RU2450224C2 - Способ и установка для сушки пылевидных топлив, прежде всего подаваемых на газификацию топлив - Google Patents

Способ и установка для сушки пылевидных топлив, прежде всего подаваемых на газификацию топлив Download PDF

Info

Publication number
RU2450224C2
RU2450224C2 RU2009133375/06A RU2009133375A RU2450224C2 RU 2450224 C2 RU2450224 C2 RU 2450224C2 RU 2009133375/06 A RU2009133375/06 A RU 2009133375/06A RU 2009133375 A RU2009133375 A RU 2009133375A RU 2450224 C2 RU2450224 C2 RU 2450224C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
drying
mill
transporting
drying gas
Prior art date
Application number
RU2009133375/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2009133375A (ru
Inventor
Иоганнес КОВОЛЛЬ (DE)
Иоганнес Коволль
Эберхард КУСКЕ (DE)
Эберхард КУСКЕ
Original Assignee
Уде Гмбх
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 Уде Гмбх filed Critical Уде Гмбх
Publication of RU2009133375A publication Critical patent/RU2009133375A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2450224C2 publication Critical patent/RU2450224C2/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K1/00—Preparation of lump or pulverulent fuel in readiness for delivery to combustion apparatus
    • F23K1/04—Heating fuel prior to delivery to combustion apparatus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00—Solid fuels
    • C10L5/02—Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/04—Raw material of mineral origin to be used; Pretreatment thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00—Solid fuels
    • C10L5/40—Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
    • C10L5/44—Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on vegetable substances
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B1/00—Preliminary treatment of solid materials or objects to facilitate drying, e.g. mixing or backmixing the materials to be dried with predominantly dry solids
    • F26B1/005—Preliminary treatment of solid materials or objects to facilitate drying, e.g. mixing or backmixing the materials to be dried with predominantly dry solids by means of disintegrating, e.g. crushing, shredding, milling the materials to be dried
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/06—Controlling, e.g. regulating, parameters of gas supply
    • F26B21/08—Humidity
    • F26B21/086—Humidity by condensing the moisture in the drying medium, which may be recycled, e.g. using a heat pump cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/14—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects using gases or vapours other than air or steam, e.g. inert gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B23/00—Heating arrangements
    • F26B23/02—Heating arrangements using combustion heating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0903—Feed preparation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0903—Feed preparation
    • C10J2300/0909—Drying
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
    • C10J2300/093—Coal
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K2201/00—Pretreatment of solid fuel
    • F23K2201/10—Pulverizing
    • F23K2201/1003—Processes to make pulverulent fuels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K2201/00—Pretreatment of solid fuel
    • F23K2201/10—Pulverizing
    • F23K2201/101—Pulverizing to a specific particle size
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K2201/00—Pretreatment of solid fuel
    • F23K2201/10—Pulverizing
    • F23K2201/103—Pulverizing with hot gas supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K2203/00—Feeding arrangements
    • F23K2203/10—Supply line fittings
    • F23K2203/104—Metering devices
    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к способу и установке для сушки пылевидных топлив, прежде всего подаваемых на газификацию топлив, таких как уголь, нефтяной кокс, биологические отходы. Способ, при осуществлении которого топливо измельчают в мельнице и подают в фильтр/сепаратор транспортирующим/сушильным газом, по меньшей мере часть которого после нагрева в контуре его циркуляции возвращают в мельницу. Температуру потока транспортирующего/сушильного газа до входа в мельницу повышают путем нагревания пламенем горелки и часть потока транспортирующего/сушильного газа охлаждают и осушают в газоохладителе, первую часть выходящего из которого осушенного газа выбрасывают в атмосферу и/или подают на сжигание, а вторую часть возвращают в поток транспортирующего/сушильного газа. Установка для сушки пылевидных топлив, прежде всего подаваемых на газификацию топлив, таких как уголь, нефтяной кокс, биологические отходы, имеет мельницу (2) для измельчения топлива, трубопровод (21) для подачи транспортирующего/сушильного газа в сепаратор (3) твердого вещества, а также рециркуляционный трубопровод (22) для возврата потока транспортирующего/сушильного газа в мельницу (2), прежде всего для осуществления способа согласно изобретению, имеет байпас (12) для транспортирующего/сушильного газа с газоохладителем, а также нагревательную горелку (17), расположенную по ходу потока транспортирующего/сушильного газа перед мельницей (2). Изобретение предлагает экономичный способ размола и сушки, а также уменьшить выбросы вредных веществ и снизить потребность в инертных газах. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к способу и установке для сушки пылевидных топлив, прежде всего подаваемых на газификацию топлив, таких как уголь, нефтяной кокс, биологические отходы, указанного в ограничительной части независимого пункта на "способ", соответственно в ограничительной части независимого пункта на "установку" типа.
Подобные способы, соответственно установки известны в различных вариантах их реализации. Так, например, в US 4750434 описаны нагрев и сушка пылевидных частиц, поступающих из мельницы. Способы измельчения и сушки, например, бурого угля описаны помимо прочего в EP 0203059, DE 3724960, соответственно DE 3943366.
Обычно высушенную пыль отделяют от отходящих газов пылевым фильтром, например тканевым фильтром. Часть отходящих газов сбрасывают при этом в атмосферу, однако известна также возможность смешения части отходящих газов с воздухом и инертными газами и подачи полученной смеси обратно в размольную установку. Количество подаваемых в размольную установку свежих газов обычно выбирают с таким расчетом, чтобы относительное содержание в них кислорода в зависимости от типа топлива составляло от 6 до 10 об.%, а точка росы выходящего из мельницы газа находилась ниже 65°С. Результирующее количество инертного газа составляет, например, 4000 м3, а количество выделившегося влажного отходящего газа составляет около 10000 м3 в пересчете на 1 т испарившейся воды.
Поступающий в мельницу газ имеет температуру в пределах от 150 до 450°С, практически до которой нагревается и часть размолотых частиц. При этом уже при температуре ниже 200°С начинается дегазация угля, в процессе которой сначала выделяются CH4, C2H6 и CO. При размоле и нагреве нефтяного кокса и подвергнутых обжигу биологических топлив возможно образование целого ряда вредных веществ, например циклических углеводородов, из-за чего при переработке таких альтернативных типов топлив выбросы углеводородов и некоторых отдельных веществ могут превышать предельно допустимые. Удаление подобных вредных веществ из отходящих в исключительно больших объемах газов, например, с расходом 200000 м3/ч при подаче угля с расходом 100 т/ч и влажностью 20%, потребовало бы высоких затрат и поэтому оказалось бы также неэкономичным. К недостаткам следует отнести также тот факт, что, например, при сушке бурого угля, влажность которого часто превышает 50%, горячими газами с температурой от 350 до 1000°С образуются летучие компоненты, попадание которых в атмосферу уже недопустимо.
В упомянутых выше литературных источниках отчасти содержится информация о возможности нагрева измельченного угля с использованием теплообменника, погруженного в псевдоожиженный слой, выходящую из которого часть газа, практически полностью состоящего из чистого пара, сжимают при этом до давления в пределах от 3 до 5 бар с целью повышения температуры этого газа, который тем самым можно подавать обратно в теплообменник, погруженный в псевдоожиженный слой. Этот пар конденсируется в теплообменнике, температура теплообменных поверхностей которого при этом должна быть ниже 150°С во избежание выделения продуктов дегазации, и отдает свою теплоту конденсации псевдоожиженному слою. Однако перед подачей в газогенератор с кипящим слоем уголь необходимо вновь подвергать размолу, в связи с чем необходимо использовать в общей сложности две мельницы со сложной и дорогостоящей системой сушки измельченного угля, из-за чего подобные установки для размола и сушки бурого угля гораздо дороже соответствующих установок для аналогичной переработки каменного угля.
Исходя из вышеизложенного, в основу настоящего изобретения была положена задача не только устранить рассмотренные выше недостатки, но и прежде всего предложить экономичный способ размола и сушки пылевидных топлив, а также разработать соответствующую установку, уменьшив при этом выбросы вредных веществ и снизив потребность в инертных газах.
В отношении способа указанного в начале описания типа эта задача решается согласно изобретению благодаря тому, что температуру потока транспортирующего/сушильного газа до входа в мельницу повышают путем нагревания пламенем горелки и часть потока транспортирующего/сушильного газа охлаждают и осушают в газоохладителе, первую часть выходящего из которого осушенного газа выбрасывают в атмосферу и/или подают на сжигание, а вторую часть возвращают в поток транспортирующего/сушильного газа.
Отличительная особенность предлагаемого в изобретении способа состоит, таким образом, в том, что часть возвращаемого в процесс газа для снижения его влажности и придания рециркулируемому газу способности к повторному насыщению содержащейся в угле влагой охлаждают в газоохладителе, в качестве которого предпочтительно используют скруббер. При этом часть выходящего из скруббера газа после его очистки, например, сорбентом можно выбрасывать в атмосферу или же направлять на сжигание, соответственно в реактор с катализатором для сжигания выделившихся из топлива углеводородов и других продуктов дегазации и для удаления образовавшихся при сжигании оксидов азота.
Различные варианты осуществления предлагаемого в изобретении способа представлены в относящихся к нему зависимых пунктах формулы изобретения, а также вытекают из пунктов формулы изобретения, в которых заявлена "установка".
Так, например, для компенсации возникающей при очистке/сжигании газа потери давления на выходе из системы можно повышать давление в контуре циркуляции транспортирующего/сушильного газа, однако вместо этого согласно одному из вариантов осуществления изобретения для повышения давления можно также использовать соответствующую газодувку. В соответствии с изобретением оно позволяет экономичным путем полностью удалять вредные вещества из отходящего в небольших объемах газа. Помимо этого к топливу можно безо всяких дополнительных затрат примешивать и подвергать газификации использованный твердый сорбент, например активированный уголь. При этом при высоких температурах, преобладающих в газогенераторах с кипящим слоем, все вредные вещества полностью разлагаются.
В еще одном варианте часть рециркулируемого газа можно нагревать, например, в первом теплообменнике, температуру в котором следует выбирать с таким расчетом, чтобы температура газового потока в контуре циркуляции транспортирующего/сушильного газа после смешения с частью газового потока из скруббера превышала точку росы и чтобы тем самым захваченные в скруббере капли успели испариться, а влажные пылевидные частицы успели высушиться до входа в последующий теплообменник.
В случае возможного прекращения подачи угля горячий газ в мельнице практически не охлаждается. В результате этого по истечении кратчайшего периода времени могло бы произойти разрушение или сгорание рукавных (тканевых) фильтров. Согласно изобретению эту проблему можно устранить, предусмотрев байпас в обход последующего теплообменника. Связанное с этим преимущество состоит в том, что перенаправление подобных газовых потоков обеспечивается гораздо быстрее, чем их охлаждение в теплообменнике, и поэтому тканевые фильтры оказываются эффективно защищены от воздействия высоких температур.
Количество возвращаемого в цикл транспортирующего/сушильного газа согласно изобретению можно дополнительно увеличить, сжигая топливо, поскольку в данном случае из-за отсутствия выбросов в атмосферу продуктов дегазации достижимы гораздо более высокие температуры, чем в обычных размольных установках. Благодаря такому повышению температуры удается уменьшить необходимый объем рециркулируемого газа и тем самым сократить капитальные затраты на установку в части ее аппаратуры, относящейся к контуру циркуляции транспортирующего/сушильного газа.
В качестве среды, в которой происходит процесс горения, согласно изобретению предпочтительно использовать богатый водородом горючий газ и кислород, что, в свою очередь, также приводит к снижению количества отходящего газа.
В еще одном варианте согласно изобретению можно перед пуском размольной установки при отключенной горелке снижать содержание кислорода в контуре циркуляции транспортирующего/сушильного газа добавлением инертного газа, под которым в данном случае подразумеваются N2, благородные газы, CO2, но не водяной пар. Расход потребного на эти цели инертного газа при этом согласно изобретению крайне мал даже в том случае, когда при измельчении и сушке обладающего высокой реакционной способностью бурого угля, который способен возгораться уже при температурах выше 40°С, стремятся использовать газ, не содержащий кислород.
Другие отличительные особенности и преимущества изобретения более подробно рассмотрены ниже со ссылкой на прилагаемый к описанию единственный чертеж. На этом чертеже показана схема предлагаемой в изобретении установки.
В показанной на чертеже установке в систему в обозначенном стрелкой 1 направлении подают перерабатываемое топливо, например бурый уголь, который соответствующим транспортером подается в мельницу 2. Мельница 2 одновременно служит для измельчения, сушки и классификации, при этом образующаяся в процессе измельчения высокодисперсная пыль, размер частиц которой составляет менее 0,5 мм, при температуре в пределах от 60 до 120°С пневматически выносится из мельницы и по трубопроводу 21 подается в фильтр 3, отделенное в котором твердое вещество подается в емкость 4, откуда измельченное и высушенное топливо можно тем самым подавать на последующее использование.
Для перемещения транспортирующего/сушильного газа в циркуляционном контуре предусмотрена газодувка 5, которой в последующие части установки подается очищенный газ, часть потока которого при этом по обозначенному позицией 12 трубопроводу подается для охлаждения в скруббер 6, а другая его часть пропускается через теплообменник 11 для нагрева и подается далее по трубопроводу 12а. При этом в теплообменник 11 подается по меньшей мере 15% от всего количества газа, выходящего из газодувки 5.
Количество газа, подаваемого в теплообменник 11, зависит преимущественно от температуры газа перед его входом в мельницу. При нагреве газа пламенем горелки 17 до высокой температуры в циркуляционном контуре требуется малое количество газа, и поэтому необходимость в отводе газового потока по трубопроводу 12а отсутствует (т.е. из газодувки газ в количестве 100% поступает в скруббер 6). Если же в системе сушки других видов топлив горелка 17 не предусмотрена, а температура в теплообменнике 15 достигает лишь низкого уровня (например, 200°С), то преобладающая часть выходящего из газодувки газа отводится по трубопроводу 12а, и лишь небольшая его часть, например 15%, подается на осушку в скруббер 6. Достигаемое при этом преимущество состоит в отсутствии образования CO2 в результате горения и в малом количестве CO2 в трубопроводе 9, благодаря чему для удаления вредных веществ, например хлорированных углеводородов, возможно использование, например, активированного угля.
Образующийся в скруббере конденсат в преобладающем количестве также рециркулируют, а именно: через охлаждающий теплообменник 7, а оставшуюся - избыточную - часть конденсата отбирают из системы по трубопроводу 8.
Необходимо отметить, что теплообменник 7 может быть выполнен в виде составной части скруббера 6. Часть охлажденного в скруббере 6 потока транспортирующего/сушильного газа можно удалять из системы по трубопроводу 9, в котором при необходимости может быть предусмотрена газодувка 21, и, например, как в показанном на чертеже варианте выбрасывать в атмосферу после очистки 10 газа, например, сорбентом, либо подавать в топку для сжигания все еще содержащихся в газе вредных веществ. Существенная часть газа вновь подается по трубопроводу 13 в циркуляционный контур и используется для сушки.
Рециркулируемая часть газового потока, пропускаемая через нагревающий теплообменник 11 в трубопроводе 12а, объединяется с другой частью газового потока, охлажденной в скруббере и отбираемой из него по трубопроводу 13, и после объединения совместно подаются по трубопроводу 14 в следующий, используемый для нагрева теплообменник 15. Из него общий газовый поток подается по трубопроводу 22 на нагрев пламенем горелки 17 и затем в нагретом состоянии поступает в мельницу 2. Трубопроводы для подвода к горелке 17 горючего и кислорода обозначены позициями 18 и 19, а стрелкой 20 обозначен трубопровод для подачи инертного газа в мельницу 2.
Как показано далее на схеме установки, весь объем возвращаемого в цикл газа можно, прежде всего для регулирования его температуры, пропускать в обход теплообменника 15 по байпасу 16, который может также представлять собой конструктивную составляющую часть теплообменника 15.
Ниже принцип действия предлагаемой в настоящем изобретении установки, на которой реализуется предлагаемый в изобретении способ, рассмотрен на примере.
В поступающем на переработку угле 1, подаваемом с расходом, например, 50 кг/с, необходимо уменьшить содержание влаги с 30 до 3 мас.%. При этом влагу необходимо испарять со скоростью 14 кг/с, на что требуется мощность, равная 36 МВт. С учетом иных теплостоков и количества подводимой энергии, затрачиваемой на размол, необходимое количество тепла составляет примерно 40 МВт. Температура рециркулируемого (возвращаемого в цикл) газа составляет 460°С перед входом в мельницу 2 и 105°С после выхода из нее. При удельной теплоемкости газа, равной 40 кДж/(кмоль-К), его для покрытия потребности в тепле необходимо подавать на вход в мельницу 2 с расходом 2,8 кмоля/с. Высушенный уголь улавливается в фильтре 3 в количестве 36 кг/с. Обеспыленный в фильтре 3 газ в количестве 80% подается в скруббер 6.
При охлаждении газа до 45°С содержание в нем влаги снижается с 35 до 10 об.%, что сопровождается выпадением водяного конденсата в количестве 14 кг/с. Часть осушенного газа в количестве 0,09 кмоля/с (2,5 м3/с) направляется на очистку и выбрасывается в атмосферу. Проходящий через теплообменник 11 газ нагревается в нем до 180°С. Температура газового потока (трубопровод 14), образующегося после смешения рециркулируемого газового потока (трубопровод 12а) и поступающего из скруббера газового потока (трубопровод 13), составляет 80°С, а его точка росы составляет 60°С, и поэтому водяные капли, увлекаемые газовым потоком из скруббера 6, успевают испариться до входа в теплообменник 15. В теплообменнике 15 газ нагревается до 234°С. В горелку 17 подается смесь из газообразных CO и H2 в соотношении 1:1 и кислород (с чистотой 95%) (стрелки 18, 19). Для нагрева отходящего газа до температуры 460°С тепло расходуется в количестве 25 МВт (теплотворная способность).
Наряду с описанными выше согласно изобретению возможны и другие варианты выполнения предлагаемой в изобретении установки, в частности следующие:
- вариант, аналогичный рассмотренным выше, но без горелки 17, целесообразно использовать при испарении в мельнице малых количеств влаги и при очистке 10 газа активированным углем, деактивируемым диоксидом углерода (CO2), образующимся в качестве продукта горения;
- вариант, аналогичный рассмотренным выше, но без теплообменника 11 для нагрева пропускаемого в обход скруббера газового потока, целесообразно использовать при пропускании газа по трубопроводу 12 в большем количестве, чем по трубопроводу 13, т.е. при испарении в мельнице малых количеств влаги;
- вариант без теплообменников 11 и 15 и без байпаса 16 позволяет снизить капитальные затраты, однако увеличиваются выбросы в атмосферу по трубопроводу 9 после очистки 10 газа и возрастает расход горючего, подаваемого по трубопроводу 18, но при этом не требуется пар;
- вариант со встроенным в скруббер 6 охладителем 8;
- вариант с башенным охладителем в виде теплообменника, поверхность которого орошается/смачивается циркулирующим конденсатом;
- вариант с предусмотренным после скруббера конденсатоотводчиком, оборудованным каплеотделителем;
- вариант, в котором предусмотрена газодувка 21 вместо повышения уровня давления в контуре циркуляции газа;
- вариант, в котором предусмотрено впрыскивание воды вместо байпаса 16;
- вариант с циркуляцией воды через внешний башенный охладитель, например через башенный охладитель энергетической установки, вместо охладителя 7;
- вариант с использованием тепла из теплообменника 7, например, для нагрева холодной воды;
- вариант, в котором отработанная вода в зависимости от ее состава подвергается очистке, например, биологическим способом или путем окисления, непосредственно в башенном охладителе либо подается на очистную станцию;
- вариант с несколькими последовательно установленными скрубберами для более эффективного удаления частиц, присутствующих в небольшом количестве в газе, проходящем по трубопроводу 12, и во избежание образования отложений в теплообменнике 15.

Claims (21)

1. Способ сушки пылевидных топлив, прежде всего подаваемых на газификацию топлив, таких как уголь, нефтяной кокс, биологические отходы, при осуществлении которого топливо измельчают в мельнице и подают в фильтр/сепаратор транспортирующим/сушильным газом, по меньшей мере часть которого после нагрева в контуре его циркуляции возвращают в мельницу, отличающийся тем, что температуру потока транспортирующего/сушильного газа до входа в мельницу повышают путем нагревания пламенем горелки и часть потока транспортирующего/сушильного газа охлаждают и осушают в газоохладителе, первую часть выходящего из которого осушенного газа выбрасывают в атмосферу и/или подают на сжигание, а вторую часть возвращают в поток транспортирующего/сушильного газа.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что первую часть выходящего из газоохладителя газа направляют на сорбцию (углеводородов, кроме CH4, CO2), на (каталитическое) сжигание или на каталитическое превращение (NOx, хлорированных углеводородов).
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что поток транспортирующего/сушильного газа за точкой примешивания к нему второй части выходящего из газоохладителя газа подают в теплообменник.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что для регулирования температуры потока транспортирующего/сушильного газа предусмотрена возможность направления по меньшей мере его части по байпасу в обход теплообменника контура циркуляции транспортирующего/сушильного газа.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что часть образующегося в газоохладителе конденсата рециркулируют, пропуская через охлаждающий теплообменник.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что температуру потока транспортирующего/сушильного газа путем его пропускания через еще один предусмотренный в контуре его циркуляции теплообменник согласуют с температурой второй части газа, выходящего из газоохладителя.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что первую часть газа, выходящего из газоохладителя, предварительно подают в устройство для очистки и/или повышения давления.
8. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в контур циркуляции транспортирующего/сушильного газа, прежде всего в начальный период работы, подают инертный газ, такой как N2, благородные газы, CO2.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что на осушку, например в газоохладитель, подают по меньшей мере 15% от всего объема выходящего из мельницы потока (21) транспортирующего/сушильного газа.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве газоохладителя используют скруббер (6).
11. Установка для сушки пылевидных топлив, прежде всего подаваемых на газификацию топлив, таких как уголь, нефтяной кокс, биологические отходы, имеющая мельницу (2) для измельчения топлива, трубопровод (21) для подачи транспортирующего/сушильного газа в сепаратор (3) твердого вещества, а также рециркуляционный трубопровод (22) для возврата потока транспортирующего/сушильного газа в мельницу (2), прежде всего для осуществления способа по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что предусмотрены байпас (12) для транспортирующего/сушильного газа с газоохладителем, а также нагревательная горелка (17), расположенная по ходу потока транспортирующего/сушильного газа перед мельницей (2).
12. Установка по п.11, отличающаяся тем, что газоохладитель выполнен в виде скруббера (6).
13. Установка по п.12, отличающаяся тем, что предусмотрена рециркуляция по меньшей мере части образующегося в скруббере конденсата, в контуре циркуляции которого для его охлаждения предусмотрен теплообменник (7).
14. Установка по п.13, отличающаяся тем, что предусмотрен рециркуляционный трубопровод (13) для возврата части выходящего из скруббера (6) транспортирующего/сушильного газа в ведущий к мельнице (2) трубопровод (14, 22) контура его циркуляции, а также предусмотрен трубопровод (9) для выведения части газового потока из установки, прежде всего на газоочистку (10) или на сжигание.
15. Установка по п.11, отличающаяся тем, что предусмотрен по меньшей мере один теплообменник (11, 15) для нагрева потока транспортирующего/сушильного газа.
16. Установка по одному из пп.11-15, отличающаяся тем, что перед точкой объединения рециркулируемого потока транспортирующего/сушильного газа с выходящим из газоохладителя газовым потоком предусмотрен предназначенный для нагрева теплообменник (11), а за указанной точкой объединения газовых потоков предусмотрен еще один теплообменник (15).
17. Установка по п.16, отличающаяся тем, что для регулирования температуры транспортирующего/сушильного газа предусмотрен байпас (16) для направления по меньшей мере части потока транспортирующего/сушильного газа в обход теплообменника (15), предназначенного для нагрева общего потока транспортирующего/сушильного газа.
18. Установка по п.14, отличающаяся тем, что в трубопроводе (9) для выведения отходящего газа из установки предусмотрена газодувка (21) для повышения его давления.
19. Установка по п.11, отличающаяся тем, что предусмотрен трубопровод (20) для подачи инертного газа в мельницу (2).
20. Установка по п.17 или 18, отличающаяся тем, что байпас (16) встроен в теплообменник (15).
21. Установка по п.13, отличающаяся тем, что в скруббер (6) встроен теплообменник (7) для охлаждения конденсата.
RU2009133375/06A 2007-02-06 2007-12-14 Способ и установка для сушки пылевидных топлив, прежде всего подаваемых на газификацию топлив RU2450224C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007005782.4 2007-02-06
DE102007005782A DE102007005782B3 (de) 2007-02-06 2007-02-06 Verfahren und Anlage zur Trocknung von staubförmigen, insbesondere einer Vergasung zuzuführenden Brennstoffen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009133375A RU2009133375A (ru) 2011-03-20
RU2450224C2 true RU2450224C2 (ru) 2012-05-10

Family

ID=38922422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009133375/06A RU2450224C2 (ru) 2007-02-06 2007-12-14 Способ и установка для сушки пылевидных топлив, прежде всего подаваемых на газификацию топлив

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20100101107A1 (ru)
EP (1) EP2118602B1 (ru)
CN (1) CN101606034A (ru)
AU (1) AU2007346506B2 (ru)
BR (1) BRPI0721228A2 (ru)
CA (1) CA2677055A1 (ru)
DE (1) DE102007005782B3 (ru)
RU (1) RU2450224C2 (ru)
UA (1) UA92986C2 (ru)
WO (1) WO2008095524A2 (ru)
ZA (1) ZA200906111B (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2629935C2 (ru) * 2013-06-19 2017-09-05 Кабусики Кайся Кобе Сейко Се (Кобе Стил,Лтд.) Способ изготовления твердого топлива и изготавливающая установка
RU2812557C1 (ru) * 2023-07-13 2024-01-30 Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" Способ получения углеродного сорбента для очистки нафты от серосодержащих соединений

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8371041B2 (en) * 2007-01-11 2013-02-12 Syncoal Solutions Inc. Apparatus for upgrading coal
DE102008050675A1 (de) * 2008-10-07 2010-04-15 Uhde Gmbh Verfahren und Anlage zur unterbrechungsfreien Brennstoffversorgung einer Vergasungsanlage
CN101905186B (zh) * 2010-07-28 2012-02-08 河南天利碳素材料有限公司 冷却雷蒙磨及压制石墨产品所用粉料的制备方法
CN102653694A (zh) * 2011-03-02 2012-09-05 永昌生绿能科技有限公司 可移动式的制作固化成型产品的自动化系统与方法
GB201218747D0 (en) * 2012-10-18 2012-12-05 Doosan Power Systems Ltd Milling and drying apparatus and method
CN102927810B (zh) * 2012-10-25 2015-09-09 浙江传媒学院 一种褐煤干燥提质的密闭循环供热装置及供热方法
EP2735554A1 (en) * 2012-11-22 2014-05-28 Lafarge Process and equipment for drying solid wastes using gas from cement clinker cooler
DK2930227T3 (en) * 2014-04-07 2017-03-06 Subcoal Int B V PROCEDURE TO FIRE AN INDUSTRIAL OVEN BY USING COAL OR COOK WITH A SECONDARY FUEL
CN105091546B (zh) * 2014-05-20 2017-06-06 天华化工机械及自动化研究设计院有限公司 一种发电机组高水分、低热值褐煤干燥和水回收方法及其装置
AU2015400474A1 (en) * 2015-07-02 2018-01-25 Cebcon Technologies Gmbh Process and plant for processing and drying of solid materials in small pieces
CN106064492B (zh) * 2016-07-28 2017-12-08 江苏智光创业投资有限公司 一种快速生物质燃料成型系统
CN107166421B (zh) * 2017-06-28 2023-09-26 北京石油化工工程有限公司 一种煤粉制备系统及方法
CN108007071A (zh) * 2017-12-22 2018-05-08 深圳市泽源能源股份有限公司 潮湿物料快速粉碎干燥一体化方法及系统
EP3736234B1 (de) * 2019-05-10 2024-07-03 Coperion GmbH Förderanlage und verfahren zur pneumatischen förderung von kunststoffgranulat
CN112197514B (zh) * 2020-10-26 2022-02-01 湖南精诚制药机械有限公司 一种粉状药剂干燥用干燥效率高的真空干燥箱
CN114136079A (zh) * 2021-12-06 2022-03-04 伯能技术有限公司 一种干燥系统及干燥方法
CN117146291A (zh) * 2023-09-06 2023-12-01 华能太仓发电有限责任公司 一种火电站用粉碎上料装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE947922C (de) * 1949-07-09 1956-08-23 Grosskraftwerk Mannheim Ag Verfahren zum Betreiben einer Kohlenstaubfeuerung mit Mahltrocknung und Kreislauf der Traegergase
SU883627A1 (ru) * 1978-09-15 1981-11-23 Производственно-Техническое Предприятие "Ювэнергочермет" Установка дл сушки материалов,выдел ющих горючие компоненты
SU1020731A1 (ru) * 1981-08-26 1983-05-30 Государственный Проектный Институт Строительного Машиностроения Сушильна установка
DE4319828A1 (de) * 1993-06-16 1994-12-22 Henkel Kgaa Modifiziertes Trocknungsverfahren unter Mitverwendung von Heißdampf im Trocknungsmedium und seine Anwendung
DE4326468A1 (de) * 1993-08-09 1995-02-16 Henkel Kgaa Verwendung von überhitztem Wasserdampf zur praktisch abgasfreien Trocknung von Wertstoffen und temperatursensitiven Wertstoffgemischen und damit hergestellte Trockenprodukte mit verbesserten Eigenschaften
RU2002126862A (ru) * 2002-10-07 2005-01-10 ЗАО "Ангар" (RU) Автономная энергетическая установка на древесных и растительных отходах для сушки растительного зерна

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69497C (de) * G. christ in Berlin, Fürstenstr. 17 Einschaltung eines Condensators an der durch Patent Nr. 65987 geschützten Dörr - und Trockenvorrichtung
US3854666A (en) * 1973-01-29 1974-12-17 Gilbert Associates Process for pulverizing coal to ultrafine size
US4085030A (en) * 1976-06-25 1978-04-18 Occidental Petroleum Corporation Pyrolysis of carbonaceous materials with solvent quench recovery
DE3038790C2 (de) * 1980-10-14 1982-11-25 Lohmann Gmbh & Co Kg, 5450 Neuwied Verfahren und Anlage zur Rückgewinnung von Lösungsmitteln
AT386071B (de) * 1985-05-22 1988-06-27 Waagner Biro Ag Trocknungsanlage fuer koernige feststoffe
DE3724960A1 (de) * 1987-07-28 1989-02-09 Rheinische Braunkohlenw Ag Verfahren und anlage zum trocknen von feuchten schuettguetern in einem wirbelbett-trockner
US4750434A (en) * 1987-09-16 1988-06-14 Shell Oil Company Mill/dryer gas temperature control
DD282509A5 (de) * 1989-04-18 1990-09-12 Orgreb Inst Kraftwerke Verfahren und vorrichtung zum trocknen von feststoffmaterialien in einem indirekt beheizten wirbelschichtbett
SE9601721L (sv) * 1996-05-06 1997-11-07 Flaekt Ab Trätorkningsanläggning samt förfarande för att rena en torkgas från en trätorkningsanordning
SE510228C2 (sv) * 1997-08-14 1999-05-03 Sunds Defibrator Ind Ab Tvåstegsförfarande för torkning av träråvara
DE10152991A1 (de) * 2001-10-26 2003-05-08 Wolff Walsrode Ag Verfahren und Vorrichtung zur Mahltrocknung
EP1657512B2 (de) * 2004-11-10 2010-06-16 Modine Manufacturing Company Wärmetauscher mit offenem Profil als Gehäuse
US7585476B2 (en) * 2006-04-13 2009-09-08 Babcock & Wilcox Power Generation Group Inc. Process for controlling the moisture concentration of a combustion flue gas

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE947922C (de) * 1949-07-09 1956-08-23 Grosskraftwerk Mannheim Ag Verfahren zum Betreiben einer Kohlenstaubfeuerung mit Mahltrocknung und Kreislauf der Traegergase
SU883627A1 (ru) * 1978-09-15 1981-11-23 Производственно-Техническое Предприятие "Ювэнергочермет" Установка дл сушки материалов,выдел ющих горючие компоненты
SU1020731A1 (ru) * 1981-08-26 1983-05-30 Государственный Проектный Институт Строительного Машиностроения Сушильна установка
DE4319828A1 (de) * 1993-06-16 1994-12-22 Henkel Kgaa Modifiziertes Trocknungsverfahren unter Mitverwendung von Heißdampf im Trocknungsmedium und seine Anwendung
DE4326468A1 (de) * 1993-08-09 1995-02-16 Henkel Kgaa Verwendung von überhitztem Wasserdampf zur praktisch abgasfreien Trocknung von Wertstoffen und temperatursensitiven Wertstoffgemischen und damit hergestellte Trockenprodukte mit verbesserten Eigenschaften
RU2002126862A (ru) * 2002-10-07 2005-01-10 ЗАО "Ангар" (RU) Автономная энергетическая установка на древесных и растительных отходах для сушки растительного зерна

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2629935C2 (ru) * 2013-06-19 2017-09-05 Кабусики Кайся Кобе Сейко Се (Кобе Стил,Лтд.) Способ изготовления твердого топлива и изготавливающая установка
RU2812557C1 (ru) * 2023-07-13 2024-01-30 Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" Способ получения углеродного сорбента для очистки нафты от серосодержащих соединений

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007005782B3 (de) 2008-02-14
WO2008095524A2 (de) 2008-08-14
AU2007346506B2 (en) 2011-06-23
BRPI0721228A2 (pt) 2014-03-25
CN101606034A (zh) 2009-12-16
UA92986C2 (ru) 2010-12-27
WO2008095524A4 (de) 2009-01-08
WO2008095524A3 (de) 2008-11-13
ZA200906111B (en) 2010-06-30
EP2118602A2 (de) 2009-11-18
US20100101107A1 (en) 2010-04-29
AU2007346506A1 (en) 2008-08-14
RU2009133375A (ru) 2011-03-20
CA2677055A1 (en) 2008-08-14
EP2118602B1 (de) 2016-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2450224C2 (ru) Способ и установка для сушки пылевидных топлив, прежде всего подаваемых на газификацию топлив
CN1039653C (zh) 用于气化具有高含湿量的颗粒固体碳质燃料的方法和装置
EP2445999B1 (en) System for cleaning of and heat recovery from hot gases
KR101738588B1 (ko) 목재 조각을 건조하기 위한 목재 조각 건조 시스템 및 그와 관련된 목재 조각 건조 방법
US5237757A (en) Process and apparatus for the continuous drying of wood shavings, wood fibres or other bulk materials
US4519995A (en) Method of desulfurizing flue gases of coal firings
RU2378519C2 (ru) Тепловая электростанция с уменьшенным содержанием co2 и способ выработки электроэнергии из угольного топлива
US11543124B2 (en) Apparatus and method for continuously drying bulk goods, in particular wood chips and/or wood fibers comprising a hot gas cyclone
CA3053978C (en) Apparatus and method for continuously drying bulk goods, in particular wood chips and/or wood fibers comprising a heat exchanger
PT2078911E (pt) Processo para a secagem contínua de materiais a granel, em particular, de fibras de madeira e/ou aparas de madeira
US11499778B2 (en) Apparatus and method for continuously drying bulk goods, in particular wood chips and/or wood fibers comprising a solid fired hot gas generator
FI95924C (fi) Menetelmä raakakaasun puhdistamiseksi
EP3589892A1 (en) Apparatus and method for continuously drying bulk goods, in particular wood chips and/or wood fibers comprising multi-fuel burner with a muffle cooling system
CN1319125A (zh) 由烃生产洁净煤气的方法
Sendid et al. High performance of “Eolios” pitch fume treatment system
RU2066338C1 (ru) Способ термического разложения твердых углеродсодержащих материалов с использованием твердого теплоносителя, установка для осуществления способа, реактор для разложения твердых углеродсодержащих материалов и нагреватель-газификатор твердого теплоносителя
RU2183651C1 (ru) Способ и установка для термической переработки мелкозернистого топлива
SU1754760A1 (ru) Способ термической переработки высокозольного топлива
CN116390892A (zh) 将固体废物转化为合成气和氢气

Legal Events

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

Effective date: 20161215