RU2426769C1 - Gas generator system with coal circulating fluidised bed - Google Patents
Gas generator system with coal circulating fluidised bed Download PDFInfo
- Publication number
- RU2426769C1 RU2426769C1 RU2009146035/05A RU2009146035A RU2426769C1 RU 2426769 C1 RU2426769 C1 RU 2426769C1 RU 2009146035/05 A RU2009146035/05 A RU 2009146035/05A RU 2009146035 A RU2009146035 A RU 2009146035A RU 2426769 C1 RU2426769 C1 RU 2426769C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coal
- inlet
- gas generator
- gas
- heat exchanger
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к угольной газогенераторной системе, в частности к угольной газогенераторной системе с циркулирующим угольным псевдоожиженным слоем.The present invention relates to a coal gas generator system, in particular to a coal gas generator system with a circulating coal fluidized bed.
Уровень техникиState of the art
В прототипе теплоту угольного газогенератора для газификации порошкообразного угля обычно используют для получения водяного пара, и затем водяной пар и воздух, употребляемые в качестве газифицирующего агента, вводят в газогенератор для получения полуводяного угольного газа или водяного угольного газа. Ввиду того, что тепловая энергия угольного газа довольно высока, количество производимого водяного пара значительно превосходит потребность для реакции получения угольного газа. Хотя оставшийся водяной пар может быть направлен в другие стадии производства, увеличивается потребление угля для получения угольного газа, которое может возрасти даже до уровня более 0,3 кг/Нм3-0,4 кг/Нм3.In the prototype, the heat of a coal gas generator for gasifying powdered coal is usually used to produce water vapor, and then water vapor and air used as the gasification agent are introduced into the gas generator to produce semi-aqueous coal gas or water coal gas. Due to the fact that the thermal energy of coal gas is quite high, the amount of water vapor produced significantly exceeds the need for a coal gas production reaction. Although the remaining water vapor can be sent to other stages of production, the consumption of coal to produce coal gas increases, which can even increase to more than 0.3 kg / Nm 3 -0.4 kg / Nm 3 .
В дополнение, температура газифицирующего агента, используемого в традиционном угольном газогенераторе, обычно составляет 65°С-120°С. Во время реакции внутри газогенератора температура газифицирующего агента должна повышаться до 1000°С-1100°С. Во время этого периода потребляется огромное количество теплоты реакции, что еще более увеличивает расход угля для получения угольного газа.In addition, the temperature of the gasification agent used in a conventional coal gas generator is typically 65 ° C-120 ° C. During the reaction inside the gas generator, the temperature of the gasification agent should increase to 1000 ° C-1100 ° C. During this period, a huge amount of heat of reaction is consumed, which further increases the consumption of coal to produce coal gas.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Задача настоящего изобретения состоит в представлении угольной газогенераторной системы с циркулирующим угольным псевдоожиженным слоем, чтобы устранить такой технический недостаток, как большое потребление угля во время производства угольного газа традиционной угольной газогенераторной системой согласно прототипу.An object of the present invention is to provide a coal gas generating system with a circulating coal fluidized bed in order to eliminate a technical disadvantage such as a large coal consumption during the production of coal gas by a conventional coal gas generating system according to the prior art.
Для достижения вышеназванной задачи настоящее изобретение представляет угольную газогенераторную систему угольного газа с циркулирующим угольным псевдоожиженным слоем, угольный газогенератор, высокотемпературный сепаратор, теплообменник, низкотемпературный сепаратор и котел-утилизатор, которые соединены последовательно. Угольный газогенератор оснащен первым воздушным впуском и по меньшей мере одним вторичным воздушным впуском для подведения высокотемпературного газифицирующего агента в газогенератор и оснащен впуском для циркулирующего угля для подачи в газогенератор циркулирующего угля, причем первый воздушный впуск и вторичный воздушный впуск соединены с теплообменником, и впуск для циркулирующего угля соединен с высокотемпературным сепаратором, низкотемпературным сепаратором и теплообменником соответственно.To achieve the above objectives, the present invention provides a coal gas generating system of coal gas with a circulating coal fluidized bed, a coal gas generator, a high temperature separator, a heat exchanger, a low temperature separator and a recovery boiler, which are connected in series. The coal gas generator is equipped with a first air inlet and at least one secondary air inlet for supplying a high-temperature gasification agent to the gas generator and is equipped with a circulating coal inlet for supplying circulating coal to the gas generator, wherein the first air inlet and the secondary air inlet are connected to the heat exchanger and the inlet for circulating coal is connected to a high temperature separator, a low temperature separator and a heat exchanger, respectively.
Угольный газогенератор оснащен выпуском для угольного газа, нижним впуском для исходного угля и по меньшей мере одним верхним впуском для исходного угля, причем нижний впуск для исходного угля и верхний впуск для исходного угля соединены с устройством для подачи угля, и выпуск для угольного газа соединен с высокотемпературным сепаратором.The coal gas generator is equipped with an outlet for coal gas, a lower inlet for the source coal and at least one upper inlet for the source coal, the lower inlet for the source coal and the upper inlet for the source coal being connected to the coal supply device, and the outlet for coal gas is connected to high temperature separator.
Между высокотемпературным сепаратором и впуском для циркулирующего угля и между низкотемпературным сепаратором и впуском для циркулирующего угля соответственно размещены звездообразные питатели для подачи материала.Between the high-temperature separator and the inlet for circulating coal and between the low-temperature separator and the inlet for circulating coal, star-shaped feeders for supplying material are respectively arranged.
Далее теплообменник соединен с нагнетательным вентилятором и котел-утилизатор соответственно.Next, the heat exchanger is connected to the discharge fan and the waste heat boiler, respectively.
Система далее включает скруббер Вентури, соединенный с котлом-утилизатором, и включает газоочистительную колонну, соединенную со скруббером Вентури, причем в донной части газоочистительной колонны размещен отстойный резервуар, в донной части отстойного резервуара расположено устройство для удаления шлака, и между впуском для охлаждающей воды и выпуском для охлаждающей воды газоочистительной колонны размещена градирня.The system further includes a venturi scrubber connected to the recovery boiler, and includes a gas scrubber connected to a venturi scrubber, a settling tank located in the bottom of the scrubbing column, a slag removal device located in the bottom of the settling tank, and between the cooling water inlet and the outlet for the cooling water of the scrub column is a cooling tower.
Далее температура газифицирующего агента при поступлении в газогенератор через первый воздушный впуск и вторичный воздушный впуск составляет 750°С-850°С. Далее количество первого газифицирующего агента, поступающего в газогенератор через первый воздушный впуск, составляет 50%-60% от общего количества газифицирующего агента в теплообменнике, количество вторичного газифицирующего агента, поступающего в газогенератор через вторичный воздушный впуск, составляет 35%-45% от общего количества газифицирующего агента в теплообменнике, и количество газифицирующего агента, подаваемого в газогенератор через впуск для циркулирующего угля, составляет 5% от общего количества газифицирующего агента в теплообменнике.Further, the temperature of the gasification agent upon entering the gas generator through the first air inlet and the secondary air inlet is 750 ° C-850 ° C. Further, the amount of the first gasification agent entering the gasifier through the first air inlet is 50% -60% of the total amount of gasification agent in the heat exchanger, the amount of secondary gasification agent entering the gasifier through the secondary air inlet is 35% -45% of the total gasification agent in the heat exchanger, and the amount of gasification agent supplied to the gasifier through the inlet for circulating coal, is 5% of the total amount of gasification agent in those exchanger.
На основе вышеописанного технического решения угольный газогенератор включает корпус газогенератора, причем донная часть корпуса газогенератора соединена с газоприемной камерой, между корпусом газогенератора и газоприемной камерой размещены воздушные колпачки, первый воздушный впуск расположен в газоприемной камере, и нижний впуск для исходного угля размещен внутри секции плотной фазы корпуса газогенератора.Based on the above technical solution, the coal gas generator includes a gas generator housing, the bottom of the gas generator housing being connected to the gas receiving chamber, air caps placed between the gas generator housing and the gas receiving chamber, the first air inlet located in the gas receiving chamber, and the lower inlet for the initial coal placed inside the dense phase section gas generator bodies.
Присутствуют 1-4 вторичных воздушных впуска. Один из вторичных воздушных впусков размещен между секцией плотной фазы и секцией разбавленной фазы корпуса газогенератора. Другие же вторичные воздушные впуски расположены внутри секции разбавленной фазы корпуса газогенератора.There are 1-4 secondary air inlets. One of the secondary air inlets is located between the dense phase section and the diluted phase section of the gasifier body. Other secondary air inlets are located inside the diluted phase section of the gasifier body.
Впуск для циркулирующего угля размещен внутри секции плотной фазы корпуса газогенератора.The inlet for circulating coal is placed inside the dense phase section of the gas generator housing.
Верхний впуск для исходного угля расположен внутри секции разбавленной фазы корпуса газогенератора.The top inlet for the source coal is located inside the diluted phase section of the gasifier body.
У впуска для циркулирующего угля размещена наклонная труба, причем наклонная труба соединена трубопроводами с звездообразными питателями для подачи материала, и угол между наклонной трубой и осью корпуса газогенератора составляет 20°-30°.An inclined pipe is placed at the inlet for circulating coal, the inclined pipe being connected by pipelines to star feeders for feeding material, and the angle between the inclined pipe and the axis of the gas generator body is 20 ° -30 °.
Корпус газогенератора имеет внутреннюю конструкцию с более крупной верхней частью и меньшей нижней частью, и площадь поперечного сечения верхней части в 3-7 раз превышает таковую нижней части.The gas generator housing has an internal structure with a larger upper part and a smaller lower part, and the cross-sectional area of the upper part is 3-7 times greater than that of the lower part.
В верхней части корпуса газогенератора размещен взрывобезопасный мембранный канал, и в нижней части корпуса газогенератора расположен трубопровод для удаления шлака.An explosion-proof membrane channel is located in the upper part of the gasifier housing, and a pipeline for removing slag is located in the lower part of the gas generator housing.
Присутствуют 6-8 сопловых отверстий, расположенных на каждом из воздушных колпачков, и диаметр каждого из сопловых отверстий составляет 4 мм - 6 мм.There are 6-8 nozzle openings located on each of the air caps, and the diameter of each of the nozzle openings is 4 mm to 6 mm.
Настоящее изобретение представляет угольную газогенераторную систему с циркулирующим угольным псевдоожиженным слоем, имеющую конструкцию с двойной подачей поступающего воздуха, подведением угля через два впуска, двумя ступенями отделения и циркуляцией порошкообразного угля. Газифицирующий агент, поступающий в газогенератор, и угольный газ, выходящий из газогенератора, вовлекают в теплообмен так, чтобы довести температуру поступающего в газогенератор газифицирующего агента до уровня 750°С-850°С. Поэтому потребление теплоты реакции порошкообразного угля и газифицирующего агента является на 20%-30% ниже, чем таковое при применении газифицирующего агента, имеющего комнатную температуру. Далее содержание горючего ингредиента в угольном газе составляет на 20%-30% больше, чем таковое в смешанном угольном газе, полученном при употреблении газифицирующего агента с комнатной температурой. Более конкретно, в настоящем изобретении угольный газ, выходящий из угольного газогенератора с температурой 950°С-1100°С, и газифицирующий агент с температурой 60°С-100°С подвергают теплообмену в теплообменнике. Температура газифицирующего агента после теплообмена повышается до 750°С-850°С. Угольный газ с температурой, снизившейся до 400°С-500°С, затем поступает в котел-утилизатор для получения водяного пара. После выхода из котла-утилизатора температура угольного газа снижается до уровня около 150°С, и затем угольный газ подают в скруббер Вентури и газоочистительную колонну для удаления пыли и наконец подвергают десульфуризации перед отправкой потребителю. При проведении теплообмена между угольным газом и газифицирующим агентом тепловая энергия угольного газа передается газифицирующему агенту. Температура газифицирующего агента повышается для увеличения количества водяного пара, и скорость реакции с углем возрастает, что не только снижает потребление угля угольным газогенератором, но и дает лучший состав ингредиентов в угольном газе. Более того, эффективно возвращается тепловая энергия угольного газа, тем самым на 20%-40% снижая расход угля. По сравнению с расходом угля на уровне 0,3 кг/Нм3-0,4 кг/Нм3 в традиционном угольном газогенераторе с использованием газифицирующего агента с комнатной температурой, потребление угля для смешанного угольного газа согласно настоящему изобретению снижается до 0,22 кг/Нм3-0,25 кг/Нм3. В дополнение, в настоящем изобретении благодаря размещению нижнего впуска для исходного угля и по меньшей мере одного верхнего впуска для исходного угля и использованию двух стадий отделения, включающих высокотемпературное отделение и низкотемпературное отделение, резко снижается количество порошкообразного угля, уносимого угольным газом. Отделенный порошкообразный уголь вновь подают в газогенератор, чтобы еще более снизить потребление угля в угольном газогенераторе. В угольном газогенераторе согласно настоящему изобретению путем размещения первого воздушного впуска и вторичного воздушного впуска для подачи высокотемпературного газифицирующего агента, нижнего впуска для исходного угля и верхнего впуска для исходного угля, и впуска для циркулирующего угля для подачи циркулирующего угля порошкообразный уголь поддерживают циркулирующим внутри газогенератора все время, чтобы подвергать его повторному выжиганию и химической реакции для реализации полного сгорания и достижения высокого теплового коэффициента полезного действия. Далее корпус газогенератора согласно настоящему изобретению представляет собой конусообразную конструкцию с более крупной верхней частью и меньшей нижней частью. Площадь поперечного сечения верхней части примерно в 3-7 раз превышает таковую нижней части, благодаря чему можно не только отделять порошкообразный уголь с частицами более 0,5 мм, но также снижать скорость угольного газа в верхней части корпуса газогенератора до уровня 0,2 м/сек - 0,25 м/сек, что составляет всего лишь 20% от таковой в нижней части. Угольный газ находится и газифицируется в газогенераторе в течение длительного времени, чтобы еще более улучшить состав ингредиентов угольного газа. Далее в настоящем изобретении используют двухстадийное разделение, то есть техническое решение, включающее высокотемпературное разделение и низкотемпературное разделение, чтобы резко снизить количество порошкообразного угля, уносимого в угольном газе. Эффективность высокотемпературного разделения составляет 99%, эффективность низкотемпературного разделения составляет 90%, общая эффективность достигает 99,9%, и количество остающегося угля составляет не более 0,2% от общего количества. Отделенный порошкообразный уголь опять подают в газогенератор, создавая циркуляцию угля, чем резко снижается потребление угля. В настоящем изобретении теплотворная способность смешанного угольного газа, полученного с использованием газифицирующего агента из воздуха плюс водяного пара, составляет 5600 кДж/Нм3 - 6000 кДж/Нм3 (1350 ккал/Нм3 - 1450 ккал/Нм3). Достигаются низкий расход угля, высокая теплотворная способность, высокая производительность и низкая стоимость.The present invention provides a circulating coal fluidized bed coal gas generation system having a dual air supply design, coal supply through two inlets, two separation stages and pulverized coal circulation. The gasifying agent entering the gasifier and the coal gas leaving the gas generator are drawn into heat exchange so as to bring the temperature of the gasifying agent entering the gas generator to a level of 750 ° C-850 ° C. Therefore, the consumption of heat of reaction of powdered coal and gasification agent is 20% -30% lower than that when using gasification agent having room temperature. Further, the content of the combustible ingredient in coal gas is 20% -30% more than that in mixed coal gas obtained by using a gasifying agent at room temperature. More specifically, in the present invention, the coal gas leaving the coal gas generator with a temperature of 950 ° C.-1100 ° C. and a gasifying agent with a temperature of 60 ° C.-100 ° C. are heat exchanged in a heat exchanger. The temperature of the gasification agent after heat transfer rises to 750 ° C-850 ° C. Coal gas with a temperature decreasing to 400 ° C-500 ° C, then enters the recovery boiler to obtain water vapor. After exiting the recovery boiler, the temperature of the coal gas drops to about 150 ° C, and then the coal gas is fed to a Venturi scrubber and gas scrubbing column to remove dust and finally subjected to desulfurization before being sent to the consumer. When conducting heat exchange between coal gas and a gasifying agent, the thermal energy of the coal gas is transferred to the gasifying agent. The temperature of the gasification agent rises to increase the amount of water vapor, and the reaction rate with coal increases, which not only reduces the consumption of coal by a coal gas generator, but also gives the best composition of ingredients in coal gas. Moreover, the thermal energy of coal gas is effectively returned, thereby reducing coal consumption by 20% -40%. Compared to a coal flow rate of 0.3 kg / Nm 3 −0.4 kg / Nm 3 in a conventional coal gas generator using a room temperature gasification agent, the coal consumption for the mixed coal gas of the present invention is reduced to 0.22 kg / Nm 3 -0.25 kg / Nm 3 . In addition, in the present invention, by arranging a lower inlet for a source coal and at least one upper inlet for a source coal and using two separation stages including a high temperature separation and a low temperature separation, the amount of powdered coal carried away by the coal gas is sharply reduced. The separated powdered coal is again fed to the gas generator in order to further reduce the consumption of coal in the coal gas generator. In a coal gas generator according to the present invention, by placing a first air inlet and a secondary air inlet for supplying a high temperature gasification agent, a lower inlet for a source coal and an upper inlet for a source coal, and a circulating coal inlet for supplying circulating coal, powdered coal is kept circulating inside the gas generator all the time to subject it to repeated burning and a chemical reaction to realize complete combustion and achieve high thermal oeffitsienta efficiency. Further, the gas generator housing according to the present invention is a cone-shaped structure with a larger upper part and a smaller lower part. The cross-sectional area of the upper part is approximately 3-7 times greater than that of the lower part, so that it is possible not only to separate powdered coal with particles greater than 0.5 mm, but also to reduce the speed of coal gas in the upper part of the gas generator body to a level of 0.2 m / sec - 0.25 m / sec, which is only 20% of that in the lower part. Coal gas has been located and gasified in the gas generator for a long time to further improve the composition of the coal gas ingredients. Further, in the present invention, two-stage separation is used, that is, a technical solution comprising high temperature separation and low temperature separation in order to drastically reduce the amount of powdered coal carried away in the coal gas. The high-temperature separation efficiency is 99%, the low-temperature separation efficiency is 90%, the total efficiency reaches 99.9%, and the amount of remaining coal is not more than 0.2% of the total. The separated powdered coal is again fed into the gas generator, creating a circulation of coal, thereby sharply reducing coal consumption. In the present invention, the calorific value of the mixed coal gas obtained with the gasifying agent from the air plus water vapor is 5600 kJ / m 3 - 6,000 kJ / Nm 3 (1350 kcal / Nm 3 - 1450 kcal / Nm 3). Achieved low coal consumption, high calorific value, high productivity and low cost.
Угольный газогенератор согласно настоящему изобретению может иметь крупномасштабную конструкцию. Нагретые компоненты могут быть изготовлены из огнеупорного материала. Обеспечиваются невысокая стоимость, продолжительный срок службы, низкий уровень выбросов летучей золы, коэффициент использования угля достигает 95%, и коэффициент использования тепловой энергии также составляет до 90%. При употреблении обогащенного кислородом воздуха плюс водяного пара в качестве газифицирующего агента может быть получен полуводяной угольный газ; когда в качестве газифицирующего агента используют чистый кислород плюс водяной пар, можно получить водяной угольный газ. Угольный газ после двухстадийного сухого удаления пыли далее подвергают мокрому удалению пыли в скруббере Вентури и газоочистительной колонне и десульфуризационной обработке, чтобы количество пыли в угольном газе было менее 5 мг/м3, и количество серы в угольном газе составляло менее 10 мг/м3.The coal gas generator according to the present invention may have a large-scale construction. Heated components may be made of refractory material. Low cost, long service life, low level of emissions of fly ash are ensured, the utilization of coal reaches 95%, and the utilization of thermal energy is also up to 90%. When using oxygen-enriched air plus water vapor as a gasification agent, semi-aquatic coal gas can be obtained; when pure oxygen plus water vapor is used as the gasification agent, coal water gas can be obtained. After two-stage dry dust removal, coal gas is then subjected to wet dust removal in a Venturi scrubber and gas scrubbing column and desulfurization treatment so that the amount of dust in the coal gas is less than 5 mg / m 3 and the amount of sulfur in the coal gas is less than 10 mg / m 3 .
Настоящее изобретение будет описано более подробно с привлечением чертежей и вариантов исполнения.The present invention will be described in more detail with reference to the drawings and embodiments.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Фиг.1 представляет схематический вид согласно настоящему изобретению.Figure 1 is a schematic view according to the present invention.
Фиг.2 представляет схематический вид, иллюстрирующий угольный газогенератор согласно настоящему изобретению.2 is a schematic view illustrating a coal gas generator according to the present invention.
Разъяснение ссылочных позиций, указанных на фигурах:Clarification of the reference positions indicated in the figures:
1 - устройство для подачи угля; 2 - угольный газогенератор; 3 - высокотемпературный сепаратор, 4 - низкотемпературный сепаратор; 5 - теплообменник; 6 - котел-утилизатор; 7 - скруббер Вентури; 8 - газоочистительная колонна; 9 - отстойный резервуар; 10 - градирня; 11 - устройство для удаления шлака; 12 - нагнетательный вентилятор; 13 - звездообразный питатель для подачи материала; 14 - водяной насос; 15 - паровой барабан; 20 - корпус газогенератора; 21 - первый воздушный впуск; 22 - вторичный воздушный впуск; 23 - впуск для циркулирующего угля; 24А - нижний впуск для исходного угля; 24В - верхний впуск для исходного угля; 25 - выпуск для угольного газа; 26 - наклонная труба; 27 - трубопровод для выведения шлака; 28 - мембранный взрывобезопасный канал; 29 - воздушный колпачок.1 - a device for supplying coal; 2 - coal gas generator; 3 - high temperature separator; 4 - low temperature separator; 5 - heat exchanger; 6 - waste heat boiler; 7 - a venturi scrubber; 8 - gas cleaning column; 9 - settling tank; 10 - cooling tower; 11 - a device for removing slag; 12 - discharge fan; 13 - star-shaped feeder for feeding material; 14 - water pump; 15 - steam drum; 20 - gas generator housing; 21 - the first air inlet; 22 - secondary air inlet; 23 - inlet for circulating coal; 24A - lower inlet for source coal; 24B - upper inlet for source coal; 25 - release for coal gas; 26 - inclined pipe; 27 - pipeline for the removal of slag; 28 - explosion-proof membrane channel; 29 - air cap.
Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Фиг.1 представляет схематический вид согласно настоящему изобретению. Как показано на фиг.1, основная компоновка угольной газогенераторной системы с циркулирующим угольным псевдоожиженным слоем включает следующие последовательно соединенные устройства: устройство 1 для подачи угля, угольный газогенератор 2, высокотемпературный сепаратор 3, теплообменник 5, низкотемпературный сепаратор 4, котел-утилизатор 6, скруббер 7 Вентури и газоочистительная колонна 8. Исходный уголь подают с помощью устройства 1 для подачи угля в угольный газогенератор 2 и вводят в реакцию с образованием угольного газа. Угольный газ подвергают операциям отделения порошкообразного угля в высокотемпературном сепараторе 3, нагревания газифицирующего агента в теплообменнике 5, опять отделения порошкообразного угля в низкотемпературном сепараторе 4, производства водяного пара в котле-утилизаторе 6, удаления пыли в скруббере 7 Вентури и промывания в газоочистительной колонне 8 и затем передают потребителю. На угольном газогенераторе 2 размещены первый воздушный впуск 21, по меньшей мере один вторичный воздушный впуск 22 и впуск 23 для циркулирующего угля. Первый воздушный впуск 21 и вторичный воздушный впуск 22 для подведения высокотемпературного газифицирующего агента в угольный газогенератор 2 соединены с теплообменником 5 трубопроводами, используемыми для подведения высокотемпературного газифицирующего агента, нагретого до температуры около 750°С-850°С в теплообменнике 5, в угольный газогенератор 2. Впуск 23 для циркулирующего угля для подведения циркулирующего угля в угольный газогенератор 2 соединен с высокотемпературным сепаратором 3 и низкотемпературным сепаратором 4 через трубопроводы, употребляемые для повторного введения в газогенератор 2 порошкообразного угля с размером частиц более 10 микрон (10 мкм), отделенных с помощью высокотемпературного сепаратора 3 и низкотемпературного сепаратора 4. Кроме того, впуск 23 для циркулирующего угля также соединен с теплообменником 5 через трубопровод, используемый для введения высокотемпературного газифицирующего агента с температурой около 750°С-850°С в угольный газогенератор 2 вместе с циркулирующим углем.Figure 1 is a schematic view according to the present invention. As shown in FIG. 1, the basic arrangement of a coal gas generating system with a circulating coal fluidized bed includes the following series-connected devices: a coal supply device 1, a coal gas generator 2, a high temperature separator 3, a heat exchanger 5, a low temperature separator 4, a waste heat boiler 6, a scrubber 7 Venturi and gas scrubbing column 8. Initial coal is fed by means of a device 1 for supplying coal to a coal gas generator 2 and is reacted to form coal gas. Coal gas is subjected to operations of separating powdered coal in a high temperature separator 3, heating a gasifying agent in a heat exchanger 5, again separating powdered coal in a low temperature separator 4, producing steam in a waste heat boiler 6, removing dust in a venturi scrubber 7, and washing in a gas scrubbing column 8 and then passed to the consumer. The
Настоящее изобретение представляет угольную газогенераторную систему с циркулирующим угольным псевдоожиженным слоем, имеющую конструкцию с двойной подачей поступающего воздуха, двумя ступенями отделения и циркуляцией порошкообразного угля. В одном аспекте путем теплообмена между угольным газом, выходящим наружу из газогенератора, и газифицирующим агентом, поступающим внутрь газогенератора, теплота угольного газа, выходящего наружу из газогенератора, передается газифицирующему агенту, поступающему внутрь газогенератора, чтобы температуру газифицирующего агента повысить до около 750°С-850°С, с тем, чтобы снизить потребление угля в угольном газогенераторе и очистить угольный газ. В еще одном аспекте путем организации двух ступеней отделения при высокой температуре и низкой температуре резко снижают количество порошкообразного угля, уносимого в угольном газе, и отделенный порошкообразный уголь опять подают в газогенератор, чтобы еще более снизить потребление угля в угольном газогенераторе.The present invention provides a coal gas generating system with a circulating coal fluidized bed, having a design with a double supply of incoming air, two stages of separation and circulation of powdered coal. In one aspect, by heat exchange between the coal gas exiting from the gasifier and the gasification agent entering the gasifier, the heat of the coal gas exiting from the gasifier is transferred to the gasification agent entering the gasifier so that the temperature of the gasification agent is raised to about 750 ° C. 850 ° C, in order to reduce the consumption of coal in a coal gas generator and purify coal gas. In yet another aspect, by arranging two stages of separation at high temperature and low temperature, the amount of powdered coal carried away in the coal gas is sharply reduced, and the separated powdered coal is again fed to the gas generator to further reduce the consumption of coal in the coal gas generator.
Фиг.2 представляет схематический вид угольного газогенератора в соответствии с настоящим изобретением. Как показано на фиг.2, угольный газогенератор 2 включает корпус 20 газогенератора. На корпусе 20 газогенератора размещены первый воздушный впуск 21, по меньшей мере один вторичный воздушный впуск 22, впуск 23 для циркулирующего угля, нижний впуск 24А для исходного угля и по меньшей мере один верхний впуск 24В для исходного угля. Выпуск 25 для угольного газа расположен в верхней части корпуса 20 газогенератора. Первый воздушный выпуск 21 и вторичный воздушный впуск 22 используют для подведения высокотемпературного газифицирующего агента в газогенератор. Впуск 23 для циркулирующего угля используют для подведения в газогенератор отделенного порошкообразного угля с размером частиц более 10 микрон (10 мкм). Нижний впуск 24А для исходного угля и верхний впуск 24В для исходного угля соединены с устройством 1 для подачи угля, используемым для введения исходного угля в газогенератор. Выпуск для угольного газа используют для выведения высокотемпературного угольного газа. Более конкретно, донная часть корпуса 20 газогенератора соединена с газоприемной камерой, и между корпусом газогенератора и газоприемной камерой размещены воздушные колпачки 29. Первый воздушный впуск 21 расположен при газоприемной камере, нижний впуск 24А для исходного угля и впуск 23 для циркулирующего угля размещены в секции плотной фазы вблизи воздушных колпачков 29, и некоторые из вторичных воздушных впусков 22 и верхний впуск 24В для исходного угля установлены в секции разбавленной фазы над секцией плотной фазы. Первый воздушный впуск 21 подает газифицирующий агент при температуре 750°С-850°С в газоприемную камеру и внутрь воздушных колпачков 29. Скорость газового потока газифицирующего агента в корпусах воздушных колпачков достигает 2 м/сек - 3 м/сек. Скорость газового потока газифицирующего агента, выдуваемого из сопловых отверстий в корпусах воздушных колпачков, достигает 30 м/сек - 50 м/сек, так что порошкообразный уголь с размером частиц более 10 микрон (10 мкм) находится в псевдоожиженном состоянии. В пределах объема на дистанции в 50 мм - 80 мм от корпусов воздушных колпачков весь кислород в газифицирующем агенте выгорает вместе с порошкообразным углем; затем водяной пар, диоксид углерода и уголь вступают в реакцию. В результате реакции в высокотемпературной области большая часть диоксида углерода превращается в монооксид углерода, водяной пар, диоксид углерода и уголь вступают в реакцию. В результате реакции в высокотемпературной области большая часть диоксида углерода превращается в монооксид углерода, водяной пар преобразуется в газообразный водород и газообразный монооксид углерода, летучее вещество в угле переходит в газообразное состояние и подвергается крекингу до метана и тому подобного. В настоящем варианте осуществления для каждого из воздушных колпачков 29 может быть использована нержавеющая сталь марки 1Cr18Ni9Ti, причем таковые имеют 6-8 сопловых отверстий. Каждое из сопловых отверстий имеет диаметр 4 мм - 6 мм. Соединение между воздушными колпачками и основанием корпуса газогенератора выполнено с плотной пригонкой. Соединение между воздушными колпачками реализовано путем крепления цементом.Figure 2 is a schematic view of a coal gas generator in accordance with the present invention. As shown in FIG. 2, the coal gas generator 2 includes a
Возможно наличие 1-4 вторичных воздушных впусков 22, размещенных на корпусе 22 газогенератора. Один вторичный воздушный впуск в нижней части размещен между секцией плотной фазы и секцией разбавленной фазы корпуса газогенератора; и другие вторичные воздушные впуски расположены внутри секции разбавленной фазы корпуса газогенератора. Нижний впуск 24А для исходного угля и впуск 23 для циркулирующего угля размещены в секции плотной фазы корпуса 20 газогенератора. Порошкообразный уголь подают в корпус 20 газогенератора через нижний впуск 24А для исходного угля и впуск 23 для циркулирующего угля. В то же самое время газифицирующий агент вводят во впуск 23 для циркулирующего угля, чтобы нагреть циркулирующий уголь до горения и ввести в газогенератор. Верхний впуск 24В для исходного угля размещен внутри секции разбавленной фазы корпуса газогенератора. Расстояние между верхним впуском 24В для исходного угля и нижним впуском 24А для исходного угля составляет 4000 мм - 5000 мм, предпочтительно равно 4700 мм. В настоящем изобретении, в режиме запуска, порошкообразный уголь подают через нижний впуск 24А для исходного угля. После периода нормальной эксплуатации прекращают подачу угля через нижний впуск 24А для исходного угля, порошкообразный уголь или коксующийся уголь подводят через верхний впуск 24В для исходного угля. Уголь в секции плотной фазы главным образом поступает от подачи циркулирующего угля через впуск 23 для циркулирующего угля. Поскольку температура нижней части контролируется циркулирующим углем, температура в области около верхнего впуска 24В для исходного угля является высокой для эффективного улучшения степени конверсии взаимодействия. Уголь, подводимый через верхний впуск 24В для исходного угля, может представлять собой порошкообразный уголь или коксующийся уголь. В настоящем варианте осуществления предпочтителен коксующийся уголь. Преимущество использования верхнего впуска 24В для исходного угля для введения угля заключается в том, что: (1) когда в качестве исходного материала употребляют некоксующийся уголь, циркулирующий уголь в нижней части газогенератора регулирует температуру нижней части газогенератора, и количество циркулирующего угля может достигать уровня, в 20-40 раз превышающего количество исходного угля, чтобы расходовать циркулирующий уголь для экономичного потребления угля в системе; (2) если коксующийся уголь подают в газогенератор через нижний впуск 24А для исходного угля, то коксующийся уголь имеет тенденцию выделять липкую жидкость (каменноугольную смолу) во время регулирования температуры, и липкая жидкость могла бы облеплять уголь в донной части газогенератора, обусловливая закоксовывание; напротив, в настоящем варианте осуществления коксующийся уголь подают через верхний впуск 24В для исходного угля в секции разбавленной фазы, причем коксующийся уголь будет немедленно разлагать липкую жидкость с образованием газа, чтобы предотвратить явление закоксовывания; (3) уровень содержания летучих компонентов в коксующемся угле может достигать 50%, чтобы резко улучшить состав и теплотворную способность угольного газа. Могут наличествовать 1-3 верхних впуска 24В для исходного угля, число которых может быть определено согласно количеству поступающего угля. С впуском 23 для циркулирующего угля соединена наклонная труба 26. Угол α между наклонной трубой 26 и осью корпуса газогенератора составляет 20°-30°, чтобы сделать высоту слоя порошкообразного угля в наклонной трубе 26 больше, чем высота секции плотной фазы в газогенераторе. Поэтому через наклонную трубу 26 подают в газогенератор порошкообразный уголь с размером частиц больше 10 микрон (10 мкм), который отделен с помощью высокотемпературного сепаратора и низкотемпературного сепаратора, и порошкообразный уголь вводят вместе с газифицирующим агентом, направляемым через наклонную трубу в газогенератор для инициирования горения. В настоящем варианте осуществления наклонная труба 26 имеет диаметр 200 мм с внутренней частью в виде трубы из нержавеющей стали, с наружной частью в форме трубы из углеродистой стали и средней частью, сформированной слоем изоляционной облицовки. Наклонная труба 26 направляет газообразный газифицирующий агент в донную часть газогенератора. Воздушный впуск для газифицирующего агента имеет диаметр около 57 мм, чтобы направлять порошкообразный уголь в газогенератор под действием собственного веса и воздушного потока. В вышеописанном техническом решении путем добавления вторичного высокотемпературного газифицирующего агента температуру угольного газа повышают для увеличения теплосодержания во время газификации водяного пара и угля и выжигания части тонкого угольного порошка, чтобы снизить вынос угля из угольного газогенератора настолько, насколько это возможно.Perhaps the presence of 1-4
В настоящем варианте осуществления количество газифицирующего агента, подаваемого в газогенератор через первый воздушный впуск 21, составляет 50%-60% от общего количества газифицирующего агента, причем 35%-45% газифицирующего агента подводят в газогенератор через вторичный воздушный впуск 22, и остальные 5% газифицирующего агента вводят в газогенератор через впуск 23 для циркулирующего угля. Общее количество газифицирующего агента имеет отношение к количеству газифицирующего агента на воздушном выпуске теплообменника.In the present embodiment, the amount of gasification agent supplied to the gasifier through the
Трубопровод 27 для удаления шлака расположен в донной части корпуса 20 газогенератора и используется для выгрузки каменного балласта в газогенераторе и содержащихся в угле крупных кусков такового. Мембранный взрывобезопасный канал 28 размещен на верхней части корпуса 20 газогенератора и используется для предотвращения взрыва угольного газа и воздуха в газогенераторе, обусловленного эксплуатацией в неправильном режиме. Даже если происходит взрыв, взорвавшийся газ должен вырваться через мембранный взрывобезопасный канал 28 в верхней части корпуса газогенератора вместо прорыва из средней или нижней части газогенератора, благодаря чему можно избежать ожога и травмирования операторов. Ввиду того, что температура внутри корпуса газогенератора достигает 900°С-1100°С, корпус 20 газогенератора выложен изнутри слоем огнеупорного кирпича. Между огнеупорными кирпичами и корпусом газогенератора сформирован изолирующий слой для теплоизоляции, который может поддерживать наружную температуру корпуса газогенератора ниже 60°С. Верхняя часть газогенератора сформирована в виде свода из скошенных огнеупорных кирпичей с изолирующим слоем, который опирается на корпус газогенератора. Поэтому при термическом расширении изменение размера будет происходить только внутри изолирующего слоя.The
В угольном газогенераторе 2 согласно настоящему изобретению внутренняя часть корпуса 20 газогенератора представляет собой конус с более крупной верхней частью и меньшей нижней частью. Площадь поперечного сечения внутренней верхней части газогенератора в 3-7 раз, предпочтительно в 5 раз, превышает таковую внутренней нижней части, чтобы поддерживать скорость потока угольного газа во внутренней верхней части газогенератора на уровне ниже 0,2 м/сек - 0,25 м/сек. Скорость составляет только 20% от таковой в нижней части. В одном аспекте порошкообразный уголь с размером частиц более 0,5 мм отделяется и вовлекается в процесс циркуляции внутри газогенератора, и вместе с тем продолжительность пребывания порошкообразного угля внутри газогенератора возрастает до периода времени более 30 минут, чтобы обеспечить надлежащий состав угольного газа и протекание химической реакции порошкообразного угля; в другом аспекте период времени, в течение которого угольный газ находится внутри газогенератора, возрастает примерно до 10 секунд, чтобы продлить продолжительность газификации и получить угольный газ с улучшенным составом.In the coal gas generator 2 according to the present invention, the interior of the
Высокотемпературный сепаратор 3 оснащен впуском для угольного газа в высокотемпературный сепаратор, выпуском для угольного газа из высокотемпературного сепаратора и выпуском для порошкообразного угля из высокотемпературного сепаратора. Впуск для угольного газа в высокотемпературный сепаратор соединен трубопроводом с выпуском 25 для угольного газа на угольном газогенераторе 2, чтобы подавать угольный газ в высокотемпературный сепаратор 3. Выпуск для порошкообразного угля из высокотемпературного сепаратора оснащен звездообразным питателем 13 для подачи материала, который соединен с впуском 23 для циркулирующего угля на угольном газогенераторе 2 через трубопровод, и наклонной трубой 26, чтобы подавать отделенный порошкообразный уголь из высокотемпературного сепаратора 3 обратно в угольный газогенератор 2 с регулированием количества подаваемого угля. В настоящем варианте осуществления в высокотемпературном сепараторе 3 может быть использован количественный трубчатый впуск неправильной формы, то есть циклонный пылеуловитель Е-типа. Высокотемпературный сепаратор 3 может быть футерован огнеупорным и термоизоляционным слоем в таковом с крышкой, сделанной из огнеупорного цемента, и с центральной трубой, изготовленной из устойчивого к высоким температурам материала, стали 1Cr25Ni20. Звездообразный питатель 13 для подачи материала также имеет устойчивую к высокой температуре конструкцию, включающую основной вал, который представляет собой полый вал с использованием охлаждающей воды внутри такового, и корпус, который выполнен из устойчивой к высокой температуре нержавеющей стали с облицовкой из алюмосиликатного фиброкартона. Температура корпуса может поддерживаться только при 50°С-60°С. Уплотнение концевого торца может предотвращать утечку угольного газа. Высокотемпературный сепаратор 3 может полностью отделять порошкообразный уголь с размером частиц более 10 микрон (10 мкм), и эффективность отделения может достигать даже 99%.The high temperature separator 3 is equipped with an inlet for coal gas into the high temperature separator, an outlet for coal gas from the high temperature separator, and an outlet for powdered coal from the high temperature separator. The coal gas inlet to the high temperature separator is connected by a pipe to the
Теплообменник 5 оснащен впуском теплообменника для угольного газа, выпуском теплообменника для угольного газа, воздушным впуском теплообменника и воздушным выпуском теплообменника. Угольный газ с высокой температурой, выходящий из высокотемпературного сепаратора 3, и газифицирующий агент, который будет подаваться в угольный газогенератор 2, подвергаются теплообмену внутри теплообменника 5. Более конкретно, впускной теплообменник для угольного газа соединен с выпуском высокотемпературного сепаратора для угольного газа на высокотемпературном сепараторе 3 через трубопровод, чтобы подводить угольный газ с высокой температурой, выходящий из высокотемпературного сепаратора 3, в теплообменник 5 для теплообмена. Нагнетательный вентилятор 12 соединен с воздушным впуском теплообменника. Воздушный выпуск теплообменника соединен с первым воздушным впуском 21 и вторичным воздушным впуском 22 угольного газогенератора 2 через трубопровод, и также соединен трубопроводом с впуском 23 для циркулирующего угля в угольном газогенераторе 2. Газифицирующий агент, подвергнутый теплообмену в теплообменнике 5, подают в первый воздушный впуск 21, вторичный воздушный впуск 22 и впуск 23 для циркулирующего угля угольного газогенератора 2. После вышеназванного теплообмена температура угольного газа снижается от 900°С-1000°С до 400°С-500°С, и температура газифицирующего агента повышается от 60°С-100°С до 750°С-850°С. Теплообменник 5 может представлять собой многотрубный прямоточный или многотрубный противоточный теплообменник. Когда используют многотрубный прямоточный теплообменник, температура многотрубного блока поддерживается на уровне ниже 750°С. Материалом многотрубного блока служит сталь 1Cr18Ni9Ti. В настоящем варианте осуществления в теплообменнике 5 используют многотрубный противоточный теплообменник. Материал многотрубного агрегата представляет собой алюминированную сталь 1Cr18Ni9Ti или сталь 1Cr25Ni20, которая может быть устойчивой к температурам 900°С-1000°С.The heat exchanger 5 is equipped with an inlet of a heat exchanger for coal gas, an outlet of a heat exchanger for coal gas, an air inlet of the heat exchanger and an air outlet of the heat exchanger. The high temperature coal gas exiting the high temperature separator 3 and the gasification agent which will be supplied to the coal gas generator 2 are heat exchanged inside the heat exchanger 5. More specifically, the coal gas inlet heat exchanger is connected to the outlet of the high temperature coal gas separator on the high temperature separator 3 through a pipeline to supply high temperature coal gas leaving the high temperature separator 3 to a heat exchanger 5 for heat exchange. The blower fan 12 is connected to the air inlet of the heat exchanger. The air outlet of the heat exchanger is connected to the
Низкотемпературный сепаратор 4 оснащен впуском низкотемпературного сепаратора для угольного газа, выпуском низкотемпературного сепаратора для угольного газа и выпуском низкотемпературного сепаратора для порошкообразного угля. Впуск низкотемпературного сепаратора для угольного газа соединен с выпуском теплообменника для угольного газа на теплообменнике 5 через трубопровод, чтобы подавать угольный газ в низкотемпературный сепаратор 4. Звездообразный питатель 13 для подачи материала размещен на выпуске низкотемпературного сепаратора для порошкообразного угля, и звездообразный питатель 13 для подачи материала соединен трубопроводом с впуском 23 для циркулирующего угля на угольном газогенераторе 2, чтобы подавать порошкообразный уголь, отделенный в низкотемпературном сепараторе 4, обратно в угольный газогенератор 2. В настоящем варианте осуществления эффективность низкотемпературного отделения составляет 90%. Низкотемпературный сепаратор 4 отделяет большую часть угля из угольного газа, и остается только часть тонкодисперсного угля с размером частиц менее 5 мкм.The low temperature separator 4 is equipped with an inlet of a low temperature separator for coal gas, an outlet of a low temperature separator for coal gas and an outlet of a low temperature separator for powdered coal. The inlet of the low-temperature coal gas separator is connected to the outlet of the coal gas heat exchanger on the heat exchanger 5 through a pipe to supply coal gas to the low-temperature separator 4. A star feeder 13 for supplying material is placed at the outlet of the low-temperature separator for powdered coal, and a star feeder 13 for supplying material connected by a pipe to the
В настоящем изобретении используют двухстадийное отделение (то есть вышеописанные высокотемпературное и низкотемпературное отделение), чтобы резко снизить количество порошкообразного угля, уносимого угольным газом. Эффективность высокотемпературного отделения составляет 99%, эффективность низкотемпературного отделения составляет 90%, общая эффективность достигает 99,9%, и количество остающегося угля составляет лишь менее 0,2% от общего количества. Кроме того, отделенный порошкообразный уголь подают обратно в газогенератор как циркулирующий уголь, благодаря чему значительно снижается потребление угля. Поскольку угольный газ, подводимый в теплообменник 5, содержит только порошкообразный уголь с размером частиц менее 10 мкм, абразивный износ теплообменника 5 довольно мал, что повышает эффективность теплообменника и долговечность теплообменника 5.The present invention utilizes a two-stage separation (i.e., the high-temperature and low-temperature separation described above) to drastically reduce the amount of powdered coal carried away by the coal gas. The efficiency of the high temperature separation is 99%, the efficiency of the low temperature separation is 90%, the total efficiency reaches 99.9%, and the amount of remaining coal is only less than 0.2% of the total. In addition, the separated powdered coal is fed back to the gas generator as circulating coal, thereby significantly reducing coal consumption. Since the coal gas supplied to the heat exchanger 5 contains only powdered coal with a particle size of less than 10 μm, the abrasive wear of the heat exchanger 5 is quite small, which increases the efficiency of the heat exchanger and the durability of the heat exchanger 5.
Котел-утилизатор 6 соединен с выпуском низкотемпературного сепаратора для угольного газа на низкотемпературном сепараторе 4 через трубопровод. Угольный газ, выходящий из низкотемпературного сепаратора 4, передает свою тепловую энергию воде в котле-утилизаторе 6, чтобы превратить воду в водяной пар. Водяной пар подается в воздушный впуск теплообменника с помощью парового барабана 15 и нагревается после смешения с воздухом, поступающим из нагнетательного вентилятора 12. Температура угольного газа, поступающего в котел-утилизатор 6, составляет 400°С-500°С. Температура угольного газа, выходящего из котла-утилизатора 6, составляет около 150°С. Поэтому в распоряжении имеется тепловая энергия, достаточная для получения достаточного количества водяного пара для использования в производстве угольного газа.The waste heat boiler 6 is connected to the outlet of the low-temperature separator for coal gas on the low-temperature separator 4 through a pipeline. The coal gas leaving the low-temperature separator 4 transfers its thermal energy to the water in the recovery boiler 6 in order to turn the water into water vapor. Water vapor is supplied to the air inlet of the heat exchanger using a steam drum 15 and is heated after mixing with air coming from the blower fan 12. The temperature of the coal gas entering the waste heat boiler 6 is 400 ° C-500 ° C. The temperature of the coal gas exiting the waste heat boiler 6 is about 150 ° C. Therefore, there is thermal energy available to produce enough water vapor for use in the production of coal gas.
Скруббер 7 Вентури соединен трубопроводом с котлом-утилизатором 6. Угольный газ, выходящий из котла-утилизатора 6, контактирует с водой в скруббере 7 Вентури для вымывания порошкообразного угля из угольного газа. После того, как угольный газ с температурой около 150°С поступает в скруббер 7 Вентури, его температура снижается до 50°С-60°С. В это время 90% порошкообразного угля с размером частиц 0-5 мкм вымываются из угольного газа. Газоочистительная колонна 8 оснащена впуском газоочистительной колонны для угольного газа, выпуском газоочистительной колонны для угольного газа, выпуском для промывной жидкости, впуском для охлаждающей воды и выпуском для охлаждающей воды. Впуск газоочистительной колонны для угольного газа соединен трубопроводом со скруббером 7 Вентури для дополнительного вымывания порошкообразного угля из угольного газа. Угольный газ после промывания подают потребителю для использования через выпуск газоочистительной колонны для угольного газа. В это время, когда угольный газ покидает газоочистительную колонну 8, содержащееся в нем количество угля составляет всего около 5 мг/Нм3. У выпуска газоочистительной колонны для осаждения порошкообразного угля расположен отстойный резервуар 9. И затем накопившийся влажный порошкообразный уголь отфильтровывают с помощью фильтра и выводят наружу с использованием устройства 11 для удаления шлака, который может представлять собой вакуумный фильтр. Между впуском для охлаждающей воды и выпуском для охлаждающей воды подсоединена градирня 10. Охлаждающая вода в газоочистительной колонне 8 поступает в градирню 10 для охлаждения через выпуск для охлаждающей воды и подается обратно в газоочистительную колонну 8 через впуск для охлаждающей воды после охлаждения. В настоящем варианте осуществления может быть использована газоочистительная колонна 8 с набивкой или вихревого типа, что может быть определено в соответствии с габаритами колонны. Промывная жидкость в донной части газоочистительной колонны поступает в отстойный резервуар 9. Поскольку площадь поперечного сечения возрастает, скорость потока воды снижается до 0,02 м/сек, чтобы порошкообразный уголь мог осесть на дно. Вода переходит в градирню 10 для охлаждения и затем перекачивается водяным насосом 14 в газоочистительную колонну 8 и скруббер 7 Вентури для промывания. Можно видеть, что угольный газ после двухстадийного сухого удаления пыли далее подвергают мокрому удалению пыли в скруббере Вентури и газоочистительной колонне, и десульфуризационной обработке, чтобы сделать количество пыли, содержащейся в угольном газе, менее 5 мг/м3, и количество серы, содержащейся в угольном газе, менее 10 мг/м3.The Venturi scrubber 7 is connected by a pipeline to the recovery boiler 6. Coal gas exiting from the recovery boiler 6 is contacted with water in the Venturi scrubber 7 to flush powdered coal from the coal gas. After coal gas with a temperature of about 150 ° C enters the Venturi scrubber 7, its temperature drops to 50 ° C-60 ° C. At this time, 90% of powdered coal with a particle size of 0-5 microns is washed out of the coal gas. The scrubbing column 8 is equipped with an inlet of a scrubbing column for coal gas, an outlet of a scrubbing column for coal gas, an outlet for flushing liquid, an inlet for cooling water and an outlet for cooling water. The inlet of a coal gas scrubbing column is connected by a pipe to a venturi scrubber 7 for additionally washing out powdered coal from coal gas. After washing, the coal gas is supplied to the consumer for use through the outlet of the coal gas cleaning column. At this time, when the coal gas leaves the scrub column 8, the amount of coal contained therein is only about 5 mg / Nm 3 . A settling tank 9 is located at the outlet of the scrubbing column for powdered coal. And then the accumulated wet powdered coal is filtered off with a filter and brought out using a slag removal device 11, which may be a vacuum filter. A cooling tower 10 is connected between the cooling water inlet and the cooling water outlet. The cooling water in the scrubbing column 8 enters the cooling tower 10 through the cooling water outlet and is fed back to the scrubbing column 8 through the cooling water inlet after cooling. In the present embodiment, a gas scrubbing column 8 with a packing or a swirl type can be used, which can be determined in accordance with the dimensions of the column. The washing liquid in the bottom of the scrubbing column enters the settling tank 9. As the cross-sectional area increases, the water flow rate decreases to 0.02 m / s so that the powdered coal can settle to the bottom. Water enters the cooling tower 10 for cooling and then is pumped by the water pump 14 to the scrub column 8 and the venturi scrubber 7 for washing. It can be seen that the coal gas after two-stage dry dust removal is further subjected to wet dust removal in a Venturi scrubber and gas scrubbing column, and desulfurization treatment to make the amount of dust contained in the coal gas less than 5 mg / m 3 and the amount of sulfur contained in coal gas, less than 10 mg / m 3 .
На основе вышеописанного технического решения, если количество воды, содержащейся в угле, подаваемом в газогенератор, превышает 8%, перед впуском 24 для исходного угля может быть размещено сушильное устройство. В дополнение далее могут быть установлены некоторые приборы и системы автоматического контроля, чтобы обеспечить возможность исполнения настоящего изобретения с полностью автоматической регулировкой и управлением при помощи системы, которая подробно не разъясняется.Based on the above technical solution, if the amount of water contained in the coal supplied to the gas generator exceeds 8%, a drying device may be placed in front of the inlet 24 for the source coal. In addition, some devices and automatic control systems can be installed in order to enable the implementation of the present invention with fully automatic adjustment and control using a system that is not explained in detail.
Наконец, следует отметить, что вышеописанные варианты осуществления приведены только для описания технического решения настоящего изобретения, но не предполагают ограничения настоящего изобретения. Следует понимать, что, хотя настоящее изобретение было подробно описано с привлечением вышеприведенных вариантов осуществления, квалифицированными специалистами в этой области технологии могут быть сделаны модификации технических решений, описанных в вышеприведенных вариантах осуществления, или могут быть произведены эквивалентные замены некоторых технических признаков в технических решениях, в той мере, насколько такие модификации или замены по своей сущности соответствующих технических решений не выходят за пределы области настоящего изобретения.Finally, it should be noted that the above embodiments are provided only to describe the technical solution of the present invention, but do not imply a limitation of the present invention. It should be understood that, although the present invention has been described in detail using the above embodiments, qualified specialists in this field of technology can make modifications to the technical solutions described in the above embodiments, or equivalent replacements may be made to some technical features in technical solutions, in to the extent that such modifications or replacements in essence of the relevant technical solutions do not go beyond the scope of us oyaschego invention.
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009146035/05A RU2426769C1 (en) | 2007-05-14 | 2007-05-14 | Gas generator system with coal circulating fluidised bed |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009146035/05A RU2426769C1 (en) | 2007-05-14 | 2007-05-14 | Gas generator system with coal circulating fluidised bed |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009146035A RU2009146035A (en) | 2011-06-20 |
| RU2426769C1 true RU2426769C1 (en) | 2011-08-20 |
Family
ID=44737536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009146035/05A RU2426769C1 (en) | 2007-05-14 | 2007-05-14 | Gas generator system with coal circulating fluidised bed |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2426769C1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108277049A (en) * | 2018-02-14 | 2018-07-13 | 李兆胜 | Efficiently separate the gasifying furnace device of slagging-off and heat recovery |
| CN110129097B (en) * | 2018-11-22 | 2024-01-16 | 上海境业环保能源科技股份有限公司 | Integrated treatment system and method for multiple pollution sources of coal gas with dividing wall type cooler |
-
2007
- 2007-05-14 RU RU2009146035/05A patent/RU2426769C1/en active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009146035A (en) | 2011-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5959665B2 (en) | Biomass gasification island method at high temperature and normal pressure | |
| JP6130837B2 (en) | Efficient and clean combustion method and apparatus for polymer materials | |
| CN101671578B (en) | Combustible material plasma high-temperature gasification technique and equipment thereof | |
| EP2147965B1 (en) | A coal circulating fluidized bed coal gas generating furnace system | |
| CN101063053B (en) | Circulating fluidized bed gas generator system | |
| US10208948B2 (en) | Solid fuel grade gasification-combustion dual bed poly-generation system and method thereof | |
| CN102391893B (en) | Biomass gasification-activation combination and preparation method of active porous carbon material | |
| CN201678647U (en) | Step biomass gasification unit | |
| JP2004534903A (en) | How to create clean energy from coal | |
| MX2014007866A (en) | Externally heated microwave plasma gasifier and synthesis gas production method. | |
| CN102191089A (en) | Two-stage high-temperature preheated steam biomass gasification furnace | |
| CN103740409B (en) | Multi-stage gas distribution high-temperature coal gasification device and method | |
| CN103666580A (en) | Coupled biomass pressurized pyrolysis process and system | |
| WO2008083574A1 (en) | A dry coal powder gasification furnace | |
| KR101632147B1 (en) | Power plant for generating electric power by biomass | |
| CN101230281A (en) | Solid biomass semi-water coal-gas producer | |
| CN201530809U (en) | Two-stage-plasma high temperature gasification equipment | |
| CN102746902B (en) | Gasification method of organic wastes and special gasification furnace | |
| JP6888313B2 (en) | Cement manufacturing system | |
| CN109852429A (en) | A kind of hydrogen generating system and method for coal combustion coupling rubbish steam gasification | |
| CN106833690A (en) | A kind of moving bed solid waste segmented pyrolytic gasification technique and its system | |
| RU2426769C1 (en) | Gas generator system with coal circulating fluidised bed | |
| CN108774548A (en) | A kind of high temperature air steam gasification system and the method for producing high-quality synthesis gas | |
| CN109385308A (en) | A kind of the double bed electricity generation system and method for coal-fired coupling domestic garbage pyrolysis | |
| CN201180123Y (en) | Semiwater gas generating stove for solid biomass |