RU2147103C1 - Способ ступенчатой газификации и сжигания твердого топлива в аэрошлаковом расплаве - Google Patents
Способ ступенчатой газификации и сжигания твердого топлива в аэрошлаковом расплаве Download PDFInfo
- Publication number
- RU2147103C1 RU2147103C1 RU99112893A RU99112893A RU2147103C1 RU 2147103 C1 RU2147103 C1 RU 2147103C1 RU 99112893 A RU99112893 A RU 99112893A RU 99112893 A RU99112893 A RU 99112893A RU 2147103 C1 RU2147103 C1 RU 2147103C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- slag
- melt
- blast
- burning
- jets
- Prior art date
Links
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 238000002309 gasification Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical class [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых электростанциях для газификации и сжигания низкосортных топлив. Сущность изобретения заключается в том, что в способе ступенчатой газификации и сжигания твердого топлива в аэрошлаковом расплаве путем ввода под избыточным давлением наклоненных струй парокислородсодержащего дутья в расплав шлака, перемешивания его с образованием газонасыщенного слоя гетерогенного расплава, включающего шлак, уголь и известняк, и обеспечением ударно-вихревого движения в нижнем ярусе дутья, а также последующего дожигания образовавшегося генераторного газа в режиме кольцевого движения в струях вторичного дутья, подаваемого через сопла второго вышележащего яруса, размещенные в топке котла, в последнюю подают дополнительное дутье через регулируемые поворотные сопла, по меньшей мере, третьего вышележащего яруса с обеспечением дожигания в объеме топки в режиме подъемно-вихревого движения. Достигаемый технический результат заключается в обеспечении полноты сгорания твердого топлива в расплаве шлака путем создания любой аэдинамики в плоскости подачи струй окислителя. 1 ил.
Description
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых электростанциях для газификации и сжигания низкосортных топлив.
Известен способ газификации и сжигания твердого топлива в расплаве шлака, реализуемый в установке, содержащей камеру газификации и сжигания и питатель, причем первая выполнена с окном для вывода шлака и перепускным окном, а питатель сообщен с последним и подключен своим верхним участком к линии подачи топлива (см. SU, 1789828 A1, 1993)
Недостатком данного способа является невозможность обеспечения полноты сгорания топлива, поскольку при реализации этого способа не предусмотрено изменение направления струй воздушного дутья.
Недостатком данного способа является невозможность обеспечения полноты сгорания топлива, поскольку при реализации этого способа не предусмотрено изменение направления струй воздушного дутья.
Известен способ ступенчатой газификации и сжигания твердого топлива в аэрошлаковом расплаве путем ввода под избыточным давлением наклоненных струй парокислородсодержащего дутья в расплав шлака, перемешивания его с образованием газонасыщенного слоя гетерогенного расплава, включающего шлак, уголь и известняк, и обеспечением ударно-вихревого движения в нижнем ярусе сопел, а также последующего дожигания образовавшегося генераторного газа в режиме кольцевого движения в струях вторичного дутья, подаваемого через сопла второго вышележащего яруса, размещенные в топке котла (см. Дьяков А.Ф. и др. Новые подходы к технологии использования твердого топлива в электроэнергетике. Теплоэнергетика, 1988, N 2).
Данный способ принят за прототип.
К недостаткам известного способа следует отнести отсутствие взаимнопересекающихся и соударяющихся струй парокислородосодержащего дутья, что не позволяет обеспечить создание вихревого движения топливовоздушной смеси.
Задачей данного изобретения является устранение отмеченных недостатков аналога и прототипа с достижением технического результата, заключающегося в обеспечении полноты сгорания твердого топлива в расплаве шлака путем создания любой аэродинамики в плоскости подачи струй окислителя.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе ступенчатой газификации и сжигания твердого топлива в аэрошлаковом расплаве путем ввода под избыточным давлением наклоненных струй парокислородосодержащего дутья в расплав шлака, перемешивания его с образованием газонасыщенного слоя гетерогенного расплава, включающего шлак, уголь и известняк, и обеспечением ударно-вихревого движения в нижнем ярусе сопел, а также последующего дожигания образовавшегося генераторного газа в режиме кольцевого движения в струях вторичного дутья, подаваемого через сопла второго вышележащего яруса, размещенные в топке котла, согласно изобретению, в топку котла подают дополнительное дутье через регулируемые поворотные сопла, по меньшей мере, третьего вышележащего яруса с обеспечением дожигания в объеме топки в режиме подъемно-вихревого движения.
На чертеже изображена схема установки для осуществления предложенного способа ступенчатой газификации и сжигания твердого топлива в аэрошлаковом расплаве.
Установка содержит бункер 1 сырого угля, бункер 2 известняка CaCO3, котел 3 с топкой 4, представляющей собой камеру-газификатор, камерой 5 дожигания и, по меньшей мере, тремя горизонтальными ярусами регулируемых поворотных сопел 6 парокислородосодержащего дутья, размещенных на стенках камеры-газификатора и камеры 5 дожигания.
В установку также входят турбогенератор 7, воздухоразделительная (кислородная) станция 8, дутьевой вентилятор 9, дымосос 10, устройство 11 переработки шлака в шлакощебень, линия 12 шлакогранулята, разливочная машина 13 металла, электрофильтр 14 и вытяжной вентилятор 15.
Установка работает следующим образом.
Топливо из угольного склада по тракту топливоподачи направляется в бункер 1 сырого угля, а затем без дополнительной подготовки (размола) вместе с известняком из бункера 2 поступает в камеру-газификатор. При пуске камеры-газификатора ее ванна заполняется высокотемпературным флюсом, требуемый объем которого в дальнейшем автоматически поддерживается жидкофазным шлаком. С помощью сопел 6 горелок слой шлака продувается обогащенным дутьем, благодаря сему он поддерживается в состоянии газошлаковой эмульсии. Дутье заданного состава готовится в смесителе, куда нагревателями с давлением 0,3 МПа подаются кислород и воздух. Для получения кислорода используется серийная воздухоразделительная станция 8, например KAAp-15. Из смесителя дутье поступает к соплам 6 камеры-газификатора.
Уголь в расплав после разгрузочных устройств с дробильно-фрезерными машинами подается без предварительной подготовки, где из-за высокой температуры подвергается термическому разрушению и благодаря барботажу ванны равномерно распределяется по сечению.
Для связывания серы и обеспечения определенных вязкостных характеристик расплава к нему подмешивается известняк.
Интенсивна газификация даже низкореакционного угля типа АШ обеспечивается благодаря высокой температуре (1600oC) и наличию достаточного количества пара, поступающей с влагой топлива. Продукты газификации содержат около 77% оксидов углерода (CO), 14% водорода (H2), 2,4 H2O, 4% CO2 и 2,6% N2. Теплота сгорания образующегося генераторного газа составляет примерно 10,9 МДж/м, что позволяет дожечь его в камере 5 дожигания при умеренном температурном уровне факела в среде горячего воздуха.
Для организации аддитивной доочистки дымовых газов от оксидов серы в топку 4 котла 3 вдувается пылевидный известняк. После прохождения дымовыми газами конвективных поверхностей нагрева котла 3 и воздухоподогревателя пылевидные частицы известняка направляются в устройства для их улавливания и далее в дымовую трубу.
В камере-газификаторе шлак претерпевает сложные физико-химические превращения с восстановлением металлов и накоплением их в донной части камеры. Этот так называемый "тяжелый шлак" представляет из себя чугун или ферросилиций, в котором, как и в извлекающей фазе, достигаются относительно высокие концентрации цветных и редкоземельных металлов, что делает эффективной дальнейшую переработку данного ценного сырья на предприятиях черной и цветной металлургии. Тяжелый шлак периодически сливают из камеры-газификатора в изложницы различной машины 13, где охлаждается и в виде отдельных чушек направляется на склад готовой продукции. Легкий шлак, состоящий из окислов кремния, кальция, алюминия, магния, натрия и калия, сливается из верхней части ванны камеры-газификатора и поступает на устройства 11 переработки в шлакощебень.
Установка в топке 4 котла 3 и в ярусах на стенках последнего из регулируемых поворотных сопел 6 обеспечивает ступенчатую газификацию и сжигание твердого топлива путем организации любой аэродинамики в плоскости соударения и подачи струй дутья от ударно-вихревого движения в объеме ванны камеры-газификатора до кольцевого движения в струях вторичного дутья и подъемно-вихревого движения факела в камере 5 дожигания в струях сопел 6 третьего яруса.
Claims (1)
- Способ ступенчатой газификации и сжигания твердого топлива в аэрошлаковом расплаве путем ввода под избыточном давлением наклоненных струй парокислородсодержащего дутья в расплав шлака, перемешивания его с образованием газонасыщенного слоя гетерогенного расплава, включающего шлак, уголь и известняк, и обеспечением ударно-вихревого движения в нижнем ярусе сопл, а также последующего дожигания образовавшегося генераторного газа в режиме кольцевого движения в струях вторичного дутья, подаваемого через сопла второго вышележащего яруса, размещенные в топке котла, отличающийся тем, что в топку котла подают дополнительное дутье через регулируемые поворотные сопла, по меньшей мере, третьего вышележащего яруса с обеспечением дожигания в объеме топки в режиме подъемно-вихревого движения.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99112893A RU2147103C1 (ru) | 1999-06-25 | 1999-06-25 | Способ ступенчатой газификации и сжигания твердого топлива в аэрошлаковом расплаве |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99112893A RU2147103C1 (ru) | 1999-06-25 | 1999-06-25 | Способ ступенчатой газификации и сжигания твердого топлива в аэрошлаковом расплаве |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU99112893A RU99112893A (ru) | 1999-10-27 |
| RU2147103C1 true RU2147103C1 (ru) | 2000-03-27 |
Family
ID=20221353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99112893A RU2147103C1 (ru) | 1999-06-25 | 1999-06-25 | Способ ступенчатой газификации и сжигания твердого топлива в аэрошлаковом расплаве |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2147103C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2181861C2 (ru) * | 2001-07-26 | 2002-04-27 | Мадоян Ашот Арменович | Способ ступенчатой газификации и сжигания твердого топлива в аэрошлаковом расплаве |
| WO2004085801A1 (en) * | 2003-03-26 | 2004-10-07 | Ashot Armenovich Madoyan | Power supply unit |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1244967A (en) * | 1968-10-11 | 1971-09-02 | J A Kozma Company | Improvements in and relating to immersion heating apparatus |
| US3802827A (en) * | 1971-12-15 | 1974-04-09 | N Semenov | Method and apparatus for producing a protective atmosphere in heating furnaces |
| RU2098716C1 (ru) * | 1996-07-17 | 1997-12-10 | Мадоян Ашот Арменович | Установка для газификации и сжигания твердого топлива в расплаве шлака |
| RU2105240C1 (ru) * | 1996-07-17 | 1998-02-20 | Мадоян Ашот Арменович | Установка для газификации и сжигания твердого топлива в расплаве шлака |
-
1999
- 1999-06-25 RU RU99112893A patent/RU2147103C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1244967A (en) * | 1968-10-11 | 1971-09-02 | J A Kozma Company | Improvements in and relating to immersion heating apparatus |
| US3802827A (en) * | 1971-12-15 | 1974-04-09 | N Semenov | Method and apparatus for producing a protective atmosphere in heating furnaces |
| RU2098716C1 (ru) * | 1996-07-17 | 1997-12-10 | Мадоян Ашот Арменович | Установка для газификации и сжигания твердого топлива в расплаве шлака |
| RU2105240C1 (ru) * | 1996-07-17 | 1998-02-20 | Мадоян Ашот Арменович | Установка для газификации и сжигания твердого топлива в расплаве шлака |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ДЬЯКОВ А.Ф. и др., Новые подходы к технологии использования твердого топлива в электроэнергетике. - "Теплоэнергетика", 1998, N 2, с. 62 - 64. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2181861C2 (ru) * | 2001-07-26 | 2002-04-27 | Мадоян Ашот Арменович | Способ ступенчатой газификации и сжигания твердого топлива в аэрошлаковом расплаве |
| WO2004085801A1 (en) * | 2003-03-26 | 2004-10-07 | Ashot Armenovich Madoyan | Power supply unit |
| RU2240472C1 (ru) * | 2003-03-26 | 2004-11-20 | Мадоян Ашот Арменович | Энергоблок |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU677862B2 (en) | Method and apparatus for heat processing glass batch materials | |
| CZ286435B6 (en) | Free waste thermal removal and apparatus for making the same | |
| JPH07179871A (ja) | 炭素質燃料の脱硫 | |
| US3745941A (en) | Slagging refuse incinerators | |
| JPH10246416A (ja) | 火格子燃焼設備に由来するフライダストを熱的に処理するための方法と装置 | |
| EP0436056B1 (en) | Method and apparatus for partial combustion of coal | |
| JPH07310917A (ja) | 廃棄物燃焼装置からの固体の燃焼残渣を溶融する方法および装置 | |
| US5505145A (en) | Process and apparatus for waste incineration | |
| US3417717A (en) | Furnace for the combustion of waste materials, particularly refuse | |
| RU2147103C1 (ru) | Способ ступенчатой газификации и сжигания твердого топлива в аэрошлаковом расплаве | |
| US3318590A (en) | Moving bed agglomeration apparatus | |
| US4854861A (en) | Process for calcining limestone | |
| US3552331A (en) | Device for burning of materials, especially of waste oils, oils sludges and chemical waste products difficult to burn | |
| US1061469A (en) | Method of treating pulverulent substances. | |
| US3417716A (en) | Method for the combustion of waste materials, particularly refuse | |
| US5307748A (en) | Cyclonic thermal treatment and stabilization of industrial wastes | |
| US5836258A (en) | Method and apparatus for incinerating waste material using oxygen injection | |
| JP2004077013A (ja) | 廃棄物焼却炉の操業方法及び廃棄物焼却炉 | |
| RU2023016C1 (ru) | Устройство для получения губчатого железа, цементного клинкера и электроэнергии | |
| JPH109511A5 (ru) | ||
| JP3195192B2 (ja) | ロータリーキルンにおける廃プラスチックの吹き込み方法 | |
| JPH11173523A5 (ru) | ||
| US4436286A (en) | Process of afterburning combustible constituents of exhaust gases from rotary kilns | |
| JP2001027410A (ja) | 別置型焼却灰溶融設備及びその運転制御方法 | |
| JPS6370014A (ja) | サイクロン型下水汚泥焼却溶融炉 |