RU2211927C1 - Method of and installation for thermal treatment of brown coal with production of electric energy - Google Patents

Method of and installation for thermal treatment of brown coal with production of electric energy Download PDF

Info

Publication number
RU2211927C1
RU2211927C1 RU2001135277A RU2001135277A RU2211927C1 RU 2211927 C1 RU2211927 C1 RU 2211927C1 RU 2001135277 A RU2001135277 A RU 2001135277A RU 2001135277 A RU2001135277 A RU 2001135277A RU 2211927 C1 RU2211927 C1 RU 2211927C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
outlet
coke
steam
generator
Prior art date
Application number
RU2001135277A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.П. Воронин
Э.П. Волков
Е.И. Гаврилов
А.Ф. Гаврилов
А.И. Блохин
А.М. Бычков
Г.П. Стельмах
Ф.Е. Кенеман
Original Assignee
Российское акционерное общество энергетики и электрификации "Единая энергетическая система России"
Открытое акционерное общество "Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российское акционерное общество энергетики и электрификации "Единая энергетическая система России", Открытое акционерное общество "Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского" filed Critical Российское акционерное общество энергетики и электрификации "Единая энергетическая система России"
Priority to RU2001135277A priority Critical patent/RU2211927C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2211927C1 publication Critical patent/RU2211927C1/en

Links

Landscapes

  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering. SUBSTANCE: proposed installation contains pyrolysis reactor with processing furnace connected to reactor, steam-gas moisture cleaning and condensing system, gas turbine with combustion chamber connected to outlet of non-condensed steam0gas mixture from leaning and condensing system, steam turbine with steam generator connected with outlet waste gases from gas turbine, gas generator connected to outlet of heated semi-coke from processing furnace and furnished with generator gas cleaning system whose outlet is connected with combustion chamber of gas turbine, activator connected to outlet of heated-semi-coke from processing furnace and furnished with generator gas cleaning system whose outlet is connected with combustion chamber of gas turbine, activator connected to outlet of heated semi-coke from processing furnace and furnished with outlet fine-grain activated coal and accumulating containers for fractions of tar. Outlet from light fraction container is connected with combustion chamber of gas turbine, and outlet from heavy fraction container, with steam generator and with pyrolysis reactor. Coal is subjected to pyrolysis using solid heat carrier for obtaining steam-gas mixture and semi-coke. Steam-gas mixture is cleaned and condensed with liberation of two fractions of tar, namely, light one and heavy one and non-condensed steam-gas mixture. The latter is combusted in combustion chamber of gas turbine with production of electric energy. Heated semi-coke left after separation of solid heat carrier is divided into two flows one of which is directed into gas generator with production of generator gas supplied, after cleaning, into combustion chamber of gas turbine. Other flow of heated semi-coke is fed into activator to get-fine-grain and dust-like activated coal. Cleaned activated gas is combusted in steam-gas generator. Light fraction of tar, is combusted in combustion chamber of gas turbine, and heavy fraction is directed into pyrolysis reactor and into steam generator for combustion. EFFECT: improved efficiency of production of electric energy owing to higher efficiency of installation. 4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к способам и установкам для термической переработки бурых углей с выработкой электроэнергии и может быть использовано в энергетике и углеперерабатывающей промышленности. The invention relates to methods and installations for the thermal processing of brown coal with power generation and can be used in energy and coal processing industries.

Известен способ выработки электроэнергии, заключающийся в том, что твердое топливо газифицируют, а образовавшееся газообразное топливо - энергоноситель после регенерации тепла и очистки подают в газотурбинную установку и сжигают. Сбросные (выхлопные) газы турбины направляют в котел-утилизатор. Перегретый пар из котла направляют в паровую турбину (заявка Японии 3-33904, F 02 С 3/23, С 10 J 4/72, опубл. 20.11.91). A known method of generating electricity, which consists in the fact that solid fuel is gasified, and the resulting gaseous fuel is an energy carrier after heat recovery and purification are fed to a gas turbine unit and burned. Turbine exhaust (exhaust) gases are sent to a waste heat boiler. Superheated steam from the boiler is sent to a steam turbine (Japanese application 3-33904, F 02 C 3/23, C 10 J 4/72, publ. 20.11.91).

Известна парогазовая установка с газификацией твердого топлива. Установка снабжена устройством для очистки генераторного газа, соединенного с входом камеры сгорания газовой турбины, выхлоп которой через пароперегреватель подсоединен к котлу, вырабатывающему пар для паровой турбины. При этом по нагреваемой среде пароперегреватель включен в трубопровод отбора пара к газификатору (А.С. СССР 1645573, F 01 К 23/06, опубл. 30.04.91). Known combined-cycle plant with gasification of solid fuel. The installation is equipped with a device for cleaning the generator gas connected to the input of the combustion chamber of a gas turbine, the exhaust of which is connected through a superheater to a boiler generating steam for a steam turbine. In this case, in a heated medium, a superheater is included in the steam extraction pipeline to the gasifier (AS USSR 1645573, F 01 K 23/06, publ. 30.04.91).

Недостатками указанных способов и установки является то, что получаемый в газификаторах-газогенераторах газ имеет невысокую теплоту сгорания (1000-1500 ккал/нм3), что обуславливает низкие термодинамические параметры турбин.The disadvantages of these methods and installation is that the gas obtained in gasifier-gas generators has a low heat of combustion (1000-1500 kcal / nm 3 ), which leads to low thermodynamic parameters of the turbines.

В упомянутых технических решениях нет возможности получения одновременно с более эффективной выработкой электроэнергии по схемам с ПГУ (парогазовые установки) ценного высококалорийного топлива для ГТУ (газотурбинные установки), а также частично активированного в сорбент полукокса. In the mentioned technical solutions, it is not possible to obtain simultaneously with a more efficient power generation according to schemes with CCGT (combined cycle plants) valuable high-calorific fuel for gas turbine engines (gas turbine units), as well as partially coke activated in the sorbent.

Наиболее близким техническим решением, относящимся к способам и установке получение электроэнергии из углей, является схема электростанции с внутрицикловым пиролизом бурого угля с использованием установок термоконтактного коксования (А.И. Андрющенко, А.И. Попов. "Основы проектирования энерготехнологических установок электростанций". М., "Высшая школа", 1986, стр.193-196). The closest technical solution related to the methods and installation for producing electricity from coal is a scheme of a power plant with in-cycle pyrolysis of brown coal using thermocontact coking plants (A.I. Andryushchenko, A.I. Popov. "Fundamentals of the design of power-plant installations of power plants." M ., "Higher School", 1986, pp. 193-196).

Известный способ включает пиролиз твердым теплоносителем дробленого подсушенного бурого угля в процессе термоконтактного коксования, фракционную конденсацию пиролизной парогазовой смеси на газовый бензин, легкую, тяжелую смолы и полукоксовый газ. Легкую смолу и полукоксовый газ сжигают в газовой/ых турбинах, твердый остаток (полукокс/кокс, угольная пыль) сжигают в топке парогенератора совместно с выхлопными газами ГТУ, являющимися окислителем. Полученный в парогенераторе пар направляют на выработку электроэнергии. The known method includes pyrolysis with a solid heat carrier of crushed dried brown coal in the process of thermal contact coking, fractional condensation of the pyrolysis steam-gas mixture on gas gasoline, light, heavy resins and semi-coke gas. Light tar and semi-coke oven gas are burned in gas turbines, a solid residue (semi-coke / coke, coal dust) is burned in a steam generator furnace together with GTU exhaust gases, which are an oxidizing agent. The steam received in the steam generator is sent to generate electricity.

Известная энергетическая установка содержит узлы дробления и подсушки угля, блок термоконтактного коксования, отделение конденсации и очистки парогазовой смеси от механических примесей, газотурбинную установку для сжигания легкой смолы и полукоксового газа для выработки электроэнергии, парогенератор с паровой турбиной (ПТ) для выработки электроэнергии, компрессора, воздуходувки, циклоны и электрофильтры для очистки дымовых газов. A well-known power plant contains units for crushing and drying coal, a thermocontact coking unit, a condensation and purification unit for removing gas from mechanical impurities, a gas turbine unit for burning light tar and semi-coke gas to generate electricity, a steam generator with a steam turbine (PT) for generating electricity, a compressor, blowers, cyclones and electrostatic precipitators for cleaning flue gases.

Трубопровод сбросных газов ГТУ подключен к котлу парогенератора. The GTU waste gas pipeline is connected to the boiler of the steam generator.

Недостатками указанных способа и установки для получения электроэнергии из углей является то, что основная часть энергии вырабатывается в паротурбинном энергоблоке, включающем котел, ПТ и электрогенератор, куда поступает свыше 70% тепловой энергии топлива (полукокс и тяжелая смола); КПД системы всей установки составляет максимум 36%. Газотурбинная установка в этой схеме использует около 20% тепловой энергии топлива. The disadvantages of the above method and installation for generating electricity from coal is that the bulk of the energy is generated in a steam turbine power unit, including a boiler, a flue gas generator and an electric generator, which receives more than 70% of the thermal energy of the fuel (semi-coke and heavy resin); The system efficiency of the entire installation is 36% maximum. The gas turbine unit in this scheme uses about 20% of the thermal energy of the fuel.

Получение ценных химических продуктов, например активированных углей, не предусмотрено. Obtaining valuable chemical products, such as activated carbon, is not provided.

Предлагаемое изобретение направлено на устранение упомянутых недостатков и на решение задачи по повышению эффективности выработки электроэнергии из бурого угля за счет увеличения КПД установки при использовании газотурбинных установок (ГТУ), в схемах ПТУ, а также экономичности процесса за счет получения одновременно ценного продукта (активного угля - адсорбента) из полукокса пиролиза. The present invention is aimed at eliminating the aforementioned drawbacks and at solving the problem of increasing the efficiency of generating electricity from brown coal by increasing the efficiency of the installation when using gas turbine units (GTU), in the schemes of technical vocational schools, as well as the efficiency of the process by simultaneously obtaining a valuable product (activated carbon - adsorbent) from semi-coke pyrolysis.

Для достижения указанных технических результатов способ включает дробление и сушку бурого угля, его пиролиз твердым теплоносителем в процессе термоконтактного коксования с получением парогазовой смеси (ПГС) и полукокса, очистку и конденсацию парогазовой смеси с выделением двух фракций: легкой и тяжелой, несконденсированной парогазовой смеси (НПГС), сжигание последней в камере сгорания газовой турбины с выработкой электроэнергии и подачей сбросных газов на сжигание в парогенератор для получения пара и выработки электроэнергии. При этом небольшую часть (2-3%) полукокса сжигают в технологической топке с получением полукокса для образования твердого теплоносителя, подаваемого на стадию пиролиза. Оставшийся нагретый полукокс разделяют на два потока с направлением одного из них (большего по массе) на газификацию с получением генераторного газа с последующей его очисткой от пыли и сжиганием в камере сгорания газовой турбины; а другой поток нагретого полукокса (меньший по массе) подают на активацию для получения мелкозернистого активированного угля и газа активации, с последующей очисткой газа активации и выделением из него пылевидного активированного угля. Очищенный газ активации подают на сжигание в парогенератор. Фракции смолы собирают в соответствующих накопительных емкостях, откуда легкую фракцию, например, с Ткк<350oС направляют в камеру сгорания газовой турбины, а тяжелую фракцию с Тнк>350oС - на стадию пиролиза и на сжигание в парогенератор.To achieve these technical results, the method includes crushing and drying brown coal, its pyrolysis with solid heat carrier in the process of thermal contact coking to produce a gas-vapor mixture (ASG) and semi-coke, purification and condensation of a gas-vapor mixture with the separation of two fractions: light and heavy, non-condensed vapor-gas mixture (NPGS) ), the combustion of the latter in a combustion chamber of a gas turbine with the generation of electricity and the supply of waste gases for combustion in a steam generator to produce steam and generate electricity. At the same time, a small part (2-3%) of the semicoke is burnt in the technological furnace to produce semicoke for the formation of a solid coolant supplied to the pyrolysis stage. The remaining heated semi-coke is divided into two streams with the direction of one of them (larger in mass) for gasification to produce generator gas, followed by its cleaning from dust and burning in a combustion chamber of a gas turbine; and another heated semi-coke stream (smaller in mass) is supplied for activation to produce fine-grained activated carbon and activation gas, followed by purification of the activation gas and the separation of dust-like activated carbon from it. The purified activation gas is fed to a steam generator for combustion. Resin fractions are collected in appropriate storage tanks, from where a light fraction, for example with T kk <350 ° C, is sent to the combustion chamber of a gas turbine, and a heavy fraction with T nk > 350 ° C is sent to the pyrolysis stage and burned to a steam generator.

Полукокс, подаваемый на газификацию и активацию, имеет температуру 750-800oС.The semicoke fed to gasification and activation has a temperature of 750-800 o C.

Активацию полукокса ведут в среде газов сжигания, не содержащих свободный кислород. The activation of semicoke is carried out in the environment of combustion gases that do not contain free oxygen.

Для решения указанных выше задач установка содержит отделение дробления и сушки, соединенный с ним реактор пиролиза с выводом ПГС, технологическую топку, подключенную входом к реактору пиролиза и снабженную выводом нагретого полукокса и выводом твердого теплоносителя, соединенным с реактором пиролиза, систему очистки парогазовой смеси и ее конденсации, подключенную к выводу ПГС из реактора пиролиза и снабженную выводами фракции смолы и НПГС (газовый бензин и полукоксовый газ) из системы очистки парогазовой смеси и ее конденсации, газовую турбину с выводом сбросных газов и с камерой сгорания, подключенной к выводам из системы очистки парогазовой смеси и ее конденсации, паровую турбину с парогенератором, соединенным с выводом сбросных газов из газовой турбины, газогенератор, подключенный к выводу нагретого полукокса пиролиза из технологической топки и снабженный системой очистки генераторного газа, выход из которой соединен с камерой сгорания газовой турбины, активатор, подключенный к выводу нагретого полукокса из технологической топки и снабженный выводом мелкозернистого активированного угля и циклоном для газа активации, соединенным верхним выходным патрубком с парогенератором и снабженным выводом пылевидного активированного угля, накопительные емкости, подключенные к соответствующим выводам фракции смолы из системы очистки и конденсации. Причем вывод из емкости легкой фракции соединен с камерой сгорания газовой турбины, а вывод из емкости тяжелой фракции - с парогенератором и с реактором пиролиза. To solve the above problems, the installation contains a crushing and drying compartment, a pyrolysis reactor connected to it with an ASG outlet, a technological furnace connected to the inlet of the pyrolysis reactor and equipped with a heated semi-coke outlet and a solid coolant outlet connected to the pyrolysis reactor, a steam-gas mixture purification system and its condensation connected to the output of the ASG from the pyrolysis reactor and equipped with the conclusions of the resin fraction and NPGS (gas gasoline and semi-coke oven gas) from the system for cleaning the gas mixture and its condensation, gases a turbine with an exhaust gas outlet and a combustion chamber connected to the terminals of the steam-gas mixture purification and condensation system, a steam turbine with a steam generator connected to the exhaust gas outlet from the gas turbine, a gas generator connected to the outlet of the heated pyrolysis semi-coke from the furnace and equipped generator gas purification system, the outlet of which is connected to the combustion chamber of a gas turbine, an activator connected to the outlet of the heated semi-coke from the furnace and equipped with a fine grain outlet of activated carbon and a cyclone for the activation gas, connected to the upper outlet pipe with a steam generator and provided with a terminal of pulverized activated carbon, storage tanks connected to the respective terminals of the resin fraction from the purification and condensation system. Moreover, the output from the tank of the light fraction is connected to the combustion chamber of the gas turbine, and the output from the tank of the heavy fraction is connected to the steam generator and to the pyrolysis reactor.

Использование газогенератора, где осуществляют газификацию основной массы горячего полукокса, за вычетом части, идущей на получение активного угля (2-5%) и образование твердого теплоносителя (2-3%), выходящей из блока пиролиза, приводит к увеличению энергетического КПД выработки электроэнергии, так как используется парогазовый цикл (ПГУ), имеющий КПД на 5-8% выше, чем ПСУ, работающие на прямом сжигании бурого угля, а также уменьшает себестоимость электроэнергии за счет реализации активного угля адсорбента. The use of a gas generator, where the bulk of the hot semi-coke is gasified, minus the part used to produce activated carbon (2-5%) and the formation of a solid heat carrier (2-3%) exiting the pyrolysis unit, leads to an increase in the energy efficiency of electricity generation, since the combined cycle cycle (CCGT) is used, having an efficiency of 5-8% higher than CCPs operating on direct brown coal combustion, and also reduces the cost of electricity due to the sale of activated carbon adsorbent.

На чертеже представлена схема установки для термической переработки бурых углей с выработкой электроэнергии. The drawing shows a diagram of a plant for the thermal processing of brown coal with power generation.

Установка содержит отделение 1 дробления и сушки бурого угля, соединенный с ним реактор пиролиза 2 с выводом парогазовой смеси 3, технологическую топку 4, подключенную входом к реактору пиролиза 2 и снабженную выводом нагретого полукокса 5 и выводом твердого теплоносителя 6, соединенным с реактором пиролиза 2. Система очистки парогазовой смеси и ее конденсации 7 подключена к выводу ПГС 3 из реактора пиролиза 2 и снабжена выводом 8 легкой фракции смолы c TKK<350oС, выводом 9 тяжелой фракции c THK>350oС и выводом несконденсированной парогазовой смеси 10. Газовая турбина 11 снабжена выводом сбросных газов 12 и камерой сгорания 13, подключенной к выводу 10 НПГС из системы очистки парогазовой смеси и ее конденсации 7. Паровая турбина 14 присоединена к парогенератору 15, соединенному с выводом сбросных газов 12 из газовой турбины 11. Газогенератор 16 подключен к выводу горячего полукокса 5 из технологической топки 4 и снабжен системой очистки генераторного газа 17, выход из которой соединен трубопроводом 28 с камерой сгорания 13 газовой турбины 11. Активатор 18 подключен к выводу горячего полукокса 5 из технологической топки 4 и снабжен выводом мелкозернистого активированного угля 19 и циклоном 20 для очистки отработанного газа активации, соединенным выходным трубопроводом 21 с парогенератором 15 и снабженным выводом 22 пылевидного активного угля. Выводы мелкозернистого и активного угля 19, 22 подключены к соответствующим охладителям активированного угля 23.The installation contains a compartment 1 for crushing and drying brown coal, a pyrolysis reactor 2 connected to it with a steam-gas mixture outlet 3, a process furnace 4 connected to an input to a pyrolysis reactor 2 and equipped with a heated semi-coke outlet 5 and a solid heat carrier outlet 6 connected to a pyrolysis reactor 2. The system for cleaning the vapor-gas mixture and its condensation 7 is connected to the output of ASG 3 from the pyrolysis reactor 2 and is equipped with the output 8 of the light fraction of the resin with T KK <350 ° C, the output of the 9 heavy fraction with T T HK > 350 ° C and the output of the non-condensed vapor-gas mixture 1 0. The gas turbine 11 is equipped with a waste gas outlet 12 and a combustion chamber 13 connected to a terminal 10 of the CNGS from the gas-vapor mixture purification and condensation system 7. The steam turbine 14 is connected to a steam generator 15 connected to the exhaust gas 12 from the gas turbine 11. Gas generator 16 is connected to the output of the hot semi-coke 5 from the technological furnace 4 and is equipped with a generator gas purification system 17, the output of which is connected by a pipe 28 to the combustion chamber 13 of the gas turbine 11. The activator 18 is connected to the output of the hot semi-coke 5 from those ologicheskoy furnace 4 and provided with a terminal grained activated carbon 19 and the cyclone 20 for cleaning exhaust activating gas outlet conduit 21 connected to the steam generator 15 and provided with an active terminal 22 of the pulverized coal. The findings of fine-grained and activated carbon 19, 22 are connected to the respective activated carbon coolers 23.

Накопительная емкость 25 подключена входом к выводу 8 легкой фракции смолы с TKK<350oС из системы конденсации и очистки 7, а выводом к камере сгорания газотурбинной установки 11. Накопительная емкость 26 смолы с THK>350oС подключена выводом к реактору 2 отделения пиролиза, а также к парогенератору 15.The storage tank 25 is connected by the input to the terminal 8 of the light fraction of resin with T KK <350 ° C from the condensation and purification system 7, and by the output to the combustion chamber of the gas turbine unit 11. The storage tank 26 of the resin with T HK > 350 ° C is connected by the terminal to the reactor 2 Department of pyrolysis, as well as to the steam generator 15.

Коммуникации полукокса 27 и твердого теплоносителя 6 соединяют реактор 2 и технологическую топку в отделении пиролиза. Communications semicoke 27 and solid coolant 6 connect the reactor 2 and the process furnace in the pyrolysis unit.

Система очистки генераторного газа 17 подсоединена к выходу из газогенератора 16 и ко входу в камеру сгорания газовой турбины 11 трубопроводом 28. Циклон дымовых газов 29 соединен входом с парогенератором 15 и технологической топкой трубопроводами 30, 31, а выход из циклона 29 соединен патрубком с электрофильтром 32. Выход из электрофильтра 32 соединен с дымовой трубой 33. The generator gas purification system 17 is connected to the outlet of the gas generator 16 and to the entrance to the combustion chamber of the gas turbine 11 by a pipe 28. The flue gas cyclone 29 is connected to the steam generator 15 and the furnace by pipelines 30, 31, and the outlet from the cyclone 29 is connected by an electric filter 32 The output of the electrostatic precipitator 32 is connected to the chimney 33.

Установка работает следующим образом. Installation works as follows.

Исходный бурый уголь поступает в отделение дробления и сушки 1, где осуществляют его дробление до размеров 0-5 мм и сушку. Подсушенный уголь подают в реактор пиролиза 2 пиролизного отделения, работающего по методу термоконтактного коксования ТККУ. The original brown coal enters the crushing and drying department 1, where it is crushed to 0-5 mm and dried. Dried coal is fed into the pyrolysis reactor 2 of the pyrolysis compartment, operating by the method of thermocontact coking TKKU.

В реактор 2 направляют из технологической топки 4 часть полукокса (2,5-5,0 мас. %), а в технологическую топку - соответствующее количество воздуха с α<<1. Part of the semi-coke (2.5-5.0 wt.%) Is sent to the reactor 2 from the technological furnace 4, and the corresponding amount of air with α << 1 is sent to the technological furnace.

За счет сжигания в технологической топке этой части полукокса образуется твердый теплоноситель, который по коммуникации 6 поступает в реактор, в то же время по второй коммуникации 27 из реактора в технологическую топку 4 поступает полукокс. Температуру теплоносителя - полукокса поддерживают в интервале 750-850oС, регулируя количество подаваемого воздуха, а в реакторе - температуру 500-650oС. Нагретый в результате сжигания полукокс (97,5-95,0%) с температурой 750-850oС через вывод 5 делят на два потока: первый поток ~90-95 мас.% с температурой 750-850oС направляют в газогенератор 16, а второй поток ~2,5-5,0 мас.% направляют в активатор 18, куда подают стехиометрические количества активирующих компонентов (СO2, водяного пара и горячих дымовых газов, не содержащих кислород). В активаторе 18 осуществляют процесс активации полукокса с получением активного угля. Часть активного угля (~ 3-5 мм) выводят из активатора и после охлаждения с Т=800-850oС до 120-150oС в охладителе 23 выдают как товарный продукт 24. Часть активного угля (<3 мм) улавливают в циклоне 20 и через вывод 22 направляют в собственный охладитель 23, где активный уголь охлаждают до 120-150oС и также выводят как товарный продукт.Due to the burning of this part of the semi-coke in the technological furnace, a solid coolant is formed, which through the communication 6 enters the reactor, at the same time through the second communication 27, the semi-coke enters the technological furnace 4. The temperature of the coolant - semicoke is maintained in the range of 750-850 o C, regulating the amount of air supplied, and in the reactor the temperature is 500-650 o C. Heated as a result of combustion of semicoke (97.5-95.0%) with a temperature of 750-850 o C through terminal 5 is divided into two streams: the first stream ~ 90-95 wt.% With a temperature of 750-850 o With sent to the gas generator 16, and the second stream ~ 2.5-5.0 wt.% Sent to the activator 18, where serves stoichiometric amounts of activating components (CO 2 , water vapor and hot flue gases that do not contain oxygen). In the activator 18 carry out the process of activation of semi-coke to obtain activated carbon. Part of the activated carbon (~ 3-5 mm) is removed from the activator and after cooling from T = 800-850 ° C to 120-150 ° C in cooler 23, it is discharged as a commercial product 24. Some of the activated carbon (<3 mm) is captured in a cyclone 20 and through terminal 22 they are sent to their own cooler 23, where the activated carbon is cooled to 120-150 o C and also removed as a commercial product.

Парогазовую смесь (ПГС), полученную в реакторе 2, по трубопроводу 3 направляют в систему очистки парогазовой смеси и ее конденсации 7, где получают две фракции смолы: одну легкую, например с Ткк<350oС, а другую - тяжелую с Тнк>350oC и НПГС, которую очищают от механических примесей и от серы. Из системы очистки парогазовой смеси и ее конденсации 7 по трубопроводу 10 очищенную НПГС направляют в камеру сгорания газовой турбины 11. Из системы очистки парогазовой смеси и ее конденсации 7 легкая смола поступает в накопительную емкость 25, откуда поступает также в камеру сгорания 13 газовой турбины 11, сбросные газы которой направляют в парогенератор 15.The vapor-gas mixture (ASG) obtained in the reactor 2 is sent through pipeline 3 to the system for purification of the gas-vapor mixture and its condensation 7, where two resin fractions are obtained: one light fraction, for example, with Ткк <350 o С, and the other, heavy with Т нк > 350 o C and NPGS, which is cleaned of mechanical impurities and sulfur. From the system for cleaning the gas-vapor mixture and its condensation 7 through the pipe 10, the cleaned NPGS are sent to the combustion chamber of the gas turbine 11. From the system for cleaning the gas-vapor mixture and its condensation 7, light tar enters the storage tank 25, from where it also enters the combustion chamber 13 of the gas turbine 11, waste gases which are sent to the steam generator 15.

Генераторный газ из газогенератора 16 через систему газоочистки 17 по трубопроводу 28 также направляют в камеру сгорания 13 газовой турбины 11. The generator gas from the gas generator 16 through the gas treatment system 17 through the pipe 28 is also sent to the combustion chamber 13 of the gas turbine 11.

Образовавшуюся тяжелую фракцию смолы THK>350oC из системы очистки парогазовой смеси и ее конденсации 7 направляют в накопительную емкость 26 тяжелой фракции смолы, откуда меньшую часть (<25%) направляют на повторный пиролиз в реактор 2, а основную часть (>75 мас.%) в парогенератор 15. Пар парогенератора поступает в паровую турбину 14 для дальнейшей выработки электроэнергии, а дымовые газы направляют в систему очистки, состоящую из циклона 29, электрофильтра 32 и сбрасывают в атмосферу через дымовую трубу 33.The resulting heavy resin fraction T HK > 350 o C from the steam-gas mixture purification system and its condensation 7 is sent to the storage tank 26 of the heavy resin fraction, from where a smaller part (<25%) is sent to re-pyrolysis in reactor 2, and the main part (> 75 wt.%) to the steam generator 15. The steam of the steam generator enters the steam turbine 14 for further generation of electricity, and the flue gases are sent to a purification system consisting of a cyclone 29, an electrostatic precipitator 32 and discharged into the atmosphere through a chimney 33.

Claims (4)

1. Способ термической переработки бурых углей с выработкой электроэнергии, включающий дробление и сушку бурого угля, его пиролиз твердым теплоносителем в процессе термоконтактного коксования с получением парогазовой смеси и полукокса, очистку парогазовой смеси и ее конденсацию с выделением фракций смолы и несконденсированной парогазовой смеси, сжигание последней в камере сгорания газовой турбины с выработкой электроэнергии и последующей подачей сбросных газов на сжигание в парогенератор, сжигание части полукокса с получением нагретого полукокса и твердого теплоносителя, подаваемого на стадию пиролиза, отличающийся тем, что нагретый полукокс разделяют на два потока, один из которых направляют на газификацию с получением генераторного газа, последующей очисткой его от пыли и подачей в качестве топлива на сжигание в камеру сгорания газовой турбины, другой поток нагретого полукокса направляют на активацию для получения мелкозернистого активированного угля и газа активации с последующей очисткой газа активации и выделением из него пылевидного активированного угля и подачей очищенного газа активации на сжигание в парогенератор, извлеченные мелкозернистый и пылевидный активные угли используют в качестве товарных продуктов, а конденсацию парогазовой смеси осуществляют с выделением двух фракций смолы, сбором их в накопительных емкостях, при этом легкую фракцию направляют в камеру сгорания газовой турбины, а тяжелую разделяют на два потока, один из которых направляют на повторный пиролиз, а другой - на сжигание в парогенератор. 1. A method of thermal processing of brown coal with electricity generation, including crushing and drying of brown coal, its pyrolysis with a solid heat carrier in the process of thermocontact coking to produce a vapor-gas mixture and semi-coke, purification of a vapor-gas mixture and its condensation with the release of resin fractions and non-condensed vapor-gas mixture, burning of the latter in the combustion chamber of a gas turbine with the generation of electricity and the subsequent supply of waste gases for combustion in a steam generator, burning part of the semi-coke with getting heated second semi-coke and solid coolant supplied to the pyrolysis stage, characterized in that the heated semi-coke is divided into two streams, one of which is directed to gasification to obtain a generator gas, then purifying it from dust and supplying a gas turbine to the combustion chamber , another stream of heated semi-coke is sent for activation to obtain fine-grained activated carbon and activation gas, followed by purification of the activation gas and the separation of pulverized activated carbon from it and By supplying purified activation gas for combustion to the steam generator, the extracted fine-grained and pulverized activated carbons are used as commercial products, and the vapor-gas mixture is condensed with the extraction of two resin fractions, their collection in storage tanks, while the light fraction is sent to the combustion chamber of the gas turbine, and heavy are divided into two streams, one of which is sent to re-pyrolysis, and the other to combustion in a steam generator. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нагретый полукокс, подаваемый на газификацию и активацию, имеет температуру 750-800oС.2. The method according to p. 1, characterized in that the heated semicoke fed to gasification and activation, has a temperature of 750-800 o C. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что активацию полукокса ведут в среде газов сжигания, не содержащих свободный кислород. 3. The method according to p. 1, characterized in that the activation of the semicoke is carried out in the environment of combustion gases that do not contain free oxygen. 4. Установка для термической переработки бурых углей с выработкой электроэнергии, содержащая отделение дробления и сушки бурого угля, соединенный с ним реактор пиролиза с выводом парогазовой смеси, технологическую топку, подключенную входом к реактору пиролиза и снабженную выводом нагретого полукокса и выводом твердого теплоносителя, соединенным с реактором пиролиза, систему очистки парогазовой смеси и ее конденсации, подключенную к выводу парогазовой смеси из реактора пиролиза и снабженную выводами фракций смолы и несконденсированной парогазовой смеси, газовую турбину с выводом сбросных газов и с камерой сгорания, подключенную к выводу несконденсированной парогазовой смеси из системы очистки парогазовой смеси и ее конденсации, паровую турбину с парогенератором, соединенным с выводом сбросных газов из газовой турбины, отличающаяся тем, что установка дополнительно содержит газогенератор, подключенный к выводу нагретого полукокса из технологической топки и снабженный системой очистки генераторного газа, выход из которой соединен с камерой сгорания газовой турбины, активатор, подключенный к выводу нагретого полукокса из технологической топки и снабженный выводом мелкозернистого активированного угля и циклоном для газа активации, соединенным верхним выходным патрубком с парогенератором и снабженным выводом пылевидного активированного угля, накопительные емкости, подключенные к соответствующим выводам фракций смолы из системы очистки парогазовой смеси и ее конденсации, причем вывод из емкости легкой фракции соединен с камерой сгорания газовой турбины, а выводы из емкости тяжелой фракции - с парогенератором и реактором пиролиза. 4. Installation for thermal processing of brown coal with electricity generation, containing a separation of crushing and drying of brown coal, a pyrolysis reactor connected to it with a steam-gas mixture outlet, a technological furnace connected to an inlet to a pyrolysis reactor and equipped with a heated semi-coke outlet and a solid coolant outlet connected to a pyrolysis reactor, a gas-vapor mixture purification and condensation system connected to a gas-vapor mixture outlet from the pyrolysis reactor and equipped with resin fractions and non-condensed a gas-vapor mixture, a gas turbine with a waste gas outlet and a combustion chamber connected to a non-condensed vapor-gas mixture output from a steam-gas mixture purification and condensation system, a steam turbine with a steam generator connected to a waste gas outlet from a gas turbine, characterized in that the installation contains a gas generator connected to the outlet of the heated semi-coke from the furnace and equipped with a generator gas purification system, the outlet of which is connected to the combustion chamber of a gas turbine s, an activator connected to the outlet of the heated semi-coke from the furnace and equipped with an outlet for fine-grained activated carbon and an activation gas cyclone connected to the upper outlet pipe with a steam generator and equipped with an outlet for pulverized activated carbon, storage tanks connected to the corresponding conclusions of the resin fractions from the combined cycle gas treatment system mixture and its condensation, and the output from the tank of the light fraction is connected to the combustion chamber of the gas turbine, and the conclusions from the tank of the heavy fraction are connected to rogeneratorom and pyrolysis reactor.
RU2001135277A 2001-12-27 2001-12-27 Method of and installation for thermal treatment of brown coal with production of electric energy RU2211927C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001135277A RU2211927C1 (en) 2001-12-27 2001-12-27 Method of and installation for thermal treatment of brown coal with production of electric energy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001135277A RU2211927C1 (en) 2001-12-27 2001-12-27 Method of and installation for thermal treatment of brown coal with production of electric energy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2211927C1 true RU2211927C1 (en) 2003-09-10

Family

ID=29777257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001135277A RU2211927C1 (en) 2001-12-27 2001-12-27 Method of and installation for thermal treatment of brown coal with production of electric energy

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2211927C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010062210A1 (en) * 2008-11-25 2010-06-03 Специальное Конструкторско-Технологическое Бюpо "Наука" Красноярский Научный Центр Сибирского Отделения Российской Академии Наук (Сктб "Наука" Кнц Со Ран) Power technology system for processing brown coal
EA015327B1 (en) * 2009-02-11 2011-06-30 Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро "Наука" (Сктб "Наука" Кнц Со Ран) Красноярский Научный Центр Сибирского Отделения Российской Академии Наук Energotechnological complex for processing brown coals
CN102261271A (en) * 2011-05-17 2011-11-30 中国科学院过程工程研究所 Graded hybrid power generating system and method based on solid fuel pyrolysis and semi-coke combustion
RU2464294C2 (en) * 2010-11-08 2012-10-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Казанский научный центр Российской академии наук (КазНЦ РАН) Method of complex thermochemical solid fuel processing with serial discharge of division products
CN106170659A (en) * 2014-01-17 2016-11-30 三菱日立动力系统美洲股份有限公司 Operate under the conditions of low-load gas turbine generating set
RU2651827C1 (en) * 2017-06-02 2018-04-24 Научно-производственная корпорация "Механобр-техника" (Акционерное общество) Method of dry beneficiation of high-ash coal

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АНДРЮЩЕНКО А.И. и др. Основы проектирования энерготехнологических установок электростанций. - М.: Высшая школа, 1986, с.193-196. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010062210A1 (en) * 2008-11-25 2010-06-03 Специальное Конструкторско-Технологическое Бюpо "Наука" Красноярский Научный Центр Сибирского Отделения Российской Академии Наук (Сктб "Наука" Кнц Со Ран) Power technology system for processing brown coal
EA015327B1 (en) * 2009-02-11 2011-06-30 Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро "Наука" (Сктб "Наука" Кнц Со Ран) Красноярский Научный Центр Сибирского Отделения Российской Академии Наук Energotechnological complex for processing brown coals
RU2464294C2 (en) * 2010-11-08 2012-10-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Казанский научный центр Российской академии наук (КазНЦ РАН) Method of complex thermochemical solid fuel processing with serial discharge of division products
CN102261271A (en) * 2011-05-17 2011-11-30 中国科学院过程工程研究所 Graded hybrid power generating system and method based on solid fuel pyrolysis and semi-coke combustion
CN106170659A (en) * 2014-01-17 2016-11-30 三菱日立动力系统美洲股份有限公司 Operate under the conditions of low-load gas turbine generating set
RU2651827C1 (en) * 2017-06-02 2018-04-24 Научно-производственная корпорация "Механобр-техника" (Акционерное общество) Method of dry beneficiation of high-ash coal

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7105690B2 (en) A Process for the Production of High Biogenic Concentration Fischer-Tropsch Liquids Derived from Municipal Solid Waste (MSW) Feedstocks
JP5606624B2 (en) Low temperature biomass pyrolysis and high temperature biomass gasification method and apparatus
US4261167A (en) Process for the generation of power from solid carbonaceous fuels
JP2954972B2 (en) Gasification gas combustion gas turbine power plant
US4193259A (en) Process for the generation of power from carbonaceous fuels with minimal atmospheric pollution
US20080190024A1 (en) System and method for producing substittue natural gas from coal
EA020334B1 (en) Method and device for converting carbonaceous raw materials
CZ2004440A3 (en) Method for controlling temperature of combustion turbine inlet fuel in order to achieve maximum power output
CN101440293A (en) Oil shale fluidized bed dry distillation system
US3882671A (en) Gasification method with fuel gas cooling
CN103409171A (en) Biomass pressurized fluidized bed gasification gas turbine combined cycle power generation system
KR20110033053A (en) Carbon capture cooling system and method
CN203403070U (en) Biomass pressurized fluidized-bed gasification gas turbine combined cycle power generation system
RU2211927C1 (en) Method of and installation for thermal treatment of brown coal with production of electric energy
CN104804774A (en) Method and device for preparing fuel gas by utilizing ash coal as raw material
JP2004076968A (en) Combustion method and system using biomass as fuel and generating method and system
US4282449A (en) Coal gasifier supplying MHD-steam power plant
SU1729296A3 (en) Coal gasification method
JPS6150995B2 (en)
KR101482574B1 (en) Integrated coal gasification combined cycle power generating system
RU2387847C1 (en) Steam gas plant with coal pyrolysis
RU70963U1 (en) POWER INSTALLATION
JPH1182991A (en) Method and device for drying and purging coal for power generation
CN1863738A (en) Method and apparatus for treating organic matter
RU2152526C1 (en) Method and power plant for generating electrical energy from shale

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20111228