connected by a pipe with a control valve 13 to the flue gas pipe 10 before connecting the smoke exhauster 11 in the direction of gas movement.
Установка работает следующим образом:
Измельченное топливо с размером частиц 0-25 мм подают в аэрофонтанную сушилку 1 и в потоке газообразного сушильного агента высушивают. Полученную газовзвесь направляют в сепаратор отработанного сушильного агента 2, в котором частицы топлива отделяют от потока отработанного сушильного агента. Далее подсушенное мелкозернистое топливо перемешивают с горячим циркулирующим зольным теплоносителем и полученную газовыделяющую смесь подают в реактор 3. В последнем протекают процессы тепло- и массообмена и термодеструкции с образованием коксозольного остатка и парогазовых продуктов. Последние через патрубок 4 направляют в отделение очистки конденсации (не показано). Там парогазовые продукты постадийно охлаждают, конденсируют содержащиеся в них пары смолы и воды и выделяют целевой продукт - смолу и газ полукоксования.Installation works as follows:
The crushed fuel with a particle size of 0-25 mm is fed into the aerial dryer 1 and dried in a gaseous drying agent stream. The resulting gas suspension is sent to a spent drying agent separator 2, in which the fuel particles are separated from the spent drying agent stream. Next, the dried fine-grained fuel is mixed with hot circulating ash coolant and the resulting gas-evolving mixture is fed to the reactor 3. In the latter, heat and mass transfer and thermal decomposition proceed with the formation of a coke-ash residue and vapor-gas products. The latter through the pipe 4 is sent to the condensation treatment unit (not shown). There, the gas-vapor products are cooled in stages, condensed by the resin and water vapor contained in them, and the target product, the resin and semi-coking gas, is isolated.
Из реактора коксозольный остаток передают в аэрофонтанную топку 5. В ней в потоке подогретого воздушного дутья сжигают оставшуюся в коксозольном остатке горючую массу и выделенное тепло расходуют на нагрев циркулирующего теплоносителя: золы перерабатываемого топлива и дымовых газов. Газовзвесь из аэрофонтанной топки 5 направляют в сепаратор теплоносителя 6. В последнем из газовзвеси отделяют теплоноситель и направляют в реактор 3, а оставшуюся золодымовую смесь подают в сепаратор 7. В последнем от золодымовой смеси отделяют дымовые газы и в качестве сушильного агента направляют в аэрофонтанную сушилку. Оставшуюся часть золодымовой смеси через пылеспускной патрубок сепаратора 7 направляют в охладитель золодымовой смеси 8. В этом аппарате утилизируют физическое тепло золодымовой смеси и ее температура на выходе из охладителя составляет 120-200oC. Наиболее крупные частицы золы из потока золодымовой смеси задерживаются в золоосадительной камере охладителя и далее выводятся из процесса, а пылевидные - с потоком охлажденных дымовых газов поступают в сепаратор золы 9. В нем дымовые газы освобождаются от частиц золы. Пылевидная зола выводится из процесса, а очищенные дымовые газы по трубопроводу 10 через регулирующий клапан 13 направляются в камеру горения котла-утилизатора 12. Часть очищенных дымовых газов из трубопровода 10 при помощи дымососа 11 рециркулируют в охладитель 8. Изменением расхода рециркулирующих дымовых газов поддерживают оптимальную для процесса теплообмена концентрацию твердых частиц в охлаждаемой золодымовой смеси.From the reactor, the coke-ash residue is transferred to the aero-fountain furnace 5. In it, the fuel mass remaining in the coke-ash residue is burned in a stream of heated air blast and the generated heat is spent on heating the circulating heat carrier: processed fuel ash and flue gases. The gas suspension from the aero-fountain furnace 5 is sent to the coolant separator 6. In the last of the gas suspensions, the coolant is separated and sent to the reactor 3, and the remaining ash mixture is fed to the separator 7. In the latter, flue gases are separated and sent as a drying agent to the air-dryer. The remaining part of the ash mixture through the dust pipe of the separator 7 is sent to the cooler of the ash mixture 8. In this apparatus, the physical heat of the ash mixture is utilized and its temperature at the outlet of the cooler is 120-200 ° C. The largest ash particles from the ash mixture stream are trapped in the ash collecting chamber coolers continue to be removed from the process, and pulverized ones with a stream of cooled flue gases enter the ash separator 9. In it, flue gases are freed from ash particles. The pulverized ash is removed from the process, and the cleaned flue gases are piped through the control valve 13 through the control valve 13 to the combustion chamber of the recovery boiler 12. A part of the cleaned flue gases from the pipe 10 is recycled to the cooler by means of a smoke exhauster 8. The optimum for heat transfer process the concentration of solid particles in a cooled ash mixture.
Отработавший сушильный агент из сепаратора 2 также направляют в камеру сгорания котла-утилизатора и, совместно с очищенными дымовыми газами, дожигают содержащиеся в этих потоках горючие компоненты. Дымовые газы котла-утилизатора после утилизации содержащегося в них физического тепла и санитарной очистки сбрасывают в дымовую трубу. The spent drying agent from the separator 2 is also sent to the combustion chamber of the recovery boiler and, together with the cleaned flue gases, burn the combustible components contained in these streams. After utilization of the physical heat contained in them and sanitary cleaning, the flue gases of the recovery boiler are discharged into the chimney.
Регулирование температуры на стадии сушки осуществляют путем изменения расхода направляемых через регулирующий клапан 13 дымовых газов. Увеличение расхода дымовых газов через клапан 13 приводит к понижению температуры в аэрофонтанной сушилке и, наоборот, уменьшение расхода - к повышению температуры в аэрофонтанной сушилке. Temperature control at the drying stage is carried out by changing the flow rate of flue gases directed through the control valve 13. An increase in the flow of flue gases through the valve 13 leads to a decrease in temperature in the air dryer and, conversely, a decrease in the flow leads to an increase in temperature in the air dryer.
Пример. Example.
На установку подают сланец-кукерсит Прибалтийского месторождения со следующей характеристикой: Wr = 12,0%, Ar = 43,04%, (CO2)мr=16,72% , OM = 27,28%, Q
При этом на каждую тонну рабочей массы сланца получают 40,60 кг/т газа полукоксования, 137,22 кг/т суммарной смолы и 16,1 кг/т пирогенетической воды, и в котле-утилизаторе вырабатывается 380 кг/т технологического пара с параметрами t = 440oC, P = 44 атм.At the same time, 40.60 kg / t of semi-coking gas, 137.22 kg / t of total resin and 16.1 kg / t of pyrogenetic water are produced for each ton of shale working mass, and 380 kg / t of process steam with parameters is produced in the recovery boiler t = 440 o C, P = 44 atm.
Поток газовзвеси после отделения от него циркулирующего зольного теплоносителя, состоящий из 571 кг/т золы и 605 кг/т дымовых газов, с температурой 820oC поступает в сепаратор сушильного агента, где от этого потока отделяют 518 кг/т дымовых газов и направляют их в качестве сушильного агента в аэрофонтанную сушилку, а оставшиеся 87 кг/т дымовых газов в смеси с 571 кг/т золы направляют в охладитель. При входе в охладитель к золодымовой смеси подмешивается 223 кг/т циркулирующих дымовых газов и концентрация золодымовой смеси в охладителе поддерживается 1,75-1,85 кг золы на кг дымовых газов.The gas suspension stream after separation of the circulating ash coolant from it, consisting of 571 kg / t of ash and 605 kg / t of flue gases, with a temperature of 820 o C enters the drying agent separator, where 518 kg / t of flue gases are separated from this stream as a drying agent in an airborne dryer, and the remaining 87 kg / t of flue gas mixed with 571 kg / t of ash is sent to a cooler. Upon entering the cooler, 223 kg / t of circulating flue gases are mixed with the ash mixture, and the concentration of the ash mixture in the cooler is maintained at 1.75-1.85 kg of ash per kg of flue gas.
Температуру газодымовой смеси на выходе из охладителя поддерживают на уровне 130oC. При этой температуре из потока газодымовой смеси в сепараторе золы высаживают 570 кг/т золы, которую выводят из установки, а часть очищенных дымовых газов (223 кг/т) при помощи дымососа возвращается на вход охладителя, и другую часть (87 кг/т) через регулирующий клапан направляют в камеру сгорания котла-утилизатора. Температура сухого сланца поддерживается расходом дымовых газов через регулирующий клапан. При увеличении расхода температура сухого сланца понижается, а при уменьшении - повышается.The temperature of the gas-flue mixture at the outlet of the cooler is maintained at 130 o C. At this temperature, 570 kg / t of ash is planted from the gas-smoke mixture in the ash separator, which is removed from the plant, and part of the cleaned flue gases (223 kg / t) using a smoke exhauster returns to the cooler inlet, and the other part (87 kg / t) is sent through the control valve to the combustion chamber of the recovery boiler. The temperature of the dry shale is maintained by the flow of flue gases through the control valve. With an increase in flow, the temperature of the dry shale decreases, and with a decrease, it rises.
Отработавший сушильный агент (518 кг/т) в смеси с испаренной влагой сланца (120 кг/т) при температуре около 130oC направляют в камеру сгорания котла-утилизатора, и вместе с дымовыми газами, поступающими из сепаратора золодымовой смеси (87 кг/т), сжигают. В котел-утилизатор также попадают уносы пылевидной золы из сепаратора золодымовой смеси (около 1 кг/т) и уносы сухого сланца из сепаратора отработавшего сушильного агента (около 5 кг/т).The spent drying agent (518 kg / t) in a mixture with evaporated shale moisture (120 kg / t) at a temperature of about 130 o C is sent to the combustion chamber of the recovery boiler, and together with the flue gases coming from the ash mixture separator (87 kg / t) burn. Pulverized fly ash from the ash-separator separator (about 1 kg / t) and dry oil shale from the spent drying agent separator (about 5 kg / t) also get into the recovery boiler.
При окислении горючих компонентов, содержащихся в обоих потоках, в камере сгорания температура достигает 800-830oC, т.е. она значительно ниже температуры плавления золы, что спасает теплообменные поверхности от зашлакования. Чистые поверхности обеспечивают надежную эксплуатацию котла-утилизатора.When oxidizing the combustible components contained in both streams in the combustion chamber, the temperature reaches 800-830 o C, i.e. it is much lower than the melting temperature of the ash, which saves the heat exchange surfaces from slagging. Clean surfaces ensure reliable operation of the recovery boiler.
На выходе из котла-утилизатора поддерживается температура газов на уровне 130oC. При этой температуре проводится санитарная очистка газов котла-утилизатора и сброс их в дымовую трубу (в атмосферу или топку энергетического котла).At the exit from the recovery boiler, the gas temperature is maintained at 130 o C. At this temperature, the gases of the recovery boiler are sanitized and dumped into the chimney (into the atmosphere or furnace of the energy boiler).
Приведенная совокупность отличительных признаков в предлагаемом изобретении позволяет поддержать оптимальную температуру на стадии сушки и оперативно, без впрыска воды, ее регулировать, поддерживать оптимальную концентрацию твердых частиц в золодымовой смеси на стадии охлаждения и значительно уменьшить теплообменные поверхности в этом аппарате. Одновременно уменьшается опасность загрязнения окружающей среды продуктами неполного сгорания органических топлив и увеличивается КПД процесса переработки. The above set of distinctive features in the present invention allows to maintain the optimum temperature at the drying stage and to quickly, without water injection, regulate it, maintain the optimal concentration of solid particles in the ash mixture at the cooling stage and significantly reduce heat transfer surfaces in this apparatus. At the same time, the risk of environmental pollution by products of incomplete combustion of organic fuels decreases and the efficiency of the processing process increases.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97107598/04A RU2118979C1 (en) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | Method and installation for heat processing of high-ash fuels |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97107598/04A RU2118979C1 (en) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | Method and installation for heat processing of high-ash fuels |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2118979C1 true RU2118979C1 (en) | 1998-09-20 |
| RU97107598A RU97107598A (en) | 1999-01-20 |
Family
ID=20192789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97107598/04A RU2118979C1 (en) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | Method and installation for heat processing of high-ash fuels |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2118979C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2527214C1 (en) * | 2013-12-12 | 2014-08-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Тту" | Method and plant for oil shale processing |
| WO2017099629A1 (en) * | 2015-12-10 | 2017-06-15 | Акционерное Общество "Атэк Групп" | Method and plant for thermal conversion of solid fuels |
-
1997
- 1997-04-25 RU RU97107598/04A patent/RU2118979C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Стельмах Г.П. и др. Энерготехнологическая установка для переработки мелкозернистого горючего сланца. Горючие сланцы, N 2/2, 1985, 189 - 196. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2527214C1 (en) * | 2013-12-12 | 2014-08-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Тту" | Method and plant for oil shale processing |
| WO2017099629A1 (en) * | 2015-12-10 | 2017-06-15 | Акционерное Общество "Атэк Групп" | Method and plant for thermal conversion of solid fuels |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2212583C2 (en) | Incineration of wastes in closed cycle | |
| US4078503A (en) | Method and apparatus for treating off-gas from a furnace for burning organic material in an oxygen deficient atmosphere | |
| US5191845A (en) | Method of reprocessing sewage sludge | |
| CN111853801A (en) | Garbage pyrolysis gasification incineration system and technology | |
| US4909162A (en) | Installation for low-temperature carbonization of waste and impure materials | |
| US5505144A (en) | Method of and means for producing combustible gases from low grade solid fuel | |
| RU2649446C1 (en) | Method and device for processing carbon-containing waste | |
| US5501160A (en) | Method of and means for generating combustible gases from low grade fuel | |
| RU2303050C1 (en) | Gas generator | |
| RU2118979C1 (en) | Method and installation for heat processing of high-ash fuels | |
| RU2527214C1 (en) | Method and plant for oil shale processing | |
| RU2570331C1 (en) | Method for processing solid household and industrial wastes and device for thereof realisation | |
| JP4156483B2 (en) | Gasification and melting method of sludge | |
| RU2088633C1 (en) | Method for thermal processing of ash-rich solid fuels | |
| KR100234226B1 (en) | Method and device for heating a low-temperature distillation drum | |
| RU96572U1 (en) | INSTALLATION FOR THERMAL PROCESSING OF SOLID FUEL MATERIALS | |
| RU2117687C1 (en) | Plant for thermal processing of solid fuels | |
| SU1754760A1 (en) | Method for thermal processing of high-ash fuel | |
| RU2322347C1 (en) | Method of and device for recycling of nonstripped (solid) tires | |
| CN218565439U (en) | System for melting and treating garbage fly ash | |
| CN219318450U (en) | Solid waste incineration treatment system | |
| US20060124039A1 (en) | Waste carbonizing and energy utilizing system | |
| SU672443A1 (en) | Method of treating dehydrated residues of waste water | |
| SU1766940A1 (en) | Method for thermal processing of high-ash fuel | |
| RU2437030C1 (en) | Heat treatment method of crude urban ore |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20070522 |
|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20100128 |
|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20140516 |
|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20140822 |