RU2530088C1 - Solid fuel gasification unit - Google Patents
Solid fuel gasification unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2530088C1 RU2530088C1 RU2013118743/05A RU2013118743A RU2530088C1 RU 2530088 C1 RU2530088 C1 RU 2530088C1 RU 2013118743/05 A RU2013118743/05 A RU 2013118743/05A RU 2013118743 A RU2013118743 A RU 2013118743A RU 2530088 C1 RU2530088 C1 RU 2530088C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- gasifier
- casing
- air
- nozzles
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в устройствах для газификации твердого топлива. Наиболее близким техническим решением является газификатор твердого топлива, многоступенчатый, содержащий устройство для загрузки твердого топлива и поджига, стабилизации и формирования послойной структуры зон горения, в первой ступени в виде одной горелки, а во второй ступени в виде двух горелок, соединенных с кольцевым коллектором, выполненным в виде секций. Каждая ступень газификатора снабжена устройством для подвода пара в виде коллектора, установленным ниже устройства для поджига и стабилизации горения, окислителя и (или) воздуха, вывода синтез-газа через патрубок и шлака и золы.The invention relates to the field of energy and can be used in devices for gasification of solid fuel. The closest technical solution is a solid fuel gasifier, multi-stage, containing a device for loading solid fuel and ignition, stabilization and formation of a layer-by-layer structure of the combustion zones, in the first stage in the form of one burner, and in the second stage in the form of two burners connected to an annular collector, made in the form of sections. Each stage of the gasifier is equipped with a device for supplying steam in the form of a collector, installed below the device for igniting and stabilizing combustion, an oxidizing agent and (or) air, and outputting synthesis gas through a pipe and slag and ash.
(Патент РФ №2315083, М.кл. C10J 3/20, 2006 г.)(RF patent No. 2315083, M.C. C10J 3/20, 2006)
Недостатками известного устройства являются:The disadvantages of the known device are:
- снижение производительности и эффективности газификатора из-за увеличенного расхода окислителя и пара вследствие неравномерности подачи окислителя, пара в пристеночный и осевой слои топлива;- reduced productivity and efficiency of the gasifier due to the increased consumption of oxidizing agent and steam due to the uneven supply of oxidizing agent, steam to the wall and axial layers of the fuel;
- циклические тепловые нагрузки в процессе газификации приводят к растрескиванию футеровки корпуса газификатора;- cyclic thermal loads during gasification lead to cracking of the lining of the gasifier body;
- внутренняя незащищенность корпусов устройства отвода шлака и газа и разгрузочной камеры от тепловых воздействий приводит к их повреждению и разрушению.- the internal vulnerability of the bodies of the device for the removal of slag and gas and the unloading chamber from thermal influences leads to their damage and destruction.
Задачей предлагаемого изобретения является:The objective of the invention is:
повышение производительности установки и эффективности газификации твердого топлива за счет улучшения равномерности подвода окислителя и пара в слои топлива и надежной защиты корпусов газификатора, разгрузочной камеры, устройств отвода газа и шлака от теплового повреждения и разрушенияincreasing installation productivity and the efficiency of gasification of solid fuel by improving the uniformity of the supply of oxidizer and steam into the fuel layers and the reliable protection of the gasifier bodies, discharge chamber, gas and slag removal devices from thermal damage and destruction
Поставленная задача достигается тем, что в установке газификации твердого топлива, включающей газификатор, устройства загрузки топлива, поджига и формирования зоны горения, подвода окислителя, вывода газа и выгрузки шлака, новым является то, что газификатор выполнен с кожухом с двумя сквозными отверстиями с установленными штуцерами подачи охлаждающей воды во внутреннее пространство между корпусом и кожухом, устройство загрузки твердого топлива, установленное в центре первого сквозного отверстия крышки газификатора, выполнено в виде вертикального патрубка, соединенного с клапаном двойной загрузки, состоящего из корпуса с двумя противовесами и заслонками, установленными одна над другой, клапан соединен со шнековым дозатором, с электродвигателем и частотным преобразователем, устройство для подвода окислителя, выполненное в виде последовательно соединенных дутьевого вентилятора, блока озонирования воздуха, состоящего из обечайки со сквозным отверстием для ввода электродов в виде двух плоских металлических пластин, на поверхности которых выполнены отверстия с резьбой 3-5 мм, расположенные на каждой пластине в шахматном порядке с установленными винтами длиной 12-15 мм и конусообразной нижней частью, длиной 6-8 мм, в межэлектродном пространстве винты расположены друг против друга, при этом пластины установлены параллельно вдоль продольной оси обечайки и соединены с высоковольтными проводами, закрепленными внутри электроизоляционного диска, установленного на обечайке, причем провода при помощи муфты подключены к высоковольтному источнику тока, блок озонирования последовательно соединен с общим воздуховодом и с четырьмя параллельными воздуховодными ветвями, первая воздуховодная ветвь выполнена в виде патрубка, установленного во втором сквозном отверстии крышки газификатора и при помощи фланцев соединенного воздуховодом, регулирующей заслонкой и общим воздуховодом, вторая воздуховодная ветвь выполнена в виде последовательно соединенных регулирующей заслонки, кольца, установленного вокруг кожуха газификатора под устройством поджига, и воздушной многосопельной форсунки, установленной внутри газификатора с двумя сальниковыми уплотнениями, третья воздуховодная ветвь выполнена в виде последовательно соединенных регулирующей заслонки, кольца, установленного вокруг кожуха газификатора под второй ветвью, и воздушной многосопельной форсунки, установленной внутри газификатора с поворотом относительно форсунки второй ветви на 60° вокруг оси газификатора и оснащенной двумя сальниковыми уплотнениями, четвертая воздуховодная ветвь выполнена в виде последовательно соединенных регулирующей заслонки, кольца, установленного вокруг кожуха газификатора под третьей ветвью, и воздушной многосопельной форсунки, установленной внутри газификатора с поворотом относительно форсунки третьей ветви на 60° вокруг оси газификатора и оснащенной двумя сальниковыми уплотнениями, каждая воздушная многосопельная форсунка выполнена в виде трубы с кожухом, пространство между внутренней поверхностью кожуха и внешней поверхностью трубы заполнено проточной охлаждающей водой, внизу и вверху кожуха выполнены отверстия для входного и выходного штуцеров подачи воды, в нижней части трубы в одной плоскости под углом 45° к вертикальной оси выполнены по два сопла в виде полых усеченных конусов с выходными отверстиями диаметром каждое 5-10 мм и с расстоянием между каждыми двумя соплами, равное диаметру трубы, между воздушными многосопельными форсунками второй и третьей ветвей, воздушными многосопельными форсунками третьей и четвертой ветвей, под воздушной многосопельной форсункой четвертой воздуховодной ветви установлены устройства подачи пара вовнутрь газификатора, каждое из которых выполнено в виде паропровода с вентилем, соединенного с паровой многосопельной форсункой, которая установлена внутри газификатора, причем паровая форсунка между воздушными многосопельными форсунками третьей и четвертой ветвей установлена с поворотом на 60° вокруг оси газификатора относительно паровой многосопельной форсунки, установленной между воздушными многосопельными форсунками второй и третьей ветвей, и паровая форсунка под воздушной многосопельной форсункой четвертой ветви установлена с поворотом на 60° вокруг оси газификатора относительно паровой многосопельной форсунки, установленной между воздушными многосопельными форсунками третьей и четвертой ветвей, каждая паровая форсунка оснащена сальниковыми уплотнениями, каждая паровая многосопельная форсунка выполнена в виде трубы, в верхней части защищенной кожухом в виде полого полуцилиндра, в нижней части которой в одной плоскости под углом 45° к вертикальной оси выполнены два сопла в виде полых усеченных конусов с выходными отверстиями диаметром каждое 2-4 мм с расстоянием между каждыми двумя соплами, равным двум диаметрам трубы, устройство поджига твердого топлива, установленное во втором сквозном отверстии верхней части корпуса газификатора и кожуха, выполнено из последовательно соединенных двух запальных электродов, установленных на термостойкой электроизоляционной пластине, закрепленной на кожухе, двух электроизолирущих муфт, кабелей и источника высокого напряжения, устройство формирования зоны горения твердого топлива выполнено из последовательно соединенных баллона горючего газа с запорно-регулирующей арматурой, манометром, газопровода со штуцером подвода сжатого воздуха горелки, установленной в сквозном отверстии верхней части корпуса газификатора напротив устройства поджига, причем газовая горелка оснащена сальниковым уплотнением к нижней части газификатора, установлен питатель с лопастным ротором на подшипниковых опорах и соединен с электродвигателем с частотным преобразователем, на внешней поверхности корпуса питателя установлен кожух с двумя сквозными отверстиями и штуцерами подачи охлаждающей воды во внутреннее пространство между корпусом питателя и кожухом, выходы концов вала ротора оснащены сальниковыми уплотнениями, нижняя часть питателя соединена с камерой вывода газа и шлака, выполненной из трех частей, верхней и нижней в виде полых усеченных конусов и средней в виде полого цилиндра и внутри верхней, средней частей камеры под углом 45° к вертикальной оси на расстоянии 100-200 мм от средней части установлена пластина с закрепленными боковыми сторонами, на внешней поверхности камеры установлен кожух с двумя сквозными отверстиями и штуцерами подачи охлаждающей воды во внутреннее пространство между камерой и кожухом, в боковой поверхности средней части камеры вывода газа и выгрузки шлака выполнено сквозное отверстие, в котором установлено устройство вывода газа в виде полого усеченного конуса с кожухом с двумя сквозными отверстиями и штуцерами подачи охлаждающей воды во внутреннее пространство между усеченным конусом и кожухом, к усеченному полому конусу последовательно присоединены газоход, теплообменник и вытяжной вентилятор, разгрузочное отверстие камеры соединено с устройством выгрузки шлака в виде шнекового дозатора с электродвигателем, частотным преобразователем, соединенным с клапаном двойной загрузки в виде корпуса, двух заслонок с противовесами, установленными одна над другой, соединенных с кожухом транспортера, на внешней поверхности корпуса дозатора установлен кожух с двумя сквозными отверстиями, с установленными штуцерами подачи охлаждающей воды во внутреннее пространство между корпусом и кожухом, датчики температуры установлены под воздушными и паровыми многосопельными форсунками, под питателем, в газоходах на выходах устройства вывода газа и теплообменника, на входе в устройство разгрузки шлака и под крышкой газификатора, датчики контроля минимального и максимального уровня топлива установлены на крышке газификатора.The task is achieved in that in the installation of gasification of solid fuel, including a gasifier, fuel loading device, ignition and formation of a combustion zone, an oxidizer supply, a gas outlet and a slag discharge, the new one is that the gasifier is made with a casing with two through holes with mounted fittings supply of cooling water into the interior between the housing and the casing, the solid fuel loading device installed in the center of the first through hole of the gasifier cover is made in the form a vertical nozzle connected to a double-loading valve, consisting of a body with two counterweights and shutters installed one above the other, the valve is connected to a screw batcher, with an electric motor and a frequency converter, an oxidizer supply device made in the form of a blast fan, an ozonization unit connected in series air, consisting of a shell with a through hole for introducing electrodes in the form of two flat metal plates, on the surface of which holes are made with threads 3-5 mm, located on each plate in a staggered manner with installed screws 12-15 mm long and a conical lower part, 6-8 mm long, in the interelectrode space, the screws are located opposite each other, while the plates are installed parallel to the longitudinal axis of the shell and connected to high-voltage wires fixed inside an insulating disk mounted on the shell, the wires being connected to a high-voltage current source by means of a sleeve, the ozonation unit is connected in series with common air water and with four parallel air ducts, the first air duct is made in the form of a nozzle installed in the second through hole of the gasifier cover and using flanges connected by an air duct, a control flap and a common air duct, the second air duct is made in the form of a series-connected control flap, a ring installed around the casing of the gasifier under the ignition device, and the multi-nozzle air nozzle installed inside the gasifier with two packing glands the third air duct is made in the form of a series-connected regulating flap, a ring installed around the gasifier casing under the second branch, and an air multi-nozzle nozzle mounted inside the gasifier with a rotation of 60 ° relative to the nozzle of the second branch around the axis of the gasifier and equipped with two stuffing box seals, the fourth the air duct branch is made in the form of a series-connected control damper, a ring mounted around the casing of the gasifier under the third branch y, and an air multi-nozzle nozzle installed inside the gasifier with a rotation of 60 ° relative to the nozzle of the third branch around the axis of the gasifier and equipped with two packing glands, each multi-nozzle air nozzle is made in the form of a pipe with a casing, the space between the inner surface of the casing and the outer surface of the pipe is filled with flow cooling water, holes for the inlet and outlet water supply fittings are made at the bottom and top of the casing, in the lower part of the pipe in one plane at an angle of 45 ° to vert on the steel axis, two nozzles are made in the form of hollow truncated cones with outlet openings each 5-10 mm in diameter and with a distance between each two nozzles equal to the pipe diameter, between air multi-nozzle nozzles of the second and third branches, air multi-nozzle nozzles of the third and fourth branches, under a multi-nozzle air nozzle of the fourth air duct has steam supply devices installed inside the gasifier, each of which is designed as a steam line with a valve connected to a multi-nozzle steam a second nozzle that is installed inside the gasifier, the steam nozzle between the multi-nozzle air nozzles of the third and fourth branches mounted 60 ° about the axis of the gasifier relative to the multi-nozzle steam nozzle installed between the second and third branch multi-nozzle air nozzles and the steam nozzle under the multi-nozzle air nozzle the fourth branch is installed with a rotation of 60 ° around the axis of the gasifier relative to the multi-nozzle steam nozzle installed between the air multi-nozzle nozzles of the third and fourth branches, each steam nozzle is equipped with stuffing box seals, each multi-nozzle steam nozzle is made in the form of a pipe, in the upper part protected by a casing in the form of a hollow half-cylinder, in the lower part of which are made in one plane at an angle of 45 ° to the vertical axis two nozzles in the form of hollow truncated cones with outlet holes each 2-4 mm in diameter with a distance between each two nozzles equal to two pipe diameters, a solid fuel ignition device installed in the second through hole of the upper part of the gasifier housing and the casing, made of two series ignition electrodes mounted in series on a heat-resistant electrical insulation plate mounted on the casing, two electrical insulating couplings, cables and a high voltage source, the device for forming the solid fuel combustion zone is made of series-connected cylinder combustible gas with shut-off and control valves, pressure gauge, gas pipeline with a nozzle for supplying compressed air to the burner installed in a gas hole in the upper part of the gasifier housing opposite the ignition device, the gas burner equipped with an oil seal to the lower part of the gasifier, a feeder with a blade rotor mounted on bearings and connected to an electric motor with a frequency converter, a casing with two through holes and fittings is installed on the outer surface of the feeder supply of cooling water into the interior between the feeder housing and the casing; the rotor shaft ends are equipped with stuffing box seals and, the lower part of the feeder is connected to a gas and slag outlet chamber made of three parts, the upper and lower in the form of hollow truncated cones and the middle in the form of a hollow cylinder and inside the upper, middle parts of the chamber at an angle of 45 ° to the vertical axis at a distance of 100- 200 mm from the middle part there is a plate with fixed lateral sides, on the outer surface of the chamber there is a casing with two through holes and fittings for supplying cooling water into the inner space between the chamber and the casing, in the lateral surface of the middle part a gas outlet chamber and a slag discharge chamber, a through hole is made in which a gas outlet device in the form of a hollow truncated cone with a casing with two through holes and cooling water supply fittings into the interior between the truncated cone and the casing is installed, a duct, a heat exchanger are connected in series to the truncated hollow cone and an exhaust fan, the discharge opening of the chamber is connected to a slag discharge device in the form of a screw batcher with an electric motor, a frequency converter, is connected with a double-loading valve in the form of a housing, two dampers with counterweights installed one above the other, connected to the conveyor cover, on the external surface of the dispenser housing there is a cover with two through holes, with installed cooling water supply fittings into the interior between the housing and the housing, temperature sensors are installed under the air and steam multi-nozzle nozzles, under the feeder, in the flues at the exits of the gas outlet device and the heat exchanger, at the entrance to the unloading device was and under the cover and the gasifier, the minimum and maximum fuel level control sensors are mounted on the cover of the gasifier.
В установке газификации твердого топлива газификатор выполнен с кожухом с двумя сквозными отверстиями с установленными штуцерами подачи охлаждающей воды во внутреннее пространство между корпусом и кожухом, что предотвращает термическое повреждение и разрушение стального корпуса газификатора, имеющего предельную температуру нагрева 350°C при газификации твердого топлива при температурах 600-1000°C.In the installation of gasification of solid fuel, the gasifier is made with a casing with two through holes with installed fittings for supplying cooling water into the interior between the casing and the casing, which prevents thermal damage and destruction of the steel casing of the gasifier, which has a maximum heating temperature of 350 ° C during gasification of solid fuel at temperatures 600-1000 ° C.
Устройство загрузки твердого топлива, установленное в центре сквозного отверстия крышки газификатора, выполнено в виде вертикального патрубка, соединенного с клапаном двойной загрузки, состоящего из корпуса с двумя противовесами и заслонками, установленными одна над другой, клапан соединен со шнековым дозатором, с электродвигателем и частотным преобразователем.The solid fuel loading device installed in the center of the through hole of the gasifier cover is made in the form of a vertical nozzle connected to a double-loading valve, consisting of a body with two counterweights and shutters installed one above the other, the valve is connected to a screw batcher, with an electric motor and a frequency converter .
Устройство загрузки твердого топлива предлагаемой конструкции позволяет:The solid fuel loading device of the proposed design allows:
- дозировать загрузку топлива в газификатор;- dose the fuel load into the gasifier;
- изолировать его внутренний объем от внешней среды и создавать избыточное давление воздуха до 10 кПа от дутьевого вентилятора над слоем топлива в газификаторе, под действием которого воздух-окислитель проникает в слой топлива через поперечное сечение слоя в газификаторе и газифицирует топливо;- isolate its internal volume from the external environment and create excess air pressure of up to 10 kPa from the blower fan above the fuel layer in the gasifier, under the influence of which the air-oxidizer penetrates the fuel layer through the cross section of the layer in the gasifier and gasifies the fuel;
- выдавливать остаточным давлением образующийся газ в устройство отвода газа через разгрузочную камеру.- squeeze out the generated gas with residual pressure into the gas exhaust device through the discharge chamber.
Устройство для подвода окислителя, выполненное в виде последовательно соединенных дутьевого вентилятора, блока озонирования воздуха, состоящего из обечайки со сквозным отверстием для ввода электродов в виде двух плоских металлических пластин, на поверхности которых выполнены отверстия с резьбой 3-5 мм, расположенные на каждой пластине в шахматном порядке с установленными винтами длиной 12-15 мм и конусообразной нижней частью длиной 6-8 мм, в межэлектродном пространстве винты расположены друг против друга, при этом пластины установлены параллельно вдоль продольной оси обечайки и соединены с высоковольтными проводами, закрепленными внутри электроизоляционного диска, установленного на обечайке, причем провода при помощи муфты подключены к высоковольтному источнику тока, блок озонирования последовательно соединен с общим воздуховодом и с четырьмя параллельными воздуховодными ветвями.The oxidizer supply device, made in the form of a series-connected blow fan, an air ozonation unit, consisting of a shell with a through hole for introducing electrodes in the form of two flat metal plates, on the surface of which holes with a thread of 3-5 mm are made, located on each plate in staggered with installed screws 12-15 mm long and a cone-shaped lower part 6-8 mm long, in the interelectrode space the screws are located opposite each other, while the plates are installed steam allele along the longitudinal axis of the shell and connected to high-voltage wires fixed inside the insulating disk mounted on the shell, the wires being connected to a high-voltage power source by means of a sleeve, the ozonation unit is connected in series with a common air duct and with four parallel air ducts.
Предлагаемая конструкция устройства подвода окислителя позволяет:The proposed design of the oxidizer supply device allows:
- осуществлять регулируемый подвод окислителя через четыре воздуховодные ветви в слои топлива для одновременной газификации, что обеспечивает повышение производительности установки и предотвращение спекания слоев от перегрева;- to carry out a controlled supply of the oxidizing agent through four air ducts into the fuel layers for simultaneous gasification, which ensures an increase in the productivity of the installation and prevention of sintering of the layers from overheating;
- получать и подводить в слои топлива озонированный окислитель для газификации при температуре 600-800°C спекающегося топлива, а также для газификации трудно газифицируемого углерода в топливе.- to receive and introduce into the fuel layers an ozonized oxidizing agent for gasification of sintering fuel at a temperature of 600-800 ° C, as well as for gasification of difficultly gasified carbon in the fuel.
Первая воздуховодная ветвь выполнена в виде патрубка, установленного во втором сквозном отверстии крышки газификатора и при помощи фланцев соединенного с воздуховодом, регулирующей заслонкой и общим воздуховодом, вторая воздуховодная ветвь выполнена в виде последовательно соединенных воздуховода, регулирующей заслонки, кольца, установленного вокруг кожуха газификатора под устройством поджига, и воздушной многосопельной форсунки, установленной внутри газификатора с двумя сальниковыми уплотнениями, третья воздуховодная ветвь выполнена в виде последовательно соединенных воздуховода, регулирующей заслонки, кольца, установленного вокруг кожуха газификатора под второй ветвью, и воздушной многосопельной форсунки, установленной внутри газификатора с поворотом относительно форсунки второй ветви на 60° вокруг оси газификатора и оснащенной двумя сальниковыми уплотнениями, четвертая воздуховодная ветвь выполнена в виде последовательно соединенных воздуховода, регулирующей заслонки, кольца, установленного вокруг кожуха газификатора под третьей ветвью, и воздушной многосопельной форсунки, установленной внутри газификатора с поворотом относительно форсунки третьей ветви на 60° вокруг оси газификатора и оснащенной двумя сальниковыми уплотнениями.The first air duct branch is made in the form of a nozzle installed in the second through hole of the gasifier cover and using flanges connected to the air duct, the regulating flap and the common air duct, the second air duct branch is made in the form of a series-connected air duct regulating the flaps, a ring installed around the gasifier casing under the device ignition, and multi-nozzle air nozzle installed inside the gasifier with two stuffing box seals, the third air duct branch it is in the form of a series-connected air duct, a regulating flap, a ring installed around the gasifier casing under the second branch, and an air multi-nozzle nozzle installed inside the gasifier with a rotation of 60 ° relative to the nozzle of the second branch around the axis of the gasifier and equipped with two stuffing box seals, the fourth air branch is made in the form of a series-connected duct, regulating flaps, a ring installed around the casing of the gasifier under the third branch, and an air manifold gosopelnogo nozzle installed inside the gasifier with a rotation relative to the nozzle of the third branch at 60 ° around the axis of the gasifier and equipped with two stuffing box seals.
Конструкция второй, третьей и четвертой воздуховодных ветвей обеспечит подвод окислителя в объеме топлива в газификаторе регулируемого, вращающегося вокруг вертикальной оси газификатора и диффузного для обеспечения полной газификации твердого топлива без образования локальных зон отсутствия газификации - «мертвых» зон в режиме обращенного процесса газификации, причем сальниковые уплотнения предотвращают выход газа в окружающую среду, исключаются потери газа и создание взрывопожароопасности и опасности для жизни, здоровья.The design of the second, third, and fourth air ducts will provide an oxidizer supply in the fuel volume in an adjustable gasifier rotating around the vertical axis of the gasifier and diffuse to provide complete gasification of solid fuel without the formation of local zones of gasification absence - “dead” zones in the mode of the reversed gasification process, seals prevent gas escape into the environment, gas losses and the creation of fire and explosion hazard and danger to life and health are excluded.
Между воздушными многосопельными форсунками второй и третьей ветвями, воздушными многосопельными форсунками третьей и четвертой ветвей, под воздушной многосопельной форсункой четвертой воздуховодной ветви установлены устройства подачи пара вовнутрь газификатора, каждое из которых выполнено в виде паропровода с вентилем, соединенного с паровой многосопельной форсункой, которая установлена внутри газификатора, причем паровая форсунка между воздушными многосопельными форсунками третьей и четвертой ветвей установлена с поворотом на 60° вокруг оси газификатора относительно паровой многосопельной форсунки, установленной между воздушными многосопельными форсунками второй и третьей ветвей и паровая форсунка под воздушной многосопельной форсункой четвертой ветви установлена с поворотом на 60° вокруг оси газификатора относительно паровой многосопельной форсунки, установленной между воздушными многосопельными форсунками третьей и четвертой ветвей, каждая паровая форсунка оснащена сальниковыми уплотнениями.Between the multi-nozzle air nozzles of the second and third branches, the multi-nozzle air nozzles of the third and fourth branches, under the multi-nozzle air nozzle of the fourth air duct, steam supply devices are installed inside the gasifier, each of which is made in the form of a steam line with a valve connected to the multi-nozzle steam nozzle, which is installed inside gasifier, and the steam nozzle between the multi-nozzle air nozzles of the third and fourth branches is installed with a turn on 60 ° around the gasifier axis relative to the multi-nozzle steam nozzle installed between the second and third branch air multi-nozzle air nozzles and the steam nozzle under the fourth branch air multi-nozzle nozzle installed 60 ° about the gasifier axis relative to the multi-nozzle steam nozzle installed between the third multi-nozzle air nozzle branches, each steam nozzle is equipped with stuffing box seals.
Такое расположение и конструкция трех устройств подачи пара позволяет:This arrangement and design of the three steam supply devices allows:
- с высоким кпд и производительностью газифицировать твердое топлива и промежуточный продукт его газификации - кокс за счет организации вращающего и диффузного подвода пара в топливо с получением газа повышенной калорийности из-за увеличения концентрации водорода в нем;- with high efficiency and productivity, gasify solid fuel and its intermediate gasification product, coke, by organizing a rotating and diffuse supply of steam to the fuel to produce gas of high calorific value due to an increase in the concentration of hydrogen in it;
- регулировать температуру газификации топлива, предотвращать спекание топлива и разжижение шлака от перегрева.- regulate the temperature of gasification of fuel, prevent sintering of fuel and liquefaction of slag from overheating.
Каждая воздушная многосопельная форсунка выполнена в виде трубы с кожухом пространство между внутренней поверхностью кожуха и внешней поверхностью трубы заполнено проточной охлаждающей водой, внизу и вверху кожуха выполнены отверстия для входного и выходного штуцеров подачи воды, в нижней части трубы в одной плоскости под углом 45° к вертикальной оси выполнены по два сопла в виде полых усеченных конусов с выходными отверстиями диаметром каждое 5-10 мм и с расстоянием между каждыми двумя соплами, равным диаметру трубы, что позволяет производить равномерную подачу окислителя в слой топлива при обеспечении отсутствия закупорки отверстий сопел частицами топлива и термического разрушения форсунки от высокой температуры 800-1200°C газификации топлива.Each multi-nozzle air nozzle is made in the form of a pipe with a casing, the space between the inner surface of the casing and the outer surface of the pipe is filled with flowing cooling water, holes for the inlet and outlet water supply fittings are made at the bottom and top of the casing, in the lower part of the pipe in one plane at an angle of 45 ° to the vertical axis has two nozzles in the form of hollow truncated cones with outlet holes each 5-10 mm in diameter and with a distance between each two nozzles equal to the pipe diameter, which allows odit uniform supply of oxidant into the bed of fuel, while ensuring absence of clogging of nozzle openings and the fuel particles by thermal degradation of high injector temperature 800-1200 ° C fuel gasification.
Каждая паровая многосопельная форсунка выполнена в виде трубы, в верхней части защищенной кожухом в виде полого полуцилиндра, в нижней части которой в одной плоскости под углом 45° к вертикальной оси выполнены два сопла в виде полых усеченных конусов с выходными отверстиями диаметром каждое 2-4 мм с расстоянием между каждыми двумя соплами, равным двум диаметрам трубы, что позволяет производить равномерную подачу пара в слой топлива при обеспечении отсутствия закупорки отверстий сопел частицами топлива.Each multi-nozzle steam nozzle is made in the form of a pipe, in the upper part protected by a casing in the form of a hollow half-cylinder, in the lower part of which two nozzles are made in the form of hollow truncated cones with outlet openings each 2-4 mm in diameter in the same plane at an angle of 45 ° to the vertical axis with a distance between each two nozzles equal to two pipe diameters, which allows for uniform steam supply to the fuel layer while ensuring that there are no clogged nozzle openings with fuel particles.
Устройство поджига твердого топлива, установленное во втором сквозном отверстии верхней части корпуса газификатора и кожуха, выполнено из последовательно соединенных двух запальных электродов, установленных на термостойкой электроизоляционной пластине, закрепленной на кожухе, двух электроизолирущих муфт, кабелей и источника высокого напряжения; устройство предназначено для обеспечения воспламенения газовоздушного факела над слоем топлива внутри газификатора высоковольтным искровым разрядом между электродами при обеспечении изолирования газификатора от внешней среды, предотвращения термического и механического разрушения в процессе эксплуатации.The solid fuel ignition device installed in the second through hole of the upper part of the gasifier housing and the casing is made of two ignition electrodes connected in series on a heat-resistant electrical insulating plate mounted on the casing, two electrically insulating couplings, cables and a high voltage source; the device is designed to provide ignition of the gas-air torch above the fuel layer inside the gasifier with a high-voltage spark discharge between the electrodes while insulating the gasifier from the external environment, preventing thermal and mechanical destruction during operation.
Устройство формирования зоны горения твердого топлива выполнено из последовательно соединенных баллона горючего газа с запорно-регулирующей арматурой, манометром, газопровода со штуцером подвода сжатого воздуха, горелки, установленной в сквозном отверстии верхней части корпуса газификатора напротив устройства поджига, причем газовая горелка оснащена сальниковым уплотнением, устройство предназначено, при запуске в эксплуатацию газификатора, для безопасного, быстрого и экономичного формирования зоны горения топлива в верхнем слое, из которого далее будут формироваться, по мере опускания вниз, три слоя газификации топлива по высоте газификатора.The device for forming a solid fuel combustion zone is made of a series of combustible gas cylinders with shut-off and control valves, a pressure gauge, a gas pipeline with a compressed air supply fitting, a burner installed in the through hole of the upper part of the gasifier body opposite the ignition device, and the gas burner is equipped with an oil seal, device it is intended, at commissioning of the gasifier, for safe, fast and economical formation of the fuel combustion zone in the upper layer, of which more will be formed, as the lowering down three layer fuel gasification adjustment gasifier.
К нижней части газификатора установлен питатель с лопастным ротором на подшипниковых опорах и соединен с электродвигателем с частотным преобразователем, на внешней поверхности корпуса питателя установлен кожух с двумя сквозными отверстиями и штуцерами подачи охлаждающей воды во внутреннее пространство между корпусом питателя и кожухом, выходы концов вала ротора оснащены сальниковыми уплотнениями; питатель позволяет производить регулируемую и раздельную от газа разгрузки шлака из газификатора в камеру отвода газа и шлака с минимальным запылением газа на входе в устройство отвода газа.A feeder with a rotor rotor on bearings is mounted to the lower part of the gasifier, and it is connected to an electric motor with a frequency converter, a casing with two through holes and fittings for supplying cooling water into the inner space between the casing of the feeder and the casing is installed on the outer surface of the feeder, the outputs of the ends of the rotor shaft are equipped stuffing box seals; the feeder allows you to make adjustable and separate from the gas discharge of slag from the gasifier into the chamber of the gas and slag with minimal dusting of gas at the inlet to the gas removal device.
Нижняя часть питателя соединена с камерой вывода газа и выгрузки шлака, выполненной из трех частей, верхней и нижней в виде полых усеченных конусов и средней в виде полого цилиндра и внутри верхней, средней частей камеры под углом 45° к вертикальной оси на расстоянии 100-200 мм от средней части установлена пластина с закрепленными боковыми сторонами, на внешней поверхности камеры установлен кожух с двумя сквозными отверстиями и штуцерами подачи охлаждающей воды во внутреннее пространство между камерой и кожухом; такая конструкция камеры позволяет производить эффективное разделение газа и шлака при минимальном запылении газа.The lower part of the feeder is connected to a gas outlet and slag discharge chamber made of three parts, the upper and lower in the form of hollow truncated cones and the middle in the form of a hollow cylinder and inside the upper, middle parts of the chamber at an angle of 45 ° to the vertical axis at a distance of 100-200 mm from the middle part there is a plate with fixed sides, a casing with two through holes and fittings for supplying cooling water into the inner space between the chamber and the casing is installed on the outer surface of the chamber; This design of the chamber allows efficient separation of gas and slag with minimal dusting of gas.
В боковой поверхности средней части камеры вывода газа и выгрузки шлака выполнено сквозное отверстие, в котором установлено устройство вывода газа в виде полого усеченного конуса с кожухом с двумя сквозными отверстиями и штуцерами подачи охлаждающей воды во внутреннее пространство между усеченным конусом и кожухом, к усеченному полому конусу последовательно присоединены газоход, теплообменник и вентилятор; такая конструкция устройства отвода газа позволяет отводить газ сначала из газификатора, а затем из камеры с минимальным уносом шлаковой пыли, производить охлаждение газа перед входом в газоход до безопасной для газохода температуры до 350°C, охлаждение газа перед входом в вентилятор до безопасной для вентилятора температуры 70°C и подачу газа под давлением вентилятора по газоходу к потребителям газа и предотвращать термическое повреждение и разрушение устройства за счет водяного охлаждения.A through hole is made in the side surface of the middle part of the gas outlet and slag discharge chamber, in which the gas outlet device is installed in the form of a hollow truncated cone with a casing with two through holes and cooling water supply fittings into the interior between the truncated cone and the casing, to the truncated hollow cone a flue, a heat exchanger and a fan are connected in series; This design of the gas exhaust device allows you to first remove gas from the gasifier, and then from the chamber with minimal ash dust, to cool the gas before entering the flue to a temperature safe for the flue, to 350 ° C, cooling the gas before entering the fan to a temperature safe for the
Разгрузочное отверстие камеры соединено с устройством выгрузки шлака в виде шнекового дозатора с электродвигателем, частотным преобразователем, соединенным с клапаном двойной загрузки в виде корпуса, двух заслонок с противовесами, установленными одна над другой, соединенных с кожухом транспортера, на внешней поверхности корпуса дозатора установлен кожух с двумя сквозными отверстиями, с установленными штуцерами подачи охлаждающей воды во внутреннее пространство между корпусом и кожухом, что позволяет производить регулируемую выгрузку шлака из камеры с одновременным изолированием внутреннего объема газификатора от внешней среды и герметичную подачу шлака из дозатора на транспортер.The discharge opening of the chamber is connected to a slag discharge device in the form of a screw batcher with an electric motor, a frequency converter connected to a double-loading valve in the form of a housing, two shutters with counterweights mounted one above the other, connected to the conveyor casing, a casing with two through holes, with installed fittings for supplying cooling water to the interior between the casing and the casing, which allows for adjustable discharge slag from the chamber while isolating the internal volume of the gasifier from the external environment and the tight supply of slag from the dispenser to the conveyor.
Датчики температуры установлены под воздушными и паровыми многосопельными форсунками, под питателем, в газоходах на выходах устройства вывода газа и теплообменника, на входе в устройство выгрузки шлака и под крышкой газификатора - для контроля и регулирования процесса газификации топлива в установке, охлаждения газа и шлака при их отводе.Temperature sensors are installed under air and steam multi-nozzle nozzles, under the feeder, in the flues at the exits of the gas outlet device and the heat exchanger, at the inlet to the slag discharge device and under the gasifier cover - to control and regulate the process of gasification of the fuel in the installation, cooling gas and slag when they are challenge.
Датчики контроля минимального и максимального уровня топлива установлены на крышке газификатора, что необходимо для обеспечения оптимального уровня топлива в газификаторе.Minimum and maximum fuel level control sensors are installed on the gasifier cover, which is necessary to ensure the optimal fuel level in the gasifier.
Предлагаемая установка газификации твердого топлива поясняется чертежами:The proposed installation of gasification of solid fuel is illustrated by drawings:
на фиг.1 изображена общая схема газогенераторной установки (воздушные и паровые многосопельные форсунки условно показаны в одной плоскости для наглядности);figure 1 shows the General diagram of a gas generator (air and steam multi-nozzle nozzles are conventionally shown in the same plane for clarity);
на фиг.2 - вид А-А - поперечное сечение блока озонирования;figure 2 - view aa - a cross section of the ozonation unit;
на фиг.3 - вид Б-Б - поперечное сечение блока озонирования;figure 3 - view BB - cross section of the block of ozonation;
на фиг.4 - вид В-В винта в пластине;figure 4 is a view of a BB screw in the plate;
на фиг.5 - вид Г-Г многосопельной воздушной форсунки второй воздушной ветви в газификаторе;figure 5 is a view GG of the multi-nozzle air nozzle of the second air branch in the gasifier;
на фиг.6 - вид Д-Д многосопельной воздушной форсунки третьей воздушной ветви в газификаторе;Fig.6 is a view of the DD multi-nozzle air nozzle of the third air branch in the gasifier;
на фиг.7 - вид Е-Е многосопельной воздушной форсунки четвертой воздушной ветви в газификаторе;7 is a view of an EE multi-nozzle air nozzle of the fourth air branch in the gasifier;
на фиг.8 - многосопельная воздушная форсунка;in Fig.8 - multi-nozzle air nozzle;
на фиг.9 - вид Ж-Ж - сечение многосопельной воздушной форсунки;figure 9 is a view FJ - cross section of a multi-nozzle air nozzle;
на фиг.10 - многосопельная паровая форсунка;figure 10 - multi-nozzle steam nozzle;
на фиг. 11 - вид З-З - сечение многосопельной паровой форсунки;in FIG. 11 - view of ZZ - section of a multi-nozzle steam nozzle;
нафиг.12 - сальниковое уплотнение многосопельной паровой форсунки;12 - gland packing of a multi-nozzle steam nozzle;
на фиг.13 - устройство поджига;on Fig - ignition device;
на фиг.14 - устройство отвода газа;on Fig - a device for removing gas;
на фиг.15 - сечение питателя с лопастным ротором.on Fig - cross section of the feeder with a blade rotor.
Установка газификации твердого топлива содержит корпус газификатора из двух частей, верхней в виде цилиндрической обечайки 1 и нижней в виде полого усеченного конуса 2 с кожухом 3. Пространство 4 между внутренней поверхностью кожуха 3 и внешней поверхностью корпуса заполнено проточной охлаждающей водой. В кожухе 3 сверху и снизу выполнены отверстия 5 и 6 для входного 7 и выходного штуцеров 8 подачи воды.The gasification system for solid fuel contains a gasifier case of two parts, the upper one in the form of a
На крышке 9 газификатора в центре первого сквозного отверстия 10 установлено устройство загрузки твердого топлива в виде вертикального патрубка 11, соединенного с клапаном двойной загрузки, состоящего из корпуса 12, в котором установлены две заслонки 13, 14 с противовесами 15, 16, установленными одна над другой и соединенными при помощи фланцевого соединения 17 со шнековым дозатором 18, с электродвигателем 19, частотным преобразователем 20, соединенными кабелем 21.On the lid 9 of the gasifier in the center of the first through
Устройство для подвода окислителя выполнено в виде последовательно соединенных дутьевого вентилятора 22, блока озонирования воздуха, состоящего из обечайки 23 с фланцами 24 и со сквозным отверстием 25 для ввода электродов в виде двух плоских металлических пластин 26, 27, на поверхности которых выполнены отверстия 28, расположенные на пластинах 26, 27 в шахматном порядке с установленными винтами 29 с конусообразной нижней частью 30, в межэлектродном пространстве 31 винты 29 расположены друг против друга, при этом пластины 26, 27 установлены параллельно вдоль продольной оси обечайки 23 и жестко соединены с высоковольтными проводами 32, закрепленными внутри электроизоляционного диска 33, установленного на обечайке 23, причем высоковольтные провода 32 при помощи муфты 34 подключены к высоковольтному источнику тока 35. Обечайка 23 блока озонирования последовательно соединена с общим воздуховодом 36 и параллельно с четырьмя воздуховодными ветвями.The oxidizer supply device is made in the form of a
Первая воздуховодная ветвь выполнена в виде патрубка 37, установленного во втором сквозном отверстии 38 крышки 9 газификатора и при помощи фланцевого соединения 39, соединенного с воздуховодом 40, регулирующей заслонкой 41 с общим воздуховодом 36.The first air duct branch is made in the form of a
Вторая воздуховодная ветвь выполнена в виде последовательно соединенных воздуховода 42, регулирующей заслонки 43, кольца 44, установленного вокруг кожуха 3 газификатора под крышкой 9, и воздушной многосопельной форсунки 45, установленной внутри газификатора с двумя сальниковыми уплотнениями 46, 47.The second duct branch is made in the form of a series-connected
Третья воздуховодная ветвь выполнена в виде последовательно соединенных воздуховода 48, регулирующей заслонки 49, кольца 50, установленного вокруг кожуха 3 газификатора под второй ветвью, и воздушной многосопельной форсунки 51, установленной внутри газификатора с поворотом относительно форсунки 45 второй ветви на 60° вокруг оси газификатора и оснащенной двумя сальниковыми уплотнениями 52, 53.The third duct branch is made in the form of a series-connected
Четвертая воздуховодная ветвь выполнена в виде последовательно соединенных воздуховода 54, регулирующей заслонки 55, кольца 56, установленного вокруг кожуха 3 газификатора под третьей ветвью, и воздушной многосопельной форсунки 57, установленной внутри газификатора с поворотом относительно форсунки 51 третьей ветви на 60° вокруг оси газификатора и оснащенной двумя сальниковыми уплотнениями 58, 59.The fourth duct branch is made in the form of a series-connected
Воздушная многосопельная форсунка выполнена в виде трубы с кожухом 61, пространство 62 между внутренней поверхностью кожуха 61 и внешней поверхностью трубы 60 заполнено проточной охлаждающей водой. Внизу и вверху кожуха 61 выполнены отверстия 63, 64 для входного и выходного штуцеров 65, 66 подачи воды. В нижней части трубы 60 в одной плоскости под углом 45° к вертикальной оси выполнены два отверстия 67, 68 с двумя соплами 69, 70 в виде полых усеченных конусов с выходными отверстиями 71, 72 диаметром каждое 5-10 мм и с расстоянием между двумя соплами, равным диаметру d1 трубы 60.The multi-nozzle air nozzle is made in the form of a pipe with a
Между воздушными многосопельными форсунками 45, 51, между воздушными многосопельными форсунками 51, 57, под воздушной многосопельной форсункой 57 установлены устройства подачи пара вовнутрь газификатора, каждое из которых выполнено в виде паропровода 73, кольца 74 с вентилем 75, соединенным с паровыми многосопельными форсунками 76, 77, 78, которые установлены внутри газификатора.Between the
Многосопельная паровая форсунка 76 установлена между форсунками 45, 51.A
Многосопельная паровая форсунка 77 установлена между форсунками 51, 57 с поворотом на 60° вокруг оси газификатора относительно паровой многосопельной форсунки 76.A multi-nozzle steam nozzle 77 is installed between the
Паровая форсунка 78 под форсункой 57 установлена с поворотом на 60° вокруг оси газификатора относительно паровой многосопельной форсунки 77.The
Паровые форсунки 76, 77, 78 оснащены попарно сальниковыми уплотнениями 79 и 80, 81 и 82, 83 и 84.
Каждая паровая многосопельная форсунка 76, 77, 78 выполнена в виде трубы 85, в верхней части защищена кожухом 86 в виде полого полуцилиндра. В нижней части трубы 85 в одной плоскости под углом 45° к вертикальной оси выполнены два отверстия 87, 88 с двумя соплами 89 и 90 в виде полых усеченных конусов с углом 20°-30° с выходными отверстиями 91, 92, каждое 2-4 мм, с расстоянием между каждыми двумя соплами, равным двум диаметрам d2 трубы 85.Each
Устройство поджига твердого топлива установлено во втором сквозном отверстии 93 обечайки 1 газификатора и кожуха 3, выполнено из последовательно соединенных двух запальных электродов 94, 95, жестко установленных на термостойкой электроизоляционной пластине 96, закрепленной на кожухе 3, двух электроизолирущих муфт 97, 98, двух кабелей 99, 100 и источника высокого напряжения 101.The solid fuel ignition device is installed in the second through
Устройство формирования зоны горения твердого топлива выполнено из последовательно соединенных баллона 102 горючего газа с запорно-регулирующей арматурой 103 и манометром 104, газопровода 105, горелки 106, установленной в сквозном отверстии 107 в обечайке 1 и кожухе 3 с сальниковым уплотнением 108. Горелка 106 оснащена штуцером 109 подвода сжатого воздуха.The device for forming the solid fuel combustion zone is made up of a
К нижней части 2 корпуса газификатора при помощи фланцевого соединения 110 установлен питатель 111 с лопастным ротором 112 на подшипниковых опорах 113, 114 и соединен через муфты 115 с электродвигателем 116, а через кабель 117 с частотным преобразователем 118. На внешней поверхности корпуса питателя 111 установлен кожух 119 с двумя сквозными отверстиями 120, 121 со штуцерами 122, 123 подачи охлаждающей воды во внутреннее пространство 124 между корпусом питателя 111 и кожухом 119. Выходы вала 125 лопастного ротора 112 через сквозные отверстия 126 и 127 оснащены сальниковыми уплотнениями 128, 129.A
Нижняя часть питателя 111 соединена при помощи фланцевого соединения 130 с камерой вывода газа и выгрузки шлака.The lower part of the
Камера вывода газа и выгрузки шлака выполнена из трех частей, верхней 131 и нижней 132 в виде полых усеченных конусов и средней 133 виде полого цилиндра. Внутри верхней 131 и средней 133 частей камеры под углом 45° к вертикальной оси на расстоянии 100-200 мм от средней 133 части установлена пластина 134 с закрепленными боковыми сторонами на внутренней поверхности части 131, 133 камеры.The gas outlet and slag discharge chamber is made of three parts, the upper 131 and lower 132 in the form of hollow truncated cones and the middle 133 in the form of a hollow cylinder. Inside the upper 131 and middle 133 parts of the chamber at an angle of 45 ° to the vertical axis at a distance of 100-200 mm from the
На внешней поверхности камеры установлен кожух 135 с двумя сквозными отверстиями 136, 137 со штуцерами 138, 139 подачи охлаждающей воды во внутреннее пространство между камерой и кожухом 140.A
В боковой поверхности средней части 133 камеры выполнено сквозное отверстие 141, в котором установлено устройство вывода газа в виде полого усеченного конуса 142 с кожухом 143 и двумя сквозными отверстиями 144, 145 со штуцерами 146, 147 подачи охлаждающей воды во внутреннее пространство 148. Усеченный полый конус 142 последовательно соединен при помощи фланцевого соединения 149 с газоходом 150, теплообменником в виде патрубка 151 с кожухом 152 и двумя сквозными отверстиями 153, 154 со штуцерами 155, 156 подачи воды во внутреннее пространство 157 и соединен с вытяжным вентилятором 158.A through
Разгрузочное отверстие 159 камеры соединено при помощи фланцевого соединения 160 с устройством выгрузки шлака в виде шнекового дозатора 161 с электродвигателем 162, кабелем 163, частотным преобразователем 164. Шнековый дозатор 161 соединен с клапаном двойной загрузки в виде корпуса 165, двух заслонок 166, 167 с двумя противовесами 168, 169, установленными одна над другой и соединенными при помощи фланцевого соединения 170 с кожухом 171 транспортера 172. На внешней поверхности корпуса шнекового дозатора 173 установлен кожух 174 с двумя сквозными отверстиями 175, 176 со штуцерами 177, 178 подачи охлаждающей воды во внутреннее пространство 178.The
Датчики температуры 179 установлены под крышкой 9 газификатора, под воздушными форсунками 45, 51, 57 и паровыми форсунками 76, 77, 78 под питателем 111, в газоходе 150 на выходе полого усеченного конуса 142 и патрубка 151 теплообменника, в разгрузочном отверстии 159 устройства выгрузки шлака.Temperature sensors 179 are installed under the gasifier cover 9, under the
Датчики контроля 180 и 181 минимального и максимального уровня топлива установлены на крышке 9 газификатора.The control sensors 180 and 181 of the minimum and maximum fuel levels are installed on the cover 9 of the gasifier.
Установка газификации твердого топлива работает следующим образом.Installation of gasification of solid fuel is as follows.
Твердое топливо загружают в газификатор шнековым дозатором 18 через клапан двойной загрузки, состоящий из корпуса 12, двух заслонок 13, 14, двух противовесов 15, 16 и патрубок 11. Контроль загрузки твердого топлива в газификатор осуществляют датчиком 180 минимального уровня.Solid fuel is loaded into the gasifier with a
Затем подают воду во внутреннее пространство 4 между кожухом 3 и обечайкой 1 и конусом 2 корпуса газификатора через штуцера 7 и 8.Then water is supplied into the inner space 4 between the
Подают воду во внутреннее пространство 62 между кожухом 61 и трубой 60 через штуцера 65, 66 воздушных форсунок 45, 51, 57.Water is supplied into the inner space 62 between the
Подают воду во внутреннее пространство 124 между кожухом 119 и корпусом питателя 111 через штуцера 122, 123.Water is supplied into the
Подают воду во внутреннее пространство 140 между кожухом 135 и корпусом камеры отвода газа и шлака, состоящей из частей 131, 132, 133 через штуцера 138, 139.Water is supplied into the
Подают воду во внутреннее пространство 148 между кожухом 143 и полым усеченным конусом 142 через штуцера 146, 147 устройства отвода газа.Water is supplied into the
Подают воду во внутреннее пространство 173 между кожухом 167 и корпусом шнекового дозатора 155 устройства выгрузки шлака через штуцера 170, 171.Water is supplied into the inner space 173 between the
Подают воду во внутреннее пространство 157 между кожухом 152 и патрубком 151 теплообменника устройства отвода газа через штуцера 155, 156.Water is supplied into the
Включают дутьевой 22 и вытяжной вентиляторы 158, затем подают напряжение от высоковольтного источника тока 35 через высоковольтные провода 32 через муфту 34 на плоские металлические пластины 26, 27, в межэлектродном пространстве 31 которых происходит озонирование воздуха.The
Подают высокое напряжение от источника 101 через два кабеля 99, 100, изолирующие муфты 97, 98 на запальные электроды 94, 95, между которыми происходит высоковольтное искрение.A high voltage is supplied from the
Открывают запорно-регулирующую арматуру 103 и по показаниям манометра 104 подают горючий газ из баллона 102 через газопровод 105 в горелку 106 с предварительной подачей сжатого воздуха через штуцер 109. В результате внутри газификатора над поверхностью твердого топлива формируется факел газовоздушной смеси, который воспламеняется от высоковольтного искрения между электродами 94, 95.The shut-off and control
Источник высокого напряжения 101 выключают.The
При достижении температуры верхнего слоя твердого топлива 400-600°C в газификаторе, которую определяют по датчику температуры 178 под крышкой 9, твердое топливо воспламеняется и устойчиво горит. Выключают устройство формирования зоны горения твердого топлива, выполненное из последовательно соединенных баллона 102 горючего газа с запорно-регулирующей арматурой 103 и манометром 104, газопровода 105, горелки 106, установленной в сквозном отверстии 107 в обечайке 1и кожухе 3 с сальниковым уплотнением 108.When the temperature of the upper layer of solid fuel reaches 400-600 ° C in the gasifier, which is determined by the
В результате горения твердого топлива при окислительном процессе в верхнем слое образуются слой кокса и газообразные продукты горения CO2, H2O и смесь углеводородов CmHn. При достижении температуры 800-1100°C верхнего слоя твердого топлива регулируют подачу окислителя через первую воздуховодную ветвь с помощью регулирующей заслонки 41 для обеспечения стабилизации температуры в этом диапазоне. В процессе газификации происходит образование слоя горячего кокса и газообразных продуктов горения. Продукты горения твердого топлива в верхнем слое, имеющие температуру 800-1100°C, под действием тяги вытяжного вентилятора 152 проходят через нижележащие слои твердого топлива, нагревают их до температуры пиролиза 400-800°C, при которой происходит термолиз высокомолекулярных углеводородов топлива в средне- и низкомолекулярные углеводороды. Среднемолекулярные и низкомолекулярные углеводороды переходят в газовую фазу. Горячий кокс взаимодействует с CO2 и H2O с образованием CO и H2., которые в смеси со средне-низкомолекулярными углеводородами горючего газа поступают под действием тяги вытяжного вентилятора 158 в слой твердого топлива в зоне подачи окислителя во второй воздуховодной ветви.As a result of burning solid fuel during the oxidation process, a coke layer and gaseous products of combustion of CO 2 , H 2 O and a mixture of hydrocarbons C m H n are formed in the upper layer. Upon reaching a temperature of 800-1100 ° C of the upper layer of solid fuel, the flow of oxidizing agent through the first air duct is controlled by means of a
Окислитель в виде озонированного воздуха поступает в слой топлива через воздуховод 42, регулирующую заслонку 43, кольцо 44, воздушную многосопельную форсунку 45.The oxidizing agent in the form of ozonized air enters the fuel layer through the
Смесь CO, H2 и углеводородов CmHn, образующаяся в зоне подачи окислителя во второй воздуховодной ветви поступает под действием тяги вытяжного вентилятора 158 в слой топлива подачи окислителя третьей воздуховодной ветви.A mixture of CO, H 2 and hydrocarbons C m H n formed in the oxidant supply zone in the second air duct enters under the action of
Окислитель в виде озонированного воздуха поступает в слой топлива через воздуховод 48, регулирующую заслонку 49, кольцо 50, воздушную многосопельную форсунку 51.The oxidizing agent in the form of ozonized air enters the fuel layer through the
Смесь CO, H2 и углеводородов CmHn, образующаяся в зоне подачи окислителя в третьей воздуховодной ветви, поступает под действием тяги вытяжного вентилятора 158 в слой топлива подачи окислителя четвертой воздуховодной ветви.A mixture of CO, H 2 and hydrocarbons C m H n formed in the oxidizer supply zone in the third air duct enters under the action of
Окислитель в виде озонированного воздуха поступает в слой топлива через воздуховод 54, регулирующую заслонку 55, кольцо 56, воздушную многосопельную форсунку 57.The oxidizing agent in the form of ozonized air enters the fuel layer through the
В процессе газификации твердого топлива слой с температурой 800-1100°C перемещается вниз конуса 2 корпуса газификатора с формированием слоя горячего кокса. После завершения воздушной газификации топлива переходят на паровоздушную газификацию кокса. Вентилем 75 паровых форсунок 76, 77, 78 подают пар в слои горячего кокса и осуществляют газификацию его до шлака при температурном диапазоне 800-1100°C, контролируемый температурными датчиками 174, установленными под паровыми форсунками 76, 77, 78. При снижении температуры шлака над питателем 111 400-600°C производят его выгрузку в камеру из трех частей 131, 132, 133 включением питателя 111. Шлак под действием вращающего лопастного ротора 112 попадает на пластину 134, затем в нижнюю часть 132 камеры.In the process of gasification of solid fuel, a layer with a temperature of 800-1100 ° C moves down the
По мере накопления в нижней части 132 камеры шлак удаляют периодическим включением устройства выгрузки шлака.As they accumulate in the bottom of the
Газовая смесь в полом усеченном конусе 142 охлаждается до температуры 300-350°C и поступает в газоход 150, затем в патрубок 151 теплообменника, на выходе которого газовая смесь имеет температуру 50-70°C.The gas mixture in a hollow
Техническим результатом является:The technical result is:
- повышение производительности и эффективности газификации твердого топлива в установке за счет использования активного окислителя - озонированного воздуха, диффузионной подачи окислителя и пара в слой топлива через воздушные и паровые многосопельные форсунки;- increasing the productivity and efficiency of gasification of solid fuel in the installation through the use of an active oxidizing agent - ozonized air, diffusion supply of oxidizing agent and steam to the fuel layer through air and multi-nozzle steam nozzles;
- повышение рабочего ресурса установки в 10-20 раз за счет использования водяного охлаждения корпусов;- increase the working life of the installation by 10-20 times due to the use of water cooling of the buildings;
- снижение запыленности газа за счет использования питателя с лопастным ротором и конструкции камеры вывода газа и выгрузки шлака;- reduction of gas dust due to the use of a feeder with a blade rotor and the design of the chamber of the gas outlet and the discharge of slag;
- контроль работы установки за счет оснащения датчиками температуры и уровней топлива.- monitoring the operation of the installation by equipping with temperature and fuel level sensors.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013118743/05A RU2530088C1 (en) | 2013-04-23 | 2013-04-23 | Solid fuel gasification unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013118743/05A RU2530088C1 (en) | 2013-04-23 | 2013-04-23 | Solid fuel gasification unit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2530088C1 true RU2530088C1 (en) | 2014-10-10 |
| RU2013118743A RU2013118743A (en) | 2014-10-27 |
Family
ID=53380562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013118743/05A RU2530088C1 (en) | 2013-04-23 | 2013-04-23 | Solid fuel gasification unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2530088C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2647309C1 (en) * | 2017-02-15 | 2018-03-15 | Равиль Шайхутдинович Загрутдинов | Method of generation gas production and gas generator of the appeined gasification process for its implementation |
| RU2683065C1 (en) * | 2018-07-23 | 2019-03-26 | Николай Борисович Болотин | Method of managing the operation mode of a gas-generator electrical installation and a gas-generator electric installation |
| RU2683064C1 (en) * | 2018-07-23 | 2019-03-26 | Николай Борисович Болотин | Gas generator-power plant |
| CN111996038A (en) * | 2020-08-25 | 2020-11-27 | 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 | Positive-pressure slag cooling system for biomass fluidized bed gasification furnace |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2074884C1 (en) * | 1993-09-22 | 1997-03-10 | Кооператив "Энергетика и экология" | Gas generator for reverse gasification process |
| RU2315083C2 (en) * | 2006-01-30 | 2008-01-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "Салют" | Solid fuel gasifier |
| US20080134579A1 (en) * | 2006-12-11 | 2008-06-12 | Parag Prakash Kulkarni | Unmixed Fuel Processors and Methods for Using the Same |
| WO2008095977A1 (en) * | 2007-02-07 | 2008-08-14 | Technische Universität Bergakademie Freiberg | Method and device for the entrained-flow gasification of solid fuels under pressure |
| US20080222956A1 (en) * | 2005-06-03 | 2008-09-18 | Plasco Energy Group Inc. | System for the Conversion of Coal to a Gas of Specified Composition |
| RU2409612C1 (en) * | 2009-06-11 | 2011-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" | Apparatus for producing synthetic gas and gasification apparatus |
-
2013
- 2013-04-23 RU RU2013118743/05A patent/RU2530088C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2074884C1 (en) * | 1993-09-22 | 1997-03-10 | Кооператив "Энергетика и экология" | Gas generator for reverse gasification process |
| US20080222956A1 (en) * | 2005-06-03 | 2008-09-18 | Plasco Energy Group Inc. | System for the Conversion of Coal to a Gas of Specified Composition |
| RU2315083C2 (en) * | 2006-01-30 | 2008-01-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "Салют" | Solid fuel gasifier |
| US20080134579A1 (en) * | 2006-12-11 | 2008-06-12 | Parag Prakash Kulkarni | Unmixed Fuel Processors and Methods for Using the Same |
| WO2008095977A1 (en) * | 2007-02-07 | 2008-08-14 | Technische Universität Bergakademie Freiberg | Method and device for the entrained-flow gasification of solid fuels under pressure |
| RU2409612C1 (en) * | 2009-06-11 | 2011-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" | Apparatus for producing synthetic gas and gasification apparatus |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2647309C1 (en) * | 2017-02-15 | 2018-03-15 | Равиль Шайхутдинович Загрутдинов | Method of generation gas production and gas generator of the appeined gasification process for its implementation |
| RU2683065C1 (en) * | 2018-07-23 | 2019-03-26 | Николай Борисович Болотин | Method of managing the operation mode of a gas-generator electrical installation and a gas-generator electric installation |
| RU2683064C1 (en) * | 2018-07-23 | 2019-03-26 | Николай Борисович Болотин | Gas generator-power plant |
| CN111996038A (en) * | 2020-08-25 | 2020-11-27 | 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 | Positive-pressure slag cooling system for biomass fluidized bed gasification furnace |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013118743A (en) | 2014-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2530088C1 (en) | Solid fuel gasification unit | |
| JP6837124B2 (en) | Material heating device | |
| US10871285B2 (en) | Pyrolysis boiler | |
| WO2015158223A1 (en) | Coal co-gasification method | |
| ITMO20130235A1 (en) | PLANT FOR THE PRODUCTION OF ENERGY BY GASIFICATION. | |
| KR20190018022A (en) | Heated Airlock Feeder Unit | |
| RU2579285C1 (en) | Gasifier of the reversed gasification process | |
| CN106587060A (en) | Externally heated activation converter and method for producing activated carbon through same | |
| KR20110047964A (en) | Method and apparatus for injecting and operating solid fuel powder into open-circulation combustion turbine burner in airtight spiral feeder | |
| RU2359011C1 (en) | Method of solid fuel conversion and installation to this end (versions) | |
| CN101387406A (en) | Star type and spiral combined coal supply apparatus | |
| CN103175214B (en) | Is furnished with the natural gas fired system of Intelligent roller type medium-speed pulverizer | |
| CN105953575A (en) | Self-detection indirect heating type rotary furnace | |
| CN205747936U (en) | A kind of Autonomous test indirect heating type rotary furnace | |
| CN102786947B (en) | Internal combustion heating device of coal pyrolyzing furnace | |
| RU2443760C1 (en) | Gas generator plant | |
| RU184378U1 (en) | Pyrolysis boiler | |
| CN103175215B (en) | Is furnished with the natural gas ignition system for coal burning boiler in generating plant of a low speed mill | |
| CN102012023A (en) | Burner for industrial kiln | |
| CN205843037U (en) | Flue gas air heating furnace | |
| US20150107496A1 (en) | Biomass gasifier system for power generation | |
| CN206188741U (en) | Pure dry distillation schizolysis carbonization of living beings tubular gasification stove | |
| CN114440222A (en) | Organic solid waste pyrolysis system and method | |
| RU172706U1 (en) | ABLATION INSTALLATION | |
| EP3568636B1 (en) | Post-combustion device and method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180424 |