RU2307864C1 - Installation for gasification of the solid fuel - Google Patents

Installation for gasification of the solid fuel Download PDF

Info

Publication number
RU2307864C1
RU2307864C1 RU2006107635/15A RU2006107635A RU2307864C1 RU 2307864 C1 RU2307864 C1 RU 2307864C1 RU 2006107635/15 A RU2006107635/15 A RU 2006107635/15A RU 2006107635 A RU2006107635 A RU 2006107635A RU 2307864 C1 RU2307864 C1 RU 2307864C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chamber
raw materials
screw
fuel
transport channel
Prior art date
Application number
RU2006107635/15A
Other languages
Russian (ru)
Original Assignee
Лурий Валерий Григорьевич
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 Лурий Валерий Григорьевич filed Critical Лурий Валерий Григорьевич
Priority to RU2006107635/15A priority Critical patent/RU2307864C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2307864C1 publication Critical patent/RU2307864C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Abstract

FIELD: by-product-coking industry; coking industry; other industries; installations for the solid fuel processing in the combustible gas.
SUBSTANCE: the invention is pertaining to the installation for gasification of the solid fuel and may be used for processing of the solid fuel in the combustible gas. Through the hatch (4) onto the grid-iron lattice (3) stack and set on fire the starting fuel. The gasifying agent, for example, the air is fed into the chamber (1) through the collector (5) and the tuyères (6). Then from the hopper feed the raw materials, for example, coal, coke, peat. The chamber (1) in addition contains the annular transportation channel (11) inside which there is the feeding auger (13b) located at an angle to the auger (13а) with its own drive (14). The raw materials are moving along the transportation channel (11) upwards and by means of the device (12) are distributed along the area inside the chamber (1) in the feeding zone. Above the transportation channel (11) there is the additional lined channel, which lower end is located below the level of the grid-iron lattice (3) and which upper end - at the level of the tuyères (6) used for feeding of the gasifying agent. The additional channel is supplied with its own tuyères used for delivery of the additional gasifying agent and-or fuel additives. The formed combustible gas is withdrawn through the fitting pipe (10). The ash residue through the grid-iron lattice (3) along the outlet pipe (16) located at the sharp angle to the wall of the chamber (1) and the automatic control system drops into the ash bin (8). Installation is supplied with the ultrasonic generator mounted in the bottom part of the wall of the chamber (1) and with the automatic control system for regulation of the height of the layer of the fuel. The invention allows to decrease the specific capital investments per the unit of the processed raw materials, and also to improve the gasification process.
EFFECT: the invention allows to decrease the specific capital investments per the unit of the processed raw materials and to improve the gasification process.
8 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к средствам переработки твердого топлива, а точнее касается установок для переработки твердого топлива в горючий газ.The invention relates to a means of processing solid fuel, and more specifically relates to installations for processing solid fuel into combustible gas.

Изобретение может быть использовано при газификации твердого топлива древесно-растительного и животного происхождения, угля, кокса, торфа, горючих отходов и т.п.The invention can be used for gasification of solid fuels of wood and vegetable and animal origin, coal, coke, peat, combustible waste, etc.

Полученный при газификации твердого топлива горючий газ может быть использован как топливо для получения тепла и электроэнергии в коммунально-бытовой и энергетических сферах, а также как топливо для двигателей внутреннего сгорания.The combustible gas obtained during the gasification of solid fuels can be used as fuel for generating heat and electricity in the household and energy sectors, as well as fuel for internal combustion engines.

Известно устройство для газификации твердого топлива, например угля, с получением смеси различных газов, которое включает в себя сосуд высокого давления, с которым связаны источник подачи твердого топлива, трубопроводы газообразного топлива, подачи газифицирующих реагентов и выхода летучих газов, а также отверстие для выброса твердых фракций посредством установленной в сосуде вращающей решетки (патент РФ №2084493, МКИ C10J 13/14, опубл. 1997.07.20). Внутри сосуда высокого давления установлен трубчатый пиролизатор, в котором осуществляют взаимодействие газообразного и твердого топлив.A device for the gasification of solid fuels, such as coal, is known for producing a mixture of various gases, which includes a pressure vessel with which a solid fuel supply source, gaseous fuel pipelines, gasifying reagents and volatile gases, and an opening for ejecting solid fractions by means of a rotating lattice installed in the vessel (RF patent No. 2084493, MKI C10J 13/14, publ. 1997.07.20). A tubular pyrolyzer is installed inside the pressure vessel, in which gaseous and solid fuels interact.

Известно устройство для непрерывной газификации твердого топлива в герметичной камере кольцевого реактора с косвенным нагревом камеры, позволяющее произвести полное разложение твердого топлива на высококалорийный газ и углеродистый остаток (заявка РФ №2002110164, МКИ С10В 47/00, опубл. 2003.10.27). Герметичная камера реактора разделена перегородками на несколько отдельных узких секций с многосторонним косвенным нагревом каждой из них, в которых твердое топливо перемещают при помощи питателя шнекового или другого типа, установленного снаружи реактора. Для уменьшения габаритных размеров это устройство может быть выполнено в виде объемного элемента, представляющего собой винт.A device for the continuous gasification of solid fuel in a sealed chamber of a ring reactor with indirect heating of the chamber, which allows for the complete decomposition of solid fuel into high-calorie gas and carbon residue (RF application No. 2002110164, MKI C10B 47/00, publ. 2003.10.27). The sealed chamber of the reactor is divided by partitions into several separate narrow sections with multilateral indirect heating of each of them, in which solid fuel is transported using a screw feeder or other type mounted outside the reactor. To reduce the overall dimensions of this device can be made in the form of a volumetric element, which is a screw.

Известен газогенератор для твердого топлива, например торфа, торфяных брикетов, древесных отходов, бытового и промышленного мусора различной крупности и влажности (патент РФ №2147601, МКИ C10J 3/20, опубл. 2000.04.20). Газогенератор содержит корпус с футеровкой и топочной дверцей, бункер для топлива с загрузочным люком, камеру для золы и сводчатый рассекатель. Камера для золы имеет дверцу для удаления золы и устройство для подачи и регулирования первичного воздуха. Сводчатый рассекатель установлен внутри корпуса. Под сводчатым рассекателем расположены отверстия для отвода газов и подвижная колосниковая решетка.Known gas generator for solid fuels, such as peat, peat briquettes, wood waste, household and industrial waste of various sizes and humidity (RF patent No. 2147601, MKI C10J 3/20, publ. 2000.04.20). The gas generator comprises a housing with a lining and a furnace door, a fuel hopper with a loading hatch, an ash chamber and a vault divider. The ash chamber has a door for removing ash and a device for supplying and regulating primary air. A vault divider is installed inside the housing. Openings for venting gases and a movable grate are located under the vaulted divider.

Наиболее близкой является известная установка для переработки горючих твердых бытовых отходов (топлива) в горючий газ на основе сверхадиабатического разогрева, включающая камеру для газификации сырья посредством его последовательного перемещения в рабочих зонах газификации, содержащую колосниковую решетку, расположенную внизу камеры, фурмы для подачи газифицирующего агента, содержащего кислород, выходное отверстие для выпуска продукт-газа, зольник для сбора остатка с выходным отверстием для его выпуска. Установка содержит также транспортные цепи, находящиеся вне камеры газификации по загрузке сырья в камеру сверху и выгрузке из зольника остатка (патент РФ №2150045, F23G 5/02. 1998 г., Г.Б.Манелис, Е.В.Полианчик, В.П.Фурсов. Энерготехнологии сжигания на основе сверхадиабатических разогревов. «Химия в интересах устойчивого развития» №8, 2000 г., стр.537-545).The closest is the known installation for the processing of combustible solid household waste (fuel) into combustible gas based on super-adiabatic heating, including a chamber for gasification of raw materials by moving it sequentially in the gasification working zones, containing a grate, located at the bottom of the chamber, tuyeres for supplying a gasifying agent, containing oxygen, an outlet for the release of product gas, an ash pan for collecting residue with an outlet for its release. The installation also contains transport chains located outside the gasification chamber for loading the raw materials into the chamber from above and unloading the residue from the ash pan (RF patent No. 2150045, F23G 5/02. 1998, G. B. Manelis, E. V. Polianchik, V. P. Fursov. Combustion-based energy technologies based on super-adiabatic heating. "Chemistry for Sustainable Development", No. 8, 2000, pp. 537-545).

Такая установка имеет большие высотные габариты и высокую материалоемкость. Так, при производительности 2 т/час по сырью высота только камеры, без учета надстройки по загрузке сырья в газогенератор составляет 7.3 м. Надстройка для верхней загрузки сырья в камеру существенно увеличивает ее высотные габариты и материалоемкость и, следовательно, удельные капиталовложения на единицу перерабатываемого сырья.Such an installation has large altitude dimensions and high material consumption. So, with a capacity of 2 tons / hour for raw materials, the height of only the chamber, excluding the superstructure for loading raw materials into the gas generator, is 7.3 m. The superstructure for the top loading of raw materials into the chamber significantly increases its height dimensions and material consumption and, consequently, the specific investment per unit of processed raw materials .

Кроме того, процесс газификации и состав выходящего продукт-газа зависят от массовой доли кислорода в газифицирующем агенте и нерегулируемое попадание в камеру порций газа, содержащего кислород, например воздуха, при загрузке-выгрузке продуктов, ухудшает процесс газификации и состав продукт-газа как горючего газа.In addition, the gasification process and the composition of the outgoing product gas depend on the mass fraction of oxygen in the gasifying agent and uncontrolled ingress of gas containing oxygen, such as air, into the chamber during loading and unloading of products worsens the gasification process and the composition of the product gas as combustible gas .

В основу изобретения положена задача создать установку для газификации твердого топлива в горючий газ, которая позволила бы снизить удельные капиталовложения на единицу перерабатываемого сырья за счет уменьшения высотных габаритов и материалоемкости установки, а также улучшить процесс газификации.The basis of the invention is the creation of an installation for gasification of solid fuel into combustible gas, which would reduce the specific investment per unit of processed raw materials by reducing the height and material consumption of the installation, as well as improve the gasification process.

Техническим результатом является загрузка сырья через внутреннее пространство камеры в зону питания, расположенную вверху камеры, и выгрузка зольного остатка снизу с газонепроницаемостью каналов загрузки-выгрузки и со снижением высотных габаритов и материалоемкости установки.The technical result is the loading of raw materials through the inner space of the chamber into the feed zone located at the top of the chamber, and unloading the ash residue from below with gas impermeability of the loading and unloading channels and reducing the height and material consumption of the installation.

Другим техническим результатом является улучшение условий контакта топлива и окислителя.Another technical result is to improve the contact conditions of the fuel and the oxidizing agent.

Поставленная задача решается тем, что в установке для газификации твердого топлива, включающей футерованную камеру для газификации сырья, содержащую колосниковую решетку, расположенную внизу камеры, фурмы для подачи газифицирующего агента, содержащего кислород, и выходное отверстие для выпуска продукт-газа, зольник для сбора остатка с выходным отверстием для его выпуска, устройство для загрузки сырья в зону питания камеры, расположенную вверху камеры, и устройство выгрузки остатка из зольника, камера дополнительно содержит футерованный кольцеобразный транспортный канал для поступления сырья в зону питания, расположенный внутри камеры, при этом его нижний конец находится ниже уровня колосниковой решетки, а верхний - на уровне не ниже зоны питания, расположенной вверху камеры, устройство для загрузки сырья выполнено в виде шнека или винта, расположенного внутри транспортного канала, с приводом для перемещения сырья по транспортному каналу снизу вверх, при этом шнек или винт не доходит до верхнего конца транспортного канала на уровень, достаточный для образования из загружаемого сырья пробки в транспортном канале для его газонепроницаемости, а устройство выгрузки остатка из зольника выполнено в виде выпускной трубы со шнеком или винтом, установленным внутри трубы, и приводом, при этом шнек или винт не доходит до конца трубы на уровень, достаточный для образования пробки из выводимого остатка в трубе для ее газонепроницаемости.The problem is solved in that in the installation for gasification of solid fuel, including a lined chamber for gasification of raw materials, containing a grate, located at the bottom of the chamber, tuyeres for supplying a gasifying agent containing oxygen, and an outlet for discharging product gas, an ash pan for collecting the residue with an outlet for its release, a device for loading raw materials into the feed zone of the chamber located at the top of the chamber, and a device for unloading the remainder from the ash pan, the chamber further comprises a lining the first ring-shaped transport channel for the supply of raw materials to the feed zone located inside the chamber, while its lower end is below the level of the grate, and the upper end is not lower than the feed zone located at the top of the chamber, the device for loading raw materials is made in the form of a screw or screw located inside the transport channel, with a drive for moving raw materials along the transport channel from bottom to top, while the screw or screw does not reach the upper end of the transport channel to a level sufficient to form the raw material of the plug in the transport channel for its gas tightness, and the device for unloading the residue from the ash pan is made in the form of an exhaust pipe with a screw or screw installed inside the pipe and a drive, while the screw or screw does not reach the end of the pipe to a level sufficient to form a plug from the output residue in the pipe for its gas tightness.

Целесообразно, чтобы устройство для загрузки сырья было снабжено подающим шнеком, расположенным под углом к шнеку в транспортном канале.It is advisable that the device for loading raw materials was equipped with a feed screw located at an angle to the screw in the transport channel.

Целесообразно, чтобы вверху транспортного канала было бы установлено устройство для распределения сырья по площади внутри камеры.It is advisable that at the top of the transport channel would be installed a device for the distribution of raw materials over the area inside the chamber.

Целесообразно также, чтобы выпускная труба была бы расположена под острым углом к стенке камеры.It is also advisable that the exhaust pipe would be located at an acute angle to the wall of the chamber.

Кроме того, целесообразно, чтобы камера содержала бы дополнительный канал, расположенный поверх транспортного канала, при этом нижний конец дополнительного канала находился ниже уровня колосниковой решетки, а верхний конец - на уровне фурм для подачи газифицирующего агента и снабжен собственными фурмами для подвода дополнительного газифицирующего агента и/или топливных добавок.In addition, it is advisable that the chamber would contain an additional channel located on top of the transport channel, while the lower end of the additional channel was below the level of the grate, and the upper end is at the level of tuyeres for supplying a gasifying agent and equipped with its own tuyeres for supplying an additional gasifying agent and / or fuel additives.

Дополнительный канал может быть футерован.An additional channel can be lined.

Кроме того, установка может быть снабжена, по меньшей мере, одним генератором ультразвука, установленным в нижней части стенки камеры.In addition, the installation can be equipped with at least one ultrasound generator installed in the lower part of the chamber wall.

Установка может быть снабжена системой автоматики для регулирования высоты слоя топлива внутри камеры, которая содержит, по меньшей мере, один датчик уровня топлива, установленный над фурмами, и, по меньшей мере, один другой датчик уровня топлива, установленный под крышкой камеры, при этом выходы датчиков связаны с приводами устройства для загрузки сырья.The installation can be equipped with an automation system for regulating the height of the fuel layer inside the chamber, which contains at least one fuel level sensor mounted above the tuyeres, and at least one other fuel level sensor mounted under the cover of the chamber, while the outputs sensors associated with the drives of the device for loading raw materials.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием примеров его выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых:The invention is further explained in the description of examples of its implementation and the accompanying drawings, in which:

фиг.1 - изображает конструктивную схему установки для газификации твердого топлива согласно изобретению;figure 1 - depicts a structural diagram of an installation for gasification of solid fuel according to the invention;

фиг.2 - конструктивную схему установки для газификации твердого топлива согласно изобретению, снабженную генератором ультразвука;figure 2 is a structural diagram of an installation for gasification of solid fuel according to the invention, equipped with an ultrasound generator;

фиг.3 - конструктивную схему установки для газификации твердого топлива согласно изобретению, снабженную генератором ультразвука и дополнительным каналом.figure 3 is a structural diagram of an installation for gasification of solid fuel according to the invention, equipped with an ultrasound generator and an additional channel.

Установка для газификации твердого топлива (фиг.1) содержит камеру 1 для газификации сырья. Вверху камеры 1 установлена крышка 2, а внизу расположены колосниковая решетка 3 и люк 4 для розжига сырья.Installation for gasification of solid fuel (figure 1) contains a chamber 1 for gasification of raw materials. A cover 2 is installed at the top of the chamber 1, and a grate 3 and a hatch 4 for igniting raw materials are located at the bottom.

Камера 1 снабжена коллектором 5 и фурмами 6 для подачи в камеру 1 газифицирующего агента, содержащего кислород. Фурмы 6 расположены равномерно по окружности в нижней трети стенки камеры 1 так, как показано на фиг.1-3.The chamber 1 is equipped with a collector 5 and tuyeres 6 for supplying to the chamber 1 a gasifying agent containing oxygen. The tuyeres 6 are arranged uniformly around the circumference in the lower third of the wall of the chamber 1 as shown in FIGS. 1-3.

Стенки камеры 1 имеют футеровку 7 из жаростойких материалов.The walls of the chamber 1 have a lining 7 made of heat-resistant materials.

Установка содержит также зольник 8 для сбора остатка газификации сырья. Зольник 8 расположен под колосниковой решеткой 3. Выходное отверстие 9 зольника 8 служит для вывода остатка после газификации (золы и т.д.).The installation also contains an ash pan 8 for collecting the remainder of the gasification of raw materials. An ashpit 8 is located under the grate 3. The outlet 9 of the ashpit 8 serves to remove the residue after gasification (ash, etc.).

В зольнике 8 находится также выходное отверстие с патрубком 10, расположенное под колосниковой решеткой 3, которое служит для выпуска целевого горючего продукт-газа.In the ashpit 8 there is also an outlet with a nozzle 10 located under the grate 3, which serves to release the target combustible product gas.

Согласно изобретению, для загрузки сырья в зону питания камера 1 дополнительно содержит кольцеобразный транспортный канал 11.According to the invention, for loading raw materials into the feed zone, the chamber 1 further comprises an annular transport channel 11.

Канал 11 расположен внутри камеры 1. Нижний его конец находится ниже уровня колосниковой решетки 3, а верхний - на уровне не ниже зоны питания камеры 1, которая расположена вверху камеры 1 под крышкой 2.Channel 11 is located inside the chamber 1. Its lower end is below the level of the grate 3, and the upper end is not lower than the power zone of the chamber 1, which is located at the top of the chamber 1 under the cover 2.

Стенки канала 11 имеют футеровку 7 из жаростойких материалов.The walls of the channel 11 have a lining 7 made of heat-resistant materials.

Вверху транспортного канала 11 установлено устройство 12 для распределения загружаемого сырья по площади внутри камеры 1.At the top of the transport channel 11, a device 12 is installed for distributing the feedstock over the area inside the chamber 1.

Устройство для загрузки сырья согласно изобретению содержит вертикальный шнек 13а, расположенный внутри транспортного канала 11, с приводом 14. Устройство для загрузки сырья содержит также подающий шнек 13б, расположенный под углом к шнеку 13а, с собственным приводом 14.The device for loading raw materials according to the invention contains a vertical screw 13a located inside the transport channel 11, with a drive 14. The device for loading raw materials also contains a feeding screw 13b, located at an angle to the screw 13a, with its own drive 14.

Однако подающий шнек 13б может быть расположен наклонно под любым углом к шнеку 13а.However, the feed screw 13b may be inclined at any angle to the screw 13a.

Устройство для загрузки сырья может содержать вертикальный винт (13а), расположенный внутри транспортного канала 11, и/или подающий винт (13б).The raw material loading device may comprise a vertical screw (13a) located inside the transport channel 11 and / or a feed screw (13b).

Часть вертикального шнека 13а установлена внутри транспортного канала 11, при этом вертикальный шнек 13а не доходит до верха транспортного канала 11 на уровень Н. Уровень Н должен быть достаточным для того, чтобы при рабочей загрузке сырья, вверху транспортного канала 11 образовалась из загружаемого сырья пробка 15, которая обеспечивает газонепроницаемость транспортного канала 11.A part of the vertical screw 13a is installed inside the transport channel 11, while the vertical screw 13a does not reach the top of the transport channel 11 to level N. The level H must be sufficient so that a plug 15 is formed from the loaded raw material at the top of the transport channel 11 , which ensures the gas tightness of the transport channel 11.

Для подачи сырья из бункера устройство для загрузки сырья может иметь несколько подающих шнеков и/или винтов с приводными устройствами.To feed raw materials from the hopper, the device for loading raw materials may have several feed screws and / or screws with drive devices.

Устройство для выгрузки остатка из зольника 8 согласно изобретению выполнено в виде выпускной трубы 16 с винтом 17, установленным внутри трубы 16, и приводом 18.A device for unloading the remainder of the ash pan 8 according to the invention is made in the form of an exhaust pipe 16 with a screw 17 installed inside the pipe 16 and the drive 18.

Винт 17 не доходит до выпускного конца трубы 16 на уровень H1. Уровень H1 должен быть достаточным для того, чтобы при выгрузке остатка, в конце трубы образовалась из остатка зольная пробка 19, которая обеспечивает газонепроницаемость выпускной трубы.Screw 17 does not reach the outlet end of pipe 16 to level H1. The level of H1 should be sufficient so that when unloading the residue, an ash plug 19 is formed from the residue at the end of the pipe, which ensures the gas tightness of the exhaust pipe.

Целесообразно, чтобы выпускная труба располагалась под острым углом к стенке камеры 1.It is advisable that the exhaust pipe is located at an acute angle to the wall of the chamber 1.

Устройство для интенсификации процесса газификации может быть снабжено, по меньшей мере, одним генератором ультразвука 20, установленным в нижней части стенки камеры 1 между фурмами 6 и колосниковой решеткой 3 (фиг.2 и 3).A device for intensifying the gasification process can be equipped with at least one ultrasound generator 20 mounted in the lower part of the wall of the chamber 1 between the tuyeres 6 and the grate 3 (FIGS. 2 and 3).

Установка для газификации твердого топлива может быть снабжена также системой автоматики (не показана) для регулирования уровня топлива внутри камеры 1.Installation for gasification of solid fuel can also be equipped with an automation system (not shown) to control the fuel level inside the chamber 1.

Система автоматики для регулирования уровня топлива внутри камеры содержит, по меньшей мере, один датчик уровня топлива, установленный над фурмами 6, и, по меньшей мере, один другой датчик уровня топлива, установленный под крышкой 2 камеры 1, при этом выходы датчиков связаны с приводами 14 шнеков (и/или винтов) 13а и/или 13б, питающих камеру сырьем.The automation system for regulating the fuel level inside the chamber contains at least one fuel level sensor mounted above the tuyeres 6, and at least one other fuel level sensor mounted under the cover 2 of the chamber 1, while the sensor outputs are connected to the drives 14 screws (and / or screws) 13a and / or 13b supplying the chamber with raw materials.

Внизу транспортного канала 11 может быть установлен дополнительный канал 21 с дополнительными фурмами 22 (фиг.3) для подачи дополнительного газифицирующего агента, например воздуха, и/или топливных добавок, например отработанных масел, нефтешламов и т.п., в камеру 1. При этом дополнительный канал 21 расположен вокруг нижней части транспортного канала 11. По высоте дополнительный канал 21 располагается следующим образом: нижний его конец находится ниже уровня колосниковой решетки 8, а верхний, заканчивающийся фурмами 22 - на уровне фурм 6.At the bottom of the transport channel 11, an additional channel 21 can be installed with additional tuyeres 22 (Fig. 3) for supplying an additional gasifying agent, for example, air, and / or fuel additives, for example, used oils, oil sludge, etc., into chamber 1. When this additional channel 21 is located around the lower part of the transport channel 11. In height, the additional channel 21 is located as follows: its lower end is below the level of the grate 8, and the upper end ending with tuyeres 22 - at the level of tuyeres 6.

Такое выполнение канала 21 позволяет нагревать проходящий в канале 21 газифицирующий агент и/или топливные добавки и одновременно охлаждать газифицирующим агентом и/или топливными добавками наружные стенки каналов 11 и 21, предохраняя их от негативного воздействия высокой температуры.This embodiment of the channel 21 allows you to heat the gasifying agent and / or fuel additives passing through the channel 21 and at the same time to cool the outer walls of the channels 11 and 21 with a gasifying agent and / or fuel additives, protecting them from the negative effects of high temperature.

Предварительно нагретые в канале 21 газифицирующий агент и/или топливные добавки позволяют улучшить характеристики процесса газификации.The gasification agent and / or fuel additives preheated in the channel 21 can improve the characteristics of the gasification process.

Стенки дополнительного канала 21 могут иметь футеровку из жаростойких материалов.The walls of the additional channel 21 may have a lining of heat-resistant materials.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Через люк 4 для розжига на колосниковую решетку 3 укладывают растопочный материал при открытом патрубке 10.Through the hatch 4 for ignition on the grate 3 lay the kindling material with the open pipe 10.

Растопочный материал поджигают и подают в камеру 1 через коллектор 5 и фурмы 6 газифицирующий агент, содержащий кислород, как окислитель, например воздух.The kindling material is ignited and fed into the chamber 1 through a collector 5 and tuyeres 6 a gasifying agent containing oxygen, such as an oxidizing agent, such as air.

Когда растопочный материал разгорится, люк 4 закрывают и подают сырье из бункера в камеру 1 на горящий растопочный материал.When the kindling material flares up, the hatch 4 is closed and raw materials are fed from the hopper into the chamber 1 to the burning kindling material.

В качестве сырья может быть использовано твердое топливо, такое как, например, уголь, кокс, торф, горючие отходы древесно-растительного и животного происхождения и т.д.As a raw material, solid fuel can be used, such as, for example, coal, coke, peat, combustible waste of wood-vegetable and animal origin, etc.

Для подачи сырья в устройстве для загрузки сырья включают шнеки 13а и 13б приводами 14. Сырье перемещается по транспортному каналу 11 снизу вверх и посредством устройства 12 распределяется по площади внутри камеры 1 в зоне питания.To feed the raw materials into the raw material loading device, the screws 13a and 13b are driven by the drives 14. The raw materials are moved along the transport channel 11 from the bottom up and are distributed by the device 12 over the area inside the chamber 1 in the feed zone.

При этом в связи с тем, что шнек 13а не доходит до верхней точки транспортного канала 11, в транспортном канале 11 образуется сырьевая пробка 15, которая герметизирует канал 11 и постоянно обновляется при работе шнека, так как шнеком снизу постоянно подаются новые порции сырья, которые выталкивают часть сырьевой пробки 15 через распределитель 12 в камеру 1, занимая освобождающееся место в объеме пробки 15.Moreover, due to the fact that the screw 13a does not reach the upper point of the transport channel 11, a raw tube 15 is formed in the transport channel 11, which seals the channel 11 and is constantly updated during the operation of the screw, since new portions of raw materials are constantly fed from the bottom with the screw, which push part of the raw tube 15 through the distributor 12 into the chamber 1, occupying the vacant space in the volume of the tube 15.

Сырье, попадая на горящий растопочный материал, загорается и начинается процесс газификации. Образующийся целевой продукт - горючий газ - выходит через патрубок 10.The raw materials, falling on the burning kindling material, ignite and the gasification process begins. The resulting target product - combustible gas - exits through the pipe 10.

Твердые частицы зольного остатка от газифицируемого топлива, имеют меньшие размеры, чем частицы топлива, так как часть вещества топлива переходит в газ и пар и отделяется, а зольный остаток через колосниковую решетку 3 проваливается в зольник 8.The solid particles of the ash residue from gasified fuel are smaller than the fuel particles, since part of the fuel substance passes into the gas and steam and is separated, and the ash residue through the grate 3 falls into the ash pan 8.

Оттуда зольный остаток, аналогично вышеизложенной подаче сырья, выгружается из зольника 8.From there, the ash residue, similar to the above feed, is discharged from the ash ash 8.

При высокой уплотняемости газифицируемого топлива проход газа через него может быть затруднен.With a high sealability of gasified fuel, gas passage through it can be difficult.

В этом случае (фиг.2) установленный в стенке камеры 1 генератор ультразвука 20 подает ультразвуковые колебания в топливо.In this case (figure 2) installed in the wall of the chamber 1, the ultrasound generator 20 delivers ultrasonic vibrations to the fuel.

Частицы топлива под действием ультразвуковых колебаний начинают совершать колебания. При этом сопротивление продвижению газа снижается и процесс газификации активизируется.Particles of fuel under the influence of ultrasonic vibrations begin to oscillate. In this case, the resistance to gas advancement decreases and the gasification process is activated.

Процесс газификации твердого топлива имеет лучшие характеристики, если слой топлива в камере 1 имеет оптимальную высоту.The process of gasification of solid fuel has the best characteristics if the fuel layer in the chamber 1 has an optimal height.

Установленная система автоматики поддерживает оптимальную высоту слоя топлива в камере 1, воздействуя на приводы 14 устройства для загрузки сырья по показаниям датчиков уровня топлива, установленных над фурмами 6 и под крышкой 2 камеры 1.The installed automation system maintains the optimal height of the fuel layer in the chamber 1 by acting on the drives 14 of the device for loading raw materials according to the readings of the fuel level sensors installed above the tuyeres 6 and under the cover 2 of the chamber 1.

Опыт эксплуатации установок показал, что наименьшая допустимая высота слоя топлива в корпусе 1 должна быть выше на 300 мм линии фурм 6, через которые подается окислитель (кислород), а наибольшая высота слоя топлива оканчивается крышкой 2 камеры 1. Один нижний датчик уровня топлива устанавливается, например, на уровне, превышающем линию фурм 6 на 300 мм, а другой верхний датчик уровня топлива устанавливается непосредственно у крышки корпуса 2. Когда с помощью устройства для загрузки топливом заполнена камера 1 под крышку 2, срабатывает верхний датчик, система автоматически отключает привод(ы) 14 и подача сырья в камеру 1 прекращается. По мере газификации высота слоя топлива уменьшается и при достижении уровня нижнего датчика система автоматически включает привод(ы) 14. Таким образом, поддерживается оптимальный уровень твердого топлива внутри камеры 1.The operating experience of the installations showed that the smallest permissible height of the fuel layer in the housing 1 should be 300 mm higher than the tuyere line 6 through which oxidizer (oxygen) is supplied, and the maximum height of the fuel layer ends with cover 2 of chamber 1. One lower fuel level sensor is installed, for example, at a level exceeding the lance line 6 by 300 mm, and the other upper fuel level sensor is installed directly at the cover of the housing 2. When using the fuel loading device, chamber 1 under the cover 2 is filled, the upper sensor is triggered ik, the system automatically turns off drive (s) 14 and the feed to the chamber 1 is stopped. With gasification, the height of the fuel layer decreases and when the level of the lower sensor is reached, the system automatically turns on the drive (s) 14. Thus, the optimum level of solid fuel inside the chamber 1 is maintained.

При экспериментальной проверке с разными видами сырья как твердого топлива полученный на заявляемой установке продукт-газ содержал, мас.%:During experimental verification with different types of raw materials as solid fuel received on the inventive installation, the product gas contained, wt.%:

оксид углеродаcarbon monoxide 28-3328-33 водородhydrogen 12,5-1612.5-16 метанmethane 3-73-7 сероводородhydrogen sulfide 0,010.01 углеводороды СnНm hydrocarbons C n H m 0,15-0,30.15-0.3 диоксид углеродаcarbon dioxide 10-1210-12 азотnitrogen 46,3-31,6946.3-31.69

При этом теплотворная способность горючего (генераторного) газа изменялась от 1290-1420 ккал/м3 и увеличилась на 20-25% по сравнению с известными решениями.In this case, the calorific value of the combustible (generator) gas varied from 1290-1420 kcal / m 3 and increased by 20-25% compared with the known solutions.

Предложенные установки данного типа имеют высоту на 25-30% и материалоемкость на 20-29%, а затраты на их строительство на 30-32% меньше, чем в известных решениях.The proposed plants of this type have a height of 25-30% and material consumption of 20-29%, and the cost of their construction is 30-32% less than in known solutions.

Claims (8)

1. Установка для газификации твердого топлива, включающая футерованную камеру для газификации сырья, содержащую колосниковую решетку, расположенную внизу камеры, фурмы для подачи газифицирующего агента, содержащего кислород, и выходное отверстие для выпуска продукт-газа, зольник для сбора остатка с выходным отверстием для его выпуска, устройство для загрузки сырья в зону питания камеры, расположенное вверху камеры, и устройство выгрузки остатка из зольника, отличающаяся тем, что камера дополнительно содержит футерованный кольцеобразный транспортный канал для поступления сырья в зону питания, расположенный внутри камеры, при этом его нижний конец находится ниже колосниковой решетки, а верхний - на уровне не ниже зоны питания, расположенной вверху камеры, устройство для загрузки сырья выполнено в виде шнека или винта, расположенного внутри транспортного канала, с приводом для перемещения сырья по транспортному каналу снизу вверх, при этом шнек или винт не доходит до верхнего конца транспортного канала на уровень, достаточный для образования из загружаемого сырья пробки в транспортном канале для его газонепроницаемости, а устройство выгрузки остатка из зольника выполнено в виде выпускной трубы с винтом или шнеком, установленным внутри трубы, и приводом, при этом шнек или винт не доходит до выпускного конца трубы на уровень, достаточный для образования пробки из выводимого остатка в трубе для ее газонепроницаемости.1. Installation for gasification of solid fuel, including a lined chamber for gasification of raw materials, containing a grate located at the bottom of the chamber, tuyeres for supplying a gasifying agent containing oxygen, and an outlet for discharging product gas, an ash pan for collecting the residue with an outlet for it exhaust device for loading raw materials into the feed zone of the chamber located at the top of the chamber, and a device for unloading the remainder from the ash pan, characterized in that the chamber further comprises a lined annular the first transport channel for the supply of raw materials to the feed zone located inside the chamber, while its lower end is below the grate, and the upper one is not lower than the feed zone located at the top of the chamber, the device for loading raw materials is made in the form of a screw or screw located inside the transport channel, with a drive for moving raw materials along the transport channel from bottom to top, while the screw or screw does not reach the upper end of the transport channel to a level sufficient to form a plug from the feed in the transport channel for its gas tightness, and the device for unloading the remainder from the ash pan is made in the form of an exhaust pipe with a screw or screw installed inside the pipe and a drive, while the screw or screw does not reach the discharge end of the pipe to a level sufficient to form a plug from the outlet residue in the pipe for its gas tightness. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что устройство для загрузки сырья снабжено подающим шнеком, расположенным под углом к шнеку в транспортном канале.2. Installation according to claim 1, characterized in that the device for loading raw materials is equipped with a feed screw located at an angle to the screw in the transport channel. 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что вверху транспортного канала установлено устройство для распределения сырья по площади внутри камеры.3. Installation according to claim 1, characterized in that at the top of the transport channel there is a device for distributing raw materials over the area inside the chamber. 4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что выпускная труба расположена под острым углом к стенке камеры.4. Installation according to claim 1, characterized in that the exhaust pipe is located at an acute angle to the wall of the chamber. 5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что камера содержит дополнительный канал, расположенный поверх транспортного канала, при этом нижний конец дополнительного канала находится ниже уровня колосниковой решетки, а верхний конец - на уровне фурм для подачи газифицирующего агента и снабжен собственными фурмами для подвода дополнительного газифицирующего агента и/или топливных добавок.5. Installation according to claim 1, characterized in that the chamber contains an additional channel located on top of the transport channel, while the lower end of the additional channel is below the level of the grate, and the upper end is at the level of tuyeres for supplying a gasifying agent and equipped with its own tuyeres supplying additional gasifying agent and / or fuel additives. 6. Установка по п.5, отличающаяся тем, что дополнительный канал футерован.6. Installation according to claim 5, characterized in that the additional channel is lined. 7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что снабжена, по меньшей мере, одним генератором ультразвука, установленным в нижней части стенки камеры.7. Installation according to claim 1, characterized in that it is equipped with at least one ultrasound generator installed in the lower part of the chamber wall. 8. Установка по п.1, отличающаяся тем, что снабжена системой автоматики для регулирования высоты слоя топлива внутри камеры, которая содержит, по меньшей мере, один датчик уровня топлива, установленный над фурмами, и, по меньшей мере, один другой датчик уровня топлива, установленный под крышкой камеры, при этом выходы датчиков связаны с приводами устройства для загрузки сырья.8. Installation according to claim 1, characterized in that it is equipped with an automation system for regulating the height of the fuel layer inside the chamber, which contains at least one fuel level sensor mounted above the tuyeres, and at least one other fuel level sensor mounted under the cover of the camera, while the outputs of the sensors are connected to the drives of the device for loading raw materials.
RU2006107635/15A 2006-03-14 2006-03-14 Installation for gasification of the solid fuel RU2307864C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006107635/15A RU2307864C1 (en) 2006-03-14 2006-03-14 Installation for gasification of the solid fuel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006107635/15A RU2307864C1 (en) 2006-03-14 2006-03-14 Installation for gasification of the solid fuel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2307864C1 true RU2307864C1 (en) 2007-10-10

Family

ID=38952910

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006107635/15A RU2307864C1 (en) 2006-03-14 2006-03-14 Installation for gasification of the solid fuel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2307864C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2466178C2 (en) * 2008-09-08 2012-11-10 Мицубиси Хеви Индастрис, Лтд. Plant for coal gasification
RU2473669C1 (en) * 2011-08-03 2013-01-27 Общество с ограниченной ответственностью "Центр ультразвуковых технологий АлтГТУ" Method to gasify solid fuel
RU2513928C1 (en) * 2012-09-10 2014-04-20 Сергей Геннадьевич Баякин Sandwiched gasifier of continuous action
CN105296010A (en) * 2015-11-30 2016-02-03 南京林业大学 Self-drying spouted biomass poly-generation gasification device
RU2721695C1 (en) * 2020-02-04 2020-05-21 Юрий Федорович Юрченко Method of processing organic material to produce synthetic fuel gas in a high-temperature ablation pyrolisis of gravitational type
RU2725434C1 (en) * 2020-03-18 2020-07-02 Юрий Федорович Юрченко Method for thermal decomposition of loose organic matter in a vertical gasification reactor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
МАНЕЛИС Г.Б. и др. Энерготехнологии сжигания на основе явления сверхадиабатических разогревов, Химия в интересах устойчивого развития, 2000, т.8, №4, с.537-545. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2466178C2 (en) * 2008-09-08 2012-11-10 Мицубиси Хеви Индастрис, Лтд. Plant for coal gasification
RU2473669C1 (en) * 2011-08-03 2013-01-27 Общество с ограниченной ответственностью "Центр ультразвуковых технологий АлтГТУ" Method to gasify solid fuel
RU2513928C1 (en) * 2012-09-10 2014-04-20 Сергей Геннадьевич Баякин Sandwiched gasifier of continuous action
CN105296010A (en) * 2015-11-30 2016-02-03 南京林业大学 Self-drying spouted biomass poly-generation gasification device
RU2721695C1 (en) * 2020-02-04 2020-05-21 Юрий Федорович Юрченко Method of processing organic material to produce synthetic fuel gas in a high-temperature ablation pyrolisis of gravitational type
RU2725434C1 (en) * 2020-03-18 2020-07-02 Юрий Федорович Юрченко Method for thermal decomposition of loose organic matter in a vertical gasification reactor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7793601B2 (en) Side feed/centre ash dump system
US4028068A (en) Process and apparatus for the production of combustible gas
US7976593B2 (en) Gasifier and gasifier system for pyrolizing organic materials
RU2307864C1 (en) Installation for gasification of the solid fuel
KR101890873B1 (en) Waste gasification and melting furnace
JP4950554B2 (en) Gasification combustion equipment
US4142867A (en) Apparatus for the production of combustible gas
AU2008303334B2 (en) Downdraft refuse gasification
KR101721823B1 (en) Updraft gasification reactor using combustable waste and biomass resources
RU2405025C1 (en) Gas-generator installation with reverse combustion process for producing synthetic gas from carbonaceous material and carbon dioxide
RU2359011C1 (en) Method of solid fuel conversion and installation to this end (versions)
US2126150A (en) Process for making gas
RU2347139C1 (en) Method of condensed fuel gasification and device for its implementation
US9841190B2 (en) Gasification and pyrolysis optimization system for medical and toxic waste
CN106350118A (en) Biomass gasification equipment and method
RU74918U1 (en) SOLID FUEL CONVERSION INSTALLATION (OPTIONS)
RU2703617C1 (en) Reactor for processing solid fuel to produce combustible gas
US20150107496A1 (en) Biomass gasifier system for power generation
CN205974423U (en) Biomass gasification facility
EP1727879A1 (en) Apparatus and method for producing combustible gasses from an organic material
RU2803703C1 (en) Block plant for complete carbonization of organic substances
RU2259384C1 (en) Installation for production of a high btu pyrolyzed gas and coal from carbon-containing materials
UA150465U (en) Device for thermal processing of solid waste into generator gas
WO2023150830A1 (en) Method and system for producing syngas from a combustible material
WO2023081997A1 (en) Method of biochar formation and machine for conversion of biomass to biochar

Legal Events

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

Effective date: 20090315