RU2255960C2 - Теплогазогенератор твердого топлива - Google Patents

Теплогазогенератор твердого топлива Download PDF

Info

Publication number
RU2255960C2
RU2255960C2 RU2002119742/15A RU2002119742A RU2255960C2 RU 2255960 C2 RU2255960 C2 RU 2255960C2 RU 2002119742/15 A RU2002119742/15 A RU 2002119742/15A RU 2002119742 A RU2002119742 A RU 2002119742A RU 2255960 C2 RU2255960 C2 RU 2255960C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
gas generator
solid fuel
retort
furnace
Prior art date
Application number
RU2002119742/15A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2002119742A (ru
Inventor
В.В. Шломин (RU)
В.В. Шломин
В.А. Коркин (RU)
В.А. Коркин
Н.С. Еремеев (RU)
Н.С. Еремеев
Original Assignee
Шломин Валентин Валентинович
ООО "Производственно-торговая фирма "Евростиль-НН"(ООО ПТФ "Евростиль-НН")
ОАО "Центральный научно-исследовательский и Проектно-конструкторский Институт Механизации и Энергетики лесной промышленности" (ОАО "ЦНИИМЭ"
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 Шломин Валентин Валентинович, ООО "Производственно-торговая фирма "Евростиль-НН"(ООО ПТФ "Евростиль-НН"), ОАО "Центральный научно-исследовательский и Проектно-конструкторский Институт Механизации и Энергетики лесной промышленности" (ОАО "ЦНИИМЭ" filed Critical Шломин Валентин Валентинович
Priority to RU2002119742/15A priority Critical patent/RU2255960C2/ru
Publication of RU2002119742A publication Critical patent/RU2002119742A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2255960C2 publication Critical patent/RU2255960C2/ru

Links

Landscapes

  • Solid-Fuel Combustion (AREA)

Abstract

Изобретение относится к энергетике, а именно к теплогазогенераторам газификации твердого топлива, используемыми для обеспечения потребителей высококалорийным силовым газом и горячим водоснабжением. Теплогазогенератор содержит газовую топку, канал вывода дымовых газов, бункер для твердого топлива, газогенератор на паровоздушном дутье с колосниковой решеткой и золоприемниками, коллектор приема высококалорийных газов и трубы - реторты, входные части которых сообщены с бункером, выходные части - с газогенератором, полость которого герметична к газовой топке, в последней расположены участки труб- реторт, размещенные между указанными их частями, внутренние полости труб - реторт со стороны их входных частей сообщены с коллектором приема высококалорийных газов, при этом теплогазогенератор снабжен вторым газогенератором с паровоздушным дутьем, входная часть которого сообщена с бункером твердого топлива, а зона выхода из него газов - с газовой топкой, газогенератор, в котором расположены выходные части труб-реторт, в зоне отвода из него выработанных газов сообщен с газгольдером, к которому подсоединен коллектор приема газа, вырабатываемого в трубах- ретортах. Изобретение позволяет повысить эффективность выработки газа из твердых топлив за счет интенсификации процесса и вне зависимости от используемого для этих целей твердого топлива, таких как возобновляемая биомасса, например древесная щепа повышенной влажности, торф и другие подобные материалы. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к энергетике, а именно к теплогазогенераторам твердого топлива, используемыми для обеспечения потребителей высококалорийным силовым газом и горячим водоснабжением.
Известен теплогазогенератор, содержащий ретортную печь для активации угля перегретым водяным паром при нагреве до температур 750-950°С, газогенератор низкокалорийного газа, рекуператор (Л.В.Гордон и др. "Технология лесохимических производств", М. - Л.: Гослесбумиздат, 1960 г., с.65-68).
Ретортная печь состоит из нескольких вертикальных труб-реторт, которые косвенно обогревают снаружи через боковые каналы по всей высоте сжигаемым высококалорийным газом, поступающим из общего коллектора труб-реторт после смешения газа в рекуператоре с подогретым воздухом. Газогенератор используется при пуске труб-реторт и по необходимости, когда не хватает высококалорийного газа в период загрузки труб-реторт новой порцией угля-сырца.
Каждая труба-реторта имеет сверху загрузочное отверстие для подачи угля-сырца, а водяной пар подводят в нижнюю часть труб-реторт из общего парового коллектора. Твердое углеродистое топливо в трубе-реторте подвергается термической и паровой обработке с разложением на высококалорийный газ, который поднимается вверх реторт в общий коллектор, и активный уголь, спускающийся вниз реторт, а затем на склад готовой продукции.
Известное устройство предназначено для активации угля перегретым водяным паром и не может быть использовано для газификации разных видов твердого углеродного топлива и, в первую очередь возобновляемой биомассы, например древесной щепы повышенной влажности, торфа и многих подобных видов топлив, что ограничивает технологические возможности этого устройства.
Известна силовая установка с термохимическим реактором для получения высококалорийного синтез-газа под воздействием высоких температур в среде перегретого пара, где углеродистый материал электронагревательных элементов окисляется в среде перегретого водяного пара с образованием высококалорийного синтез-газа, который отводится в накопительную емкость - газгольдер, а затем в двигатель внутреннего сгорания силовой установки (A.C. SU №1321872, F 02 В 43/10 от 07.07.87 г.). Недостатками этого технического решения являются сложное аппаратное исполнение устройства, работа с определенным углеродным материалом.
Известен теплогазогенератор твердого топлива, содержащий газовую топку, канал вывода дымовых газов, бункер твердого топлива, газогенератор на паровоздушном дутье с колосниковой решеткой и золоприемниками, коллектор приема высококалорийных газов и трубы-реторты, входные части которых сообщены с бункером, выходные части - с полостью газогенератора, участки труб-реторт, расположенные между указанными их частями, размещены в полости газовой топки, внутренние полости труб-реторт со стороны их входных частей сообщены с коллектором, газогенератор сообщен с газовой топкой (A.C. SU №1333696, С 10 J 3/48 от 30.08.87 г.).
При реализации этого технического решения осуществляется термическое разложение твердого топлива в трубах-ретортах при взаимодействии водяного пара (без присутствия кислорода воздуха) в высококалорийный газ и твердый углеродистый остаток, используемый в газогенераторе с паровоздушным дутьем для получения газа, сжигаемого в газовой топке, где расположены трубы-реторты.
Однако технологические возможности данного технического решения ограничены использованием для термохимического разложения твердых топлив в виде предварительно изготовленных и подсушенных гранул. Процесс термохимической переработки топлива в данной установке неэффективен вследствие низкой интенсивности процесса накопления вырабатываемого газа, т.к. в качестве этого полезного продукта используется только его часть, вырабатываемая при термическом разложении топлива в трубах-ретортах. Эффективность выработки полезного продукта ограничена также и технологическими возможностями топочного устройства, которое не обеспечивает интенсивный режим нагрева труб-реторт.
Техническое решение по а.с. 1333696 по совокупности конструктивных признаков и их взаимосвязи наиболее близко к заявляемому техническому решению и выбрано в качестве его ближайшего аналога.
Техническая задача изобретения состояла в повышении эффективности выработки газа из твердых топлив за счет интенсификации процесса и вне зависимости от используемого для этих целей твердого топлива, и преимущественно таких как возобновляемая биомасса, например древесная щепа повышенной влажности, торф и многие подобные материалы.
Для решения поставленной технической задачи предложен теплогазогенератор твердого топлива, содержащий газовую топку, канал вывода дымовых газов, бункер для твердого топлива, газогенератор на паровоздушном дутье с колосниковой решеткой и золоприемниками, коллектор приема высококалорийных газов и трубы-реторты, входные части которых сообщены с бункером, выходные части - с газогенератором, полость которого герметична к газовой топке, в последней расположены участки труб-реторт, размещенные между указанными их частями, внутренние полости труб-реторт со стороны их входных частей сообщены с коллектором приема высококалорийных газов, при этом, согласно изобретению, теплогазогенератор снабжен дополнительным газогенератором с паровоздушным дутьем, входная часть которого сообщена с бункером твердого топлива, а зона выхода из него газов - с газовой топкой, газогенератор, в котором расположены выходные части труб-реторт, в зоне отвода из него выработанных газов сообщен с газгольдером, к которому подсоединен коллектор приема газа, вырабатываемого в трубах-ретортах.
Согласно изобретению, выходная часть дополнительного газогенератора сообщена с газовой топкой через жидкостной затвор с газопроводом, который снабжен группой отводящих горелок, каждая из которых подсоединена к газовой топке, а последняя выполнена в виде ряда секций для автономного подсоединения к каждой соответствующей горелке.
Согласно изобретению, золоприемники газогенератора, в котором расположены выходные части труб-реторт, снабжены шнековыми питателями, к которым подключены трубопроводы, сообщающиеся с бункером.
Согласно изобретению, входные части труб-реторт и дополнительного газогенератора подсоединены к общему бункеру твердого топлива.
Согласно изобретению канал вывода дымовых газов выполнен по спирали, охватывающей бункер.
Изобретение поясняется чертежом, на котором показан общий вид теплогазогенератора твердого топлива.
Теплогазогенератор состоит из дополнительного газогенератора 1 обращенного типа с паровоздушным дутьем, бункера 2 для твердого топлива, труб-реторт 3, топки 4, газогенератора 5 с паровым дутьем, газгольдера 6, газопровода 7, газового коллектора 8, газопровода 9, загрузочного люка 10, вращающейся колосниковой решетки 11, мотор-редуктора 12 с полым валом 13, зольных карманов 14, шнекового питателя 15, трубопровода 16, теплообменников 17, коллектора 18 подачи водяного пара, газовых горелок 19, секций 20 газовой топки 4, гидрозатвора 21, газопровода 22, электрофильтра 23 очистки дымовых газов, спирального канала 24 дымовых газов для обогрева бункера 2 и теплообменников 17, дымовой трубы 25.
Обогреваемый теплообменниками 17 бункер 2 для твердого топлива, имеющий загрузочный люк 10, сообщается с входными частями труб- реторт 3 и с входной частью газогенератора 1 обращенного типа, вырабатывающего низкокалорийный газ. Выходные части труб-реторт 3 расположены в газогенераторе 5, полость которого герметична по отношению к газовой топке 4. В топке 4 расположены участки труб- реторт, размещенные между их входными и выходными частями. Газовая топка 4 образована предпочтительно в виде секций 20, к каждой из которых автономно подсоединена соответствующая ей газовая горелка 19. Группа горелок 19 подсоединена к общему газопроводу 22, который через жидкостной затвор 21 соединен с зоной выхода газов из дополнительного газогенератора 1. Выполнением топки 4 в виде секций 20 с автономными газовыми горелками 19 обеспечивается режим терморегулирования при более интенсивном нагреве труб-реторт на соответствующих их участках с учетом используемого вида твердого топлива, его фракционного состава и влажности.
Газгольдер 6 через отводящий газопровод 7 сообщается с коллектором высококалорийного газа 8 и через газопровод 9 для отвода высококалорийного синтез-газа - с газогенератором 5. Мотор-редуктор 12 с полым валом 13 для подачи перегретого водяного пара обеспечивает вращение колосниковой решетки 11 в регулируемом режиме для подачи золы в зольные карманы 14. Возвратный шнековый питатель 15 через трубопровод 16 обеспечивает возврат непрореагировавшего с паром твердого углеродистого остатка в трубы-реторты 3. Наличие шнековых питателей 15 повышает эффективность работы теплогазогенератора за счет увеличения объема переработки твердого топлива. Входные части труб-реторт и газогенератора подсоединены к общему бункеру 2 твердого топлива. Канал 24 вывода дымовых газов выполнен по спирали, охватывающей бункер 2. Золоприемники 14 газогенератора 5, в котором расположены выходные части труб-реторт 3, снабжены шнековыми питателями 15, к которым подключены трубопроводы 16, сообщающиеся с бункером 2.
Теплогазогенератор работает следующим образом: твердое топливо из обогреваемого дымовыми газами бункера 2 поступает в дополнительный газогенератор 1 низкокалорийного газа обращенного типа с паровоздушным дутьем и в трубы-реторты 3. Вырабатываемый низкокалорийный газ из газогенератора 1 по газопроводу 22 через гидрозатвор 21 поступает на сжигание в газовую топку 4 при помощи газовых горелок 19, установленных в секциях 20.
Нагретое твердое топливо в трубах-ретортах 3 разлагается при воздействии высокой температуры в присутствии перегретого водяного пара, поступающего из коллектора 18, на высококалорийный газ, который отводят из газового коллектора 8 по газопроводу 7 в газгольдер 6. Раскаленный твердый углеродистый остаток, поступающий в газогенератор 5 из выходных частей труб-реторт 3, разлагают в присутствии перегретого водяного пара, поступающего из теплообменников 17 по полому валу 13 мотор-редуктора 12, в высококалорийный синтез-газ и золу. Синтез-газ направляют по газопроводу 9 в газгольдер 6, а золу с помощью вращающейся колосниковой решетки 11 отбрасывают в зольные карманы 14, где твердый углеродистый остаток, не успевший прореагировать с перегретым водяным паром, возвращают в бункер при помощи шнекового питателя 15 по трубопроводу 16.
При работе теплогазогенератора интенсифицируется процесс газификации твердого топлива в силовой высококалорийный газ, за исключением золы, при этом эффективность технологического процесса обеспечивается при любом виде твердого топлива, в том числе, на возобновляемой биомассе, например древесной щепе повышенной влажности, для превращения ее в высококалорийный газ. Золу используют в качестве удобрения сельскохозяйственных культур.
Устройство может найти промышленное применение при газификации энергоемких производств: керамическое, стекольное, стройиндустрия и других подобных производств.

Claims (5)

1. Теплогазогенератор твердого топлива, содержащий газовую топку, канал вывода дымовых газов, бункер для твердого топлива, газогенератор на паровоздушном дутье с колосниковой решеткой и золоприемниками, коллектор приема высококалорийных газов и трубы-реторты, входные части которых сообщены с бункером, выходные части - с газогенератором, полость которого герметична к газовой топке, в последней расположены участки труб-реторт, размещенные между указанными их частями, внутренние полости труб-реторт со стороны их входных частей сообщены с коллектором приема высококалорийных газов, отличающийся тем, что теплогазогенератор снабжен вторым газогенератором с паровоздушным дутьем, входная часть которого сообщена с бункером твердого топлива, а зона выхода из него газов - с газовой топкой, газогенератор, в котором расположены выходные части труб-реторт, в зоне отвода из него выработанных газов сообщен с газгольдером, к которому подсоединен коллектор приема газа, вырабатываемого в трубах- ретортах.
2. Теплогазогенератор по п.1, отличающийся тем, что выходная часть дополнительного газогенератора сообщена с газовой топкой через жидкостной затвор с газопроводом, который снабжен группой отводящих горелок, каждая из которых подсоединена к газовой топке, а последняя выполнена в виде ряда секций для автономного подсоединения к каждой соответствующей горелке.
3. Теплогазогенератор по п.1, отличающийся тем, что золоприемники газогенератора, в котором расположены выходные части труб-реторт, снабжены шнековыми питателями, к которым подключены трубопроводы, сообщающиеся с бункером.
4. Теплогазогенератор по п.1, отличающийся тем, что входные части труб-реторт и второго газогенератора подсоединены к общему бункеру твердого топлива.
5. Теплогазогенератор по п.1, отличающийся тем, что при этом канал вывода дымовых газов выполнен по спирали, охватывающей бункер.
RU2002119742/15A 2002-07-26 2002-07-26 Теплогазогенератор твердого топлива RU2255960C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002119742/15A RU2255960C2 (ru) 2002-07-26 2002-07-26 Теплогазогенератор твердого топлива

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002119742/15A RU2255960C2 (ru) 2002-07-26 2002-07-26 Теплогазогенератор твердого топлива

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002119742A RU2002119742A (ru) 2004-01-27
RU2255960C2 true RU2255960C2 (ru) 2005-07-10

Family

ID=35838653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002119742/15A RU2255960C2 (ru) 2002-07-26 2002-07-26 Теплогазогенератор твердого топлива

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2255960C2 (ru)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101921625A (zh) * 2010-07-30 2010-12-22 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 双筒燃烧气化制合成气的方法与装置
CN101943398A (zh) * 2010-09-20 2011-01-12 王森 一种简易煤气反烧气固两相混合燃烧炉
RU2443759C1 (ru) * 2010-07-09 2012-02-27 Общество с ограниченной ответственностью "РАБИКА-энергосбережение" Газогенератор "рабика"
CN103335334A (zh) * 2013-07-17 2013-10-02 辽宁合百意生物质技术开发有限公司 民用省柴节煤多用炉
RU2498166C1 (ru) * 2012-05-02 2013-11-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Устройство для индивидуального теплоснабжения
RU2709244C1 (ru) * 2019-03-21 2019-12-17 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Газогенераторная установка для автономного энергообеспечения

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2443759C1 (ru) * 2010-07-09 2012-02-27 Общество с ограниченной ответственностью "РАБИКА-энергосбережение" Газогенератор "рабика"
CN101921625A (zh) * 2010-07-30 2010-12-22 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 双筒燃烧气化制合成气的方法与装置
CN101921625B (zh) * 2010-07-30 2013-04-03 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 双筒燃烧气化制合成气的方法与装置
CN101943398A (zh) * 2010-09-20 2011-01-12 王森 一种简易煤气反烧气固两相混合燃烧炉
RU2498166C1 (ru) * 2012-05-02 2013-11-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Устройство для индивидуального теплоснабжения
CN103335334A (zh) * 2013-07-17 2013-10-02 辽宁合百意生物质技术开发有限公司 民用省柴节煤多用炉
RU2709244C1 (ru) * 2019-03-21 2019-12-17 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Газогенераторная установка для автономного энергообеспечения

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002119742A (ru) 2004-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU831087A3 (ru) Устройство дл газификации отходов
CN102329656B (zh) 下吸式生物质气化反应室及其气化工艺
CN105588127B (zh) 采用生物质气化装置的锅炉燃烧系统
CN105907425A (zh) 一种生物质下吸式气化供气与供热系统
CN105368499B (zh) 块状生物质上吸式固定床气化发电联产电、炭、热的工艺
RU2255960C2 (ru) Теплогазогенератор твердого топлива
CN201354358Y (zh) 生物质无压力气化锅炉
RU2177977C2 (ru) Способ термической переработки биомассы
CN105838447A (zh) 一种生物质气化燃气系统及其排灰出渣除尘系统
RU2303050C1 (ru) Газогенератор
RU2303203C1 (ru) Газогенератор с водяным котлом
CN105066110B (zh) 煤块层燃与生物质气化喷燃相结合的链条炉复合燃烧系统
CN105371280B (zh) 一种固废有机物质清洁焚烧的装置与方法
CN110747010A (zh) 一种自产燃气燃烧联动式热解气化装置
RU116970U1 (ru) Установка для низкотемпературного пиролиза бытовых, сельскохозяйственных и промышленных отходов
RU2725790C1 (ru) Установка пиролизной высокотемпературной переработки органического сырья
RU2248500C2 (ru) Теплогазогенератор твердого топлива
RU74918U1 (ru) Установка для конверсии твердого топлива (варианты)
RU156247U1 (ru) Устройство подготовки и подачи генераторного синтез-газа в газопламенную печь из угольных газогенераторов
CN101962578B (zh) 再生能源发电系统
CN110747009A (zh) 一种上吸式热解气化系统
CN110746992A (zh) 一种侧吸式无氧中温热解炉
SU1120009A1 (ru) Способ термической переработки пылевидного твердого топлива
RU2763291C1 (ru) Способ производства сорбента на биоугольной основе и тепловой энергии из лузги подсолнечника и установка для его реализации
RU2656669C2 (ru) Реактор термохимической конверсии твердых горючих ископаемых, биомассы, бытовых отходов и резинотехнических изделий

Legal Events

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

Effective date: 20100727