RU2216572C1 - Method of coal-aerosol power-plant fuel production - Google Patents

Method of coal-aerosol power-plant fuel production Download PDF

Info

Publication number
RU2216572C1
RU2216572C1 RU2002121156/04A RU2002121156A RU2216572C1 RU 2216572 C1 RU2216572 C1 RU 2216572C1 RU 2002121156/04 A RU2002121156/04 A RU 2002121156/04A RU 2002121156 A RU2002121156 A RU 2002121156A RU 2216572 C1 RU2216572 C1 RU 2216572C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coal
grinding
aerosol
mill
production
Prior art date
Application number
RU2002121156/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002121156A (en
Inventor
В.К. Артемьев
Original Assignee
Артемьева Елена Владимировна
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 Артемьева Елена Владимировна filed Critical Артемьева Елена Владимировна
Priority to RU2002121156/04A priority Critical patent/RU2216572C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2216572C1 publication Critical patent/RU2216572C1/en
Publication of RU2002121156A publication Critical patent/RU2002121156A/en

Links

Landscapes

  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: heat-power engineering, technology of coal-aerosol power-plant fuel production. SUBSTANCE: invention relates to technology of production of the efficient and ecologically pure solid fuel on the basis of coal, that may be utilized for incineration in boilers, furnaces and other installations of heat-power engineering. Coal- aerosol fuel made on the basis of micronized activated coal and hydrocarbon compounds is produced by preliminary comminution of large-sized lumpy coal up to 2-3 mm in the devices provided with magnetic traps for trapping non- grinded metal impurities with following thin grinding exercised by a jet-rotor grinder up to particle sizes of 17-20 micromicrons and at the high-speed mode of operation lead up the coal moisture to 1-3 % with production of a stable aerosol system of heightened calorific value and the given moisture. EFFECT: production of the efficient and ecologically pure coal-aerosol power-plant fuel. 4 cl

Description

Изобретение относится к получению топлива, в частности к энергетическому топливу на основе двухфазной аэрозоли, твердая фаза которой представлена тонкодисперсным активированным углем с повышенной адсорбционной способностью, а воздушная (газовая) фаза со значительными примесями летучих, выход которых наблюдается при высокочастотном и многоразовом соударении частиц в струйно-роторных измельчителях. The invention relates to the production of fuel, in particular to energy fuel based on a two-phase aerosol, the solid phase of which is represented by finely dispersed activated carbon with increased adsorption ability, and the air (gas) phase with significant impurities of volatiles, the output of which is observed during high-frequency and multiple collisions of particles in a jet rotary grinders.

Угольно-аэрозольное топливо может быть использовано для сжигания в котлах, печах и других объектах теплоэнергетики. Coal-aerosol fuel can be used for combustion in boilers, furnaces and other heat power facilities.

Наиболее близким техническим решением по решению поставленной технической задачи является способ получения угольно-аэрозольного энергетического топлива на основе активированного угля углеводородных соединений, способных адсорбироваться на поверхности твердой фазы, включающий углеподготовку с предварительным измельчением крупноразмерного кускового угля до начальной крупности и последующее тонкое измельчение угля в струйно-роторной мельнице (RU 2166367, кл. В 02 C 7/08, 10.05.2001). The closest technical solution to solve the technical problem is a method for producing coal-aerosol energy fuel based on activated carbon of hydrocarbon compounds capable of adsorbing on the surface of the solid phase, including coal preparation with preliminary grinding of large-sized lump coal to initial size and subsequent fine grinding of coal into jet rotary mill (RU 2166367, class B 02 C 7/08, 05/10/2001).

Не умоляя достоинства известного способа, тем не менее, необходимо отметить, что известным способом хотя и предусмотрено, в том числе и в энергетике, измельчение различных материалов, однако не раскрывается до каких критериев необходимо производить измельчение для получения частиц заданной фракции и влажности. Without begging the merits of the known method, nevertheless, it should be noted that although it is provided, including in the energy sector, for grinding various materials, it is not disclosed to what criteria it is necessary to perform grinding to obtain particles of a given fraction and humidity.

Предложенный способ лишен вышеуказанного недостатка и обеспечивает получение угольно-аэрозольного энергетического топлива на основе активированного угля и углеводородных соединений, способных адсорбироваться на поверхности твердой фазы с получением частиц заданной фракции и их влажности. The proposed method is devoid of the above drawback and provides the production of coal-aerosol energy fuel based on activated carbon and hydrocarbon compounds capable of adsorbing on the surface of the solid phase to obtain particles of a given fraction and their moisture content.

Решение технической задачи обеспечивается тем, что способ поучения угольно-аэрозольного энергетического топлива на основе активированного угля и углеводородных соединений, способных адсорбироваться на поверхности твердой фазы, включает углеподготовку с предварительным измельчением крупноразмерного угля до начальной крупности и последующее измельчение угля в струйно-роторной мельнице, при этом углеподготовку с предварительным измельчением крупноразмерного кускового угля осуществляют путем измельчения угля до 2-3 мм в устройствах с магнитными ловушками для улавливания недробимых металлических включений, после чего на струйно-роторной мельнице осуществляют тонкое измельчение угля до размеров частиц 17-20 мкм и при высокоскоростном режиме работы доводят влажность угля до 1-3% с получением устойчивой аэрозольной системы. The solution to the technical problem is provided by the fact that the method of producing coal-aerosol energy fuel based on activated carbon and hydrocarbon compounds capable of adsorbing on the surface of the solid phase includes coal preparation with preliminary grinding of large-sized coal to initial size and subsequent grinding of coal in a jet rotary mill, with this coal preparation with preliminary grinding of large-sized lump coal is carried out by grinding coal up to 2-3 mm in devices with magnetic traps for collecting impenetrable metal inclusions, after which the coal jet is finely ground to a particle size of 17-20 microns and, with a high-speed operating mode, the coal humidity is adjusted to 1-3% to obtain a stable aerosol system.

Кроме того, сушку влажного угля осуществляют при тонком измельчении в струйно-роторной мельнице за счет многократного соударения и высоких контактных температур. In addition, the drying of wet coal is carried out by fine grinding in a jet-rotary mill due to multiple collisions and high contact temperatures.

Частицам угля после измельчения в роторной части мельницы сообщают скорость на выходе до 200 м/сек и при соударении с футеровкой корпуса мельницы, выполненной из углеродных пластин, за счет абразивного износа увеличивают количество углерода, изменяя элементный состав угля. After grinding in the rotor part of the mill, the particles of coal are informed of an exit velocity of up to 200 m / s and, when impacted by the lining of the mill body made of carbon plates, increase the amount of carbon due to abrasive wear, changing the elemental composition of the coal.

Способом также предусмотрено, когда при тонком измельчении угля для повышения калорийности в поток вводят в объеме 1-1,5% углеводородные соединения, которые, адсорбируясь на развитой поверхности твердой фазы, интенсифицируют процесс горения. The method also provides when, during fine grinding of coal, in order to increase calorific value, 1-1.5% hydrocarbon compounds are introduced into the stream, which, adsorbed on the developed surface of the solid phase, intensify the combustion process.

При измельчении на струйно-роторных мельницах до размеров 17-20 мкм за счет особенностей измельчения влажность уменьшается с 18 до 1-3%, что фактически полностью исключает затраты теплоты на испарение влаги и ведет к полному сгоранию частиц угля. Выход летучих, не участвующих в процессе горения, на стадии высокочастотного измельчения снижается с 38 до 8,5%, тогда как возможности традиционного помольного оборудования, которым оснащены углеподготовительные отделения ТЭЦ, и стандарты по верхним границам измельчения R 90 мкм +7-10% приводят к неполному сгоранию частиц угля от 20 до 24%. Потери за счет этого фактора составляют 30-40% от общих потерь. When grinding in jet-rotor mills to sizes of 17-20 microns, due to the characteristics of grinding, the moisture decreases from 18 to 1-3%, which virtually eliminates the cost of heat for evaporation of moisture and leads to the complete combustion of coal particles. The output of volatiles not participating in the combustion process at the high-frequency grinding stage is reduced from 38 to 8.5%, while the possibilities of traditional grinding equipment, which are equipped with coal preparation departments of thermal power plants, and the standards for upper grinding limits R 90 μm + 7-10% lead to incomplete combustion of coal particles from 20 to 24%. Losses due to this factor make up 30-40% of the total losses.

Газовая среда угольных аэрозолей обуславливает отличия их свойств от свойств коллоидных систем с жидкой дисперсной средой, где твердая фаза представлена также микронизированными частицами угля - водоугольное топливо. Соотношение жидкой и твердой фазы, в котором колеблется до (40:60)% и выше. The gaseous environment of coal aerosols determines the difference in their properties from the properties of colloidal systems with a dispersed liquid medium, where the solid phase is also represented by micronized particles of coal - water-coal fuel. The ratio of liquid to solid phase, in which it ranges up to (40:60)% and higher.

Основными недостатками водоугольного топлива (ВУТ) являются:
1. Высокая влажность отходящих высокотемпературных газов и продуктов горения - все это создает их, почти пороговую, агрессивность к металлу конструкций газоотходов и окружающей среде.
The main disadvantages of water-coal fuel (VUT) are:
1. High humidity of the exhaust high-temperature gases and combustion products - all this creates them, almost threshold, aggressiveness to the metal structures of the waste gas and the environment.

2. Испарение такой массы воды требует значительных энергетических затрат за счет увеличения расхода (ВУТ), что приводит к увеличению удельных расходов топлива и снижает его эффективность. 2. The evaporation of such a mass of water requires significant energy costs due to increased consumption (HLF), which leads to an increase in specific fuel consumption and reduces its efficiency.

3. Создание устойчивой коллоидной системы (ВУТ) требует тонкодисперсного помола в пределах 3 мкм. Использование для измельчения традиционного оборудования до такой тонины ведет к неоправданным энергозатратам. 3. The creation of a stable colloidal system (VUT) requires fine grinding within 3 microns. Use for grinding traditional equipment to such fineness leads to unjustified energy costs.

4. Необходимо создание химводоочистки, так как свойства воды и растворенные в ней элементы различных солей повышают агрессивность отходящих влажных газов и способствуют образованию "кислотных" дождей. 4. It is necessary to create chemical water treatment, since the properties of water and the elements of various salts dissolved in it increase the aggressiveness of the outgoing moist gases and contribute to the formation of “acid” rains.

Технической задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков за счет отказа от коллоидной системы (жидкая и твердая фаза) и организация угольно-аэрозольной системы (газ - твердая фаза). The technical task of the present invention is to remedy these disadvantages due to the rejection of the colloidal system (liquid and solid phase) and the organization of a coal-aerosol system (gas - solid phase).

Реализация предлагаемого способа в пристанционном варианте состоит из следующих этапов:
- углеподготовка с предварительным измельчением крупноразмерного кускового угля до 2-3 мм с магнитными ловушками от случайных недробимих металлических включений;
- последующее тонкое измельчение угля с дисперсностью 17-20 мкм, механоактивизацией и повышенной адсорбционной способностью активированного угля на струйно-роторных мельницах;
- отбор из системы аспирации газовоздушной смеси из воздуха и летучих, не участвующих в процессе горения;
- создание устройства или устройств, обеспечивающих условия для образования устойчивой угольной аэрозоли, ее стабильное горение и возможность регулирования факела;
- для повышения калорийности, учитывая повышенную адсорбционную способность активированного угля и тонко измельченных минералов (примесей), которые остались после обогащения (например, сухое трибо-электростатическое обогащение), в поток вводятся в объеме 1-1,5% углеводородные соединения (отходы нефтепереработки, газовый конденсат и т.п.), которые адсорбируются на развитой поверхности твердой фазы и интенсифицируют процесс горения.
The implementation of the proposed method in the substation version consists of the following steps:
- coal preparation with preliminary grinding of large-sized lump coal up to 2-3 mm with magnetic traps from accidental crushed metal inclusions;
- subsequent fine grinding of coal with a fineness of 17-20 microns, mechanical activation and increased adsorption capacity of activated carbon in jet-rotor mills;
- selection from the aspiration system of a gas-air mixture from air and volatiles not participating in the combustion process;
- creation of a device or devices providing conditions for the formation of a stable coal aerosol, its stable burning and the ability to control the flare;
- to increase caloric value, given the increased adsorption capacity of activated carbon and finely ground minerals (impurities) that remained after enrichment (for example, dry tribo-electrostatic enrichment), 1-1.5% hydrocarbon compounds (oil refinery, gas condensate, etc.), which are adsorbed on the developed surface of the solid phase and intensify the combustion process.

Способ получения угольно-аэрозольного энергетического топлива на основе активированного угля и углеводородных соединений осуществляется следующим образом. A method of obtaining a coal-aerosol energy fuel based on activated carbon and hydrocarbon compounds is as follows.

Первоначально производят углеподготовку с предварительным измельчением крупноразмерного кускового угля с размером частиц до 2-3 мм в устройствах с магнитными ловушками для улавливания случайных недробимых металлических включений, после чего на струйно-роторной мельнице осуществляют тонкое измельчение угля с дисперсностью частиц 17-20 мкм, создающих повышенную адсорбционную способность активированного угля, и при высокоскоростном режиме работы до 200 м/сек доводят влажность угля до 1-3% с получением устойчивой аэрозольной системы. Сушку влажного угля осуществляют за счет многократного соударения с измельчающими элементами и между собой и высоких контактных температур. Частицам угля после измельчения в роторной части мельницы сообщают скорость на выходе до 200 м/сек и при соударении с футеровкой корпуса мельницы, выполненной из углеродных пластин, за счет абразивного износа увеличивают количество углерода, изменяя элементный состав. Для повышения калорийности при тонком измельчении угля в поток вводят в объеме 1-1,5% углеводородные соединения, которые, адсорбируясь на развитой поверхности твердой фазы, интенсифицируют процесс горения. В период измельчения происходит частичный выход летучих, что снижает термическую устойчивость топлива. Coal preparation is initially performed with preliminary grinding of large-sized lump coal with a particle size of up to 2-3 mm in devices with magnetic traps for catching random crushed metal inclusions, and then fine grinding of coal with particle dispersion of 17-20 microns is carried out in a jet-rotary mill, creating an increased the adsorption capacity of activated carbon, and with a high-speed mode of operation up to 200 m / s, the coal humidity is adjusted to 1-3% to obtain a stable aerosol system. Wet coal is dried due to multiple collisions with grinding elements and between each other and high contact temperatures. After grinding in the rotor part of the mill, the particles of coal are informed of the exit velocity of up to 200 m / s, and when the mill body made of carbon plates collides with the lining, the amount of carbon is increased due to abrasion, changing the elemental composition. To increase calorific value during fine grinding of coal, 1-1.5% hydrocarbon compounds are introduced into the stream, which, adsorbed on the developed surface of the solid phase, intensify the combustion process. During the grinding period, a partial release of volatiles occurs, which reduces the thermal stability of the fuel.

Claims (4)

1. Способ получения угольно-аэрозольного топлива на основе активированного угля и углеводородных соединений, способных адсорбироваться на поверхности твердой фазы, включающий углеподготовку с предварительным измельчением крупноразмерного кускового угля до начальной крупности и последующее тонкое измельчение угля в струйно-роторной мельнице, отличающийся тем, что углеподготовку с предварительным измельчением крупноразмерного кускового угля осуществляют путем измельчения угля до 2-3 мм в устройствах с магнитными ловушками для улавливания недробимых металлических включений, после чего на струйно-роторной мельнице осуществляют тонкое измельчение угля до размеров частиц 17-20 мкм и при высокоскоростном режиме работы доводят влажность до 1-3% с получением устойчивой аэрозольной системы. 1. The method of producing coal-aerosol fuel based on activated carbon and hydrocarbon compounds capable of adsorbing on the surface of the solid phase, including coal preparation with preliminary grinding of large-sized lump coal to the initial size and subsequent fine grinding of coal in a jet rotary mill, characterized in that the coal preparation with preliminary grinding of large-sized lump coal is carried out by grinding coal up to 2-3 mm in devices with magnetic traps for catching Bani tramp metal inclusions, after which the rotary jet mill micronization performed coal to the particle size of 17-20 microns and at high-speed mode is adjusted to 1-3% moisture to form a stable aerosol systems. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сушку влажного угля осуществляют при тонком измельчении в струйно-роторной мельнице за счет многократного соударения и высоких контактных температур. 2. The method according to p. 1, characterized in that the drying of wet coal is carried out by fine grinding in a jet rotary mill due to multiple collisions and high contact temperatures. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что частицам угля после измельчения в роторной части мельницы сообщают скорость на выходе до 200 м/с и при соударении с футеровкой корпуса мельницы, выполненной из углеродных пластин, за счет абразивного износа увеличивают количество углерода, изменяя элементный состав угля. 3. The method according to p. 1, characterized in that the particles of coal after grinding in the rotor part of the mill are reported with an outlet speed of up to 200 m / s and when the collision with the lining of the mill body made of carbon plates increases the amount of carbon due to abrasion, changing the elemental composition of coal. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при тонком измельчении угля для повышения калорийности в поток вводят в объеме 1-1,5% углеводородные соединения, которые, адсорбируясь на развитой поверхности твердой фазы, интенсифицируют процесс горения. 4. The method according to p. 1, characterized in that when finely grinding coal to increase calories, 1-1.5% hydrocarbon compounds are introduced into the stream, which, adsorbed on the developed surface of the solid phase, intensify the combustion process.
RU2002121156/04A 2002-08-09 2002-08-09 Method of coal-aerosol power-plant fuel production RU2216572C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002121156/04A RU2216572C1 (en) 2002-08-09 2002-08-09 Method of coal-aerosol power-plant fuel production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002121156/04A RU2216572C1 (en) 2002-08-09 2002-08-09 Method of coal-aerosol power-plant fuel production

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2216572C1 true RU2216572C1 (en) 2003-11-20
RU2002121156A RU2002121156A (en) 2004-02-20

Family

ID=32028151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002121156/04A RU2216572C1 (en) 2002-08-09 2002-08-09 Method of coal-aerosol power-plant fuel production

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2216572C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2769856C2 (en) * 2016-11-11 2022-04-07 ЭРТ ТЕКНОЛОДЖИЗ ЮЭсЭй ЛИМИТЕД Coal-derived solid hydrocarbon particles

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2769856C2 (en) * 2016-11-11 2022-04-07 ЭРТ ТЕКНОЛОДЖИЗ ЮЭсЭй ЛИМИТЕД Coal-derived solid hydrocarbon particles

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002121156A (en) 2004-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8069797B2 (en) Control of mercury emissions from solid fuel combustion
US20080182747A1 (en) Special formulations for the removal of mercury and other pollutants present in combustion gases
WO2004108254A1 (en) Method and apparatus for removing mercury from flue gas of solid fuel combustion
JP2018043910A (en) Modified fly ash, manufacturing method of modified fly ash and fly ash modification device
CN101805654A (en) Method for removing coal-fired superfine particulate matters
CN104147890A (en) Method for trapping coal-fired PM2.5 by using agglomeration of attapulgite turbid liquid
CN111330435A (en) Carbide slag absorbent and preparation method thereof
RU2216572C1 (en) Method of coal-aerosol power-plant fuel production
JP2017148790A (en) Reduction method of unburnt carbon in coal ash
Sun et al. Experimental study on the treatment of desulfurization wastewater from coal-fired power plant by spray evaporation
JPH06126252A (en) Method for improving quality of fly ash
QU et al. Effect of kaolinite additive on formation of PM2. 5 under O2/CO2 atmosphere during coal combustion
CN111701441B (en) Dry-type desulfurization superfine powder for synergistically realizing ultralow emission of flue gas and preparation method and application thereof
RU2095128C1 (en) Method for cleaning effluent gases of oil burners and device for its embodiment
Du et al. Field measurements on the generation and emission characteristics of PM2. 5 generated by utility pulverized coal boiler
LIU et al. Experimental investigation on the improving removal of fine particles in LIFAC flue gas desulfurization by heterogeneous condensation
Cheng et al. Size distribution of fine particle emissions from a steam plant with a fluidized-bed coal combustor
Qu et al. Effect of CaO additive on formation of PM 2.5 under O 2/CO 2 atmosphere during coal combustion
RU2200278C2 (en) Method and system for pre-combustion fuel pulverizing
Lyubov et al. Efficiency of the Production of Wood Pellet Fuel
Wysocki et al. The effectiveness of modified sodium bicarbonate in the purification of exhaust gases from HCl and HF
JP2802906B2 (en) Wet treatment of heavy oil ash
Syahirah et al. Total particulate matter, pm10, pm2. 5 emissions from palm oil mill boiler
RU2001106180A (en) METHOD FOR PREPARING DUSTY FUEL FOR COMBUSTION AND SYSTEM FOR PREPARING DUSTY FUEL
JPS5818013A (en) Combustion method of coal-water slurry fuel

Legal Events

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

Effective date: 20040810

NF4A Reinstatement of patent
RH4A Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation

Effective date: 20070810

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100810

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20120320