RU2341551C1 - Газогенератор с кипящим слоем для газификации твердых топлив - Google Patents
Газогенератор с кипящим слоем для газификации твердых топлив Download PDFInfo
- Publication number
- RU2341551C1 RU2341551C1 RU2007122061/15A RU2007122061A RU2341551C1 RU 2341551 C1 RU2341551 C1 RU 2341551C1 RU 2007122061/15 A RU2007122061/15 A RU 2007122061/15A RU 2007122061 A RU2007122061 A RU 2007122061A RU 2341551 C1 RU2341551 C1 RU 2341551C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gasification
- supplied
- air
- pipes
- fluidized bed
- Prior art date
Links
Landscapes
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано для газификации твердых углеводородных топлив, включая каменный уголь и различные древесные топлива. На решетке 11 создают кипящий слой из частиц кокса, который подается из средства подачи топлива 10. Уголь подают в камеру газификации 5, где он коксуется, выделяя при этом коксовые газы. Часть продуктов газификации отводится через патрубок 14 к потребителю, а оставшиеся продукты поступают в верхнюю часть слоя для дожигания. Воздух в кипящий слой подается в зону горения по трубам 9, вваренным в трубную доску 6. Трубы 8, вваренные в трубную доску 7, служат для сбора с горизонтального сечения реактора технологического газа, идущего потребителю. Для обеспечения хорошего перемешивания части продуктов газификации с подаваемым воздухом на трубы подачи вторичного воздуха 9 устанавливают тормозящие козырьки 18. Изобретение позволяет обеспечить полную автотермичность процесса, заметно уменьшить расход продуктов газификации, проскакивающих в камеру сгорания, увеличить производительность установки. 1 ил.
Description
Изобретение относится к аппаратам с кипящим слоем для газификации твердых углеводородных топлив, включая каменный уголь и различные древесные топлива. Продукты газификации могут быть использованы в металлургических и энергетических отраслях для получения водорода, жидких топлив, восстановительных атмосфер, а также как высококалорийное безазотное топливо для сжигания в энергетических установках.
Известны конструкции газогенераторов с кипящим слоем для получения безазотных продуктов газификации (RU 2220187 С2, МПК C10J 3/56, заявка №2001130134). Существенным недостатком таких конструкций является значительное усложнение конструкции вследствие необходимости секционирования рабочего объема газогенератора вертикальными разделительными стенками, наличия дополнительного котла для нормальной регенерации энергии, а также специального исполнения газораспределительной решетки для обеспечения позонной подачи в слой пара и паровоздушной смеси. При этом организуется направленная циркуляция слоя побуждающими соплами через отверстия в перегородках посредством установки систем отверстий и вертикальных перегородок для организации переточных каналов топлива из газификационной камеры в камеру сгорания полукокса, что значительно усложняет конструкцию газогенератора в целом.
Известен газогенератор для газификации в кипящем слое (SU 1328296 А1). Газогенератор включает в себя корпус с подиной и сводом, снабженные теплоизоляцией, камеру газификации с размещенными внутри нее трубами для отвода технологического газа и подачи вторичного воздуха, средство для подачи топлива, парораспределительную решетку, устройство для подвода воздуха и пара, устройство для отвода технологического газа и продуктов сгорания.
По наибольшему числу существенных признаков данный газогенератор принят за прототип.
Существенным недостатком прототипа и аналогов является плохое перемешивание воздуха с частью продуктов газификации, идущей на дожигание.
Прототипом данного изобретения является газогенератор для газификации твердых топлив, также относящийся к аппаратам для газификации в кипящем слое, позволяющий обеспечить равномерное распределение технологического газа в объеме камеры газификации. Основным недостатком прототипа является плохое перемешивание подводимого воздуха с частью продуктов газификации. Воздух выходит из труб с образованием пузырей, которые не успевают перемешиваться в достаточной степени с продуктами газификации. Вследствие этого значительная часть продуктов газификации, оставшаяся в слое для дожигания, не сгорает и выбрасывается из слоя вместе с продуктами сгорания через патрубок 15.
Основной задачей изобретения является обеспечение полного перемешивания всей доли продуктов газификации с подаваемым в верхнюю часть слоя воздухом, так как именно это условие является основным для поддержания автотермичности процессов, происходящих в газогенераторе.
Указанная задача решается тем, что в известном газогенераторе для газификации в кипящем слое, включающем корпус с подиной и сводом, снабженные теплоизоляцией, камеру газификации с размещенными внутри нее трубами для отвода технологического газа и подвода воздуха, средство для подачи топлива, парораспределительную решетку, устройство для подвода воздуха и пара, устройство для отвода технологического газа и продуктов сгорания, на трубах подачи вторичного воздуха установлены козырьки в форме усеченных конусов углом в 90-120°, которые располагаются в шахматном порядке и разнесены между собой на величину Δ, определяемую из соотношения Δ=(0,25÷0,3)·Н, где Н - высота кипящего слоя в расширенной части корпуса газогенератора, причем диаметр основания козырька dосн определяется из соотношения dосн=(0,75÷1)·S, где S - шаг трубного пучка, а глубина погружения козырька от уровня кипящего слоя δ определяется из соотношения δ=(0,2÷0,25)·Н, где Н - высота кипящего слоя в расширенной части корпуса газогенератора.
На чертеже изображена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит корпус 1 с подиной 2 и сводом, снабженные теплоизоляцией 4, камеру 5 газификации с размещенными внутри нее трубными досками 6 и 7 с укрепленными в них трубами для отвода технологического газа 8 и подвода вторичного воздуха 9, средство 10 для подачи топлива, парораспределительную решетку 11, устройство для подвода воздуха и подвода пара 13, устройство для отвода технологического газа 14 и отвода продуктов сгорания 15. Нижние концы труб 8 для отвода технологического газа снабжены трубчатыми наконечниками 16 с пластинами 17, установленными под углом к вертикали. Пластины 17 образуют между собой обратный усеченный конус, а камера газификации в зоне расположения трубчатых наконечников 16 с пластинами 17 выполнена конической. На трубках подачи воздуха 9 в шахматном порядке установлены козырьки 18 в форме усеченных конусов углом в 90-120°.
Работа газогенератора происходит следующим образом. На решетке 11 создается кипящий слой из частиц кокса с фракциями 0-5 мм, который подается из средства подачи топлива 10. За счет процессов тепло- и массопереноса, происходящих в слое, считается, что концентрация свежего угля примерно одинакова по высоте всего слоя. Уголь попадает в камеру газификации 5, где он коксуется, выделяя при этом коксовые газы, затем за счет идеального перемешивания часть продуктов газификации отводится через патрубок 14 к потребителю. Другая часть продуктов поступает в верхнюю часть слоя для дожигания. Теплота, необходимая для догазификации и, как следствие, обеспечения автотермичности процесса получается именно в верхней части кипящего слоя сжиганием части продуктов газификации с воздухом (CO+H2+O2+3,76N2=CO2+H2O=3,76N2+Q). Воздух в кипящий слой подается в зону горения по трубам 9, вваренным в трубную доску 6. Трубы 8, вваренные в трубную доску 7, служат для сбора с горизонтального сечения реактора технологического газа, идущего потребителю. Часть газа, прошедшая мимо труб 8, поступает в зону подачи воздуха, где происходит процесс сгорания этого газа совместно со сгоранием коксовых газов, выделившихся из угля. В камере газификации 5 в зоне горения осуществляется расширение, продолжающееся в надслоевом пространстве.
Для обеспечения хорошего перемешивания части продуктов газификации с подаваемым воздухом и, как следствие, их полного сгорания используются тормозящие козырьки 18, которые устанавливаются на трубы подачи вторичного воздуха 9. Установка тормозящих козырьков исключает быстрое проскакивание воздуха через слой в виде пузырей, и наоборот, как показали специальные исследования обтекания тел, погруженных в кипящий слой [1], газовая фаза накапливается под поверхностью тела в виде газовой прослойки, из которой генерируются новые пузыри. Поэтому в данном случае под куполом козырька воздух накапливается вместе с продуктами газификации и только после этого образовавшаяся смесь в виде новых пузырей вытекает из-под купола пузырька. Генерация пузырей смеси воздуха и продуктов газификации происходит достаточно регулярно во времени, при этом происходит процесс самообогрева.
Таким образом, после установки тормозящих элементов в виде козырьков полное перемешивание части продуктов газификации с подаваемым воздухом обеспечивается. Следовательно, обеспечивается полная автотермичность процесса (самообогрев); заметно уменьшается расход продуктов газификации, проскакивающих в камеру сгорания; увеличивается общий КПД процесса газификации, уменьшается расход топлива в расчете на единицу вырабатываемого синтез-газа, увеличивается производительность установки в целом.
Источник информации
1) А.П.Баскаков. Скоростной безокислительный нагрев и термическая обработка в кипящем слое. «Металлургия», 1968, 223 с.
Claims (1)
- Газогенератор с кипящим слоем для газификации твердых топлив, включающий корпус с подиной и сводом, снабженные теплоизоляцией, камеру газификации с размещенными внутри нее трубами для отвода технологического газа и подачи вторичного воздуха, средство для подачи топлива, парораспределительную решетку, устройство для подвода воздуха и пара, устройство для отвода технологического газа и продуктов сгорания, отличающийся тем, что на трубах подачи вторичного воздуха установлены козырьки в форме усеченных конусов под углом в 90-120°, которые располагаются в шахматном порядке и разнесены между собой на величину Δ, определяемую из соотношения Δ=(0,25÷0,3)·Н, где Н - высота кипящего слоя в расширенной части корпуса газогенератора, причем диаметр основания козырька dосн определяется из соотношения dосн=(0,75÷1)·S, где S - шаг трубного пучка, а глубина погружения козырька от уровня кипящего слоя δ определяется из соотношения δ=(0,2÷0,25)Н, где Н - высота кипящего слоя в расширенной части корпуса газогенератора.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007122061/15A RU2341551C1 (ru) | 2007-06-13 | 2007-06-13 | Газогенератор с кипящим слоем для газификации твердых топлив |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007122061/15A RU2341551C1 (ru) | 2007-06-13 | 2007-06-13 | Газогенератор с кипящим слоем для газификации твердых топлив |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2341551C1 true RU2341551C1 (ru) | 2008-12-20 |
Family
ID=40375203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007122061/15A RU2341551C1 (ru) | 2007-06-13 | 2007-06-13 | Газогенератор с кипящим слоем для газификации твердых топлив |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2341551C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU167567U1 (ru) * | 2015-11-02 | 2017-01-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Газогенератор с псевдоожиженным слоем для воздушной газификации твердых топлив |
-
2007
- 2007-06-13 RU RU2007122061/15A patent/RU2341551C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU167567U1 (ru) * | 2015-11-02 | 2017-01-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Газогенератор с псевдоожиженным слоем для воздушной газификации твердых топлив |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2516533C2 (ru) | Способ и устройство для получения синтез-газа с низким содержанием смол из биомассы | |
| CN101541926B (zh) | 生物物质气化装置 | |
| US4274941A (en) | Process for generating combustible gases, liquid coal byproducts and superheated steam from coal | |
| WO1997015641A1 (en) | Production of heat energy from solid carbonaceous fuels | |
| CN107880939B (zh) | 一种煤气化系统 | |
| KR101632147B1 (ko) | 바이오매스 발전설비 | |
| CN101230281A (zh) | 一种固体生物质半水煤气发生炉 | |
| CN107474860A (zh) | 一种多孔介质外热式油页岩干馏炉 | |
| Wiyono et al. | Design, development and testing of integrated downdraft gasifier and multi IGCS system of MSW for remote areas | |
| WO2015090251A1 (en) | Device for the multi-stage gasification of carbonaceous fuels | |
| RU2412400C1 (ru) | Водогрейный твердотопливный котел "blago" | |
| JP2018502804A (ja) | 合成ガスの製造方法およびプラント | |
| RU2341551C1 (ru) | Газогенератор с кипящим слоем для газификации твердых топлив | |
| RU2009140150A (ru) | Новая печь для парового риформинга, содержащая пористые горелки | |
| US3864100A (en) | Method and apparatus for gasification of pulverized coal | |
| US1738620A (en) | Catalytic gas generator | |
| CN105733686B (zh) | 环式撞击型气化炉 | |
| ES2704666T3 (es) | Método y equipo para producir coque durante la gasificación calentada indirectamente | |
| CN102443445A (zh) | 生物质移动床连续气化同时去除焦油的工艺与设备 | |
| CN201180123Y (zh) | 一种固体生物质半水煤气发生炉 | |
| RU2510414C1 (ru) | Газогенератор | |
| CN103980944A (zh) | 一种高温裂解生物质制燃气的方法 | |
| KR101543282B1 (ko) | 고정층 폐기물 가스화 용융로를 이용한 열회수 장치 | |
| RU2647309C1 (ru) | Способ получения генераторного газа и газогенератор обращенного процесса газификации для его осуществления | |
| KR101704768B1 (ko) | 초전효과를 이용하는 가스화장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090614 |