RU2531812C1 - Method to gasify solid fuel and device for its realisation - Google Patents

Method to gasify solid fuel and device for its realisation Download PDF

Info

Publication number
RU2531812C1
RU2531812C1 RU2013116666/05A RU2013116666A RU2531812C1 RU 2531812 C1 RU2531812 C1 RU 2531812C1 RU 2013116666/05 A RU2013116666/05 A RU 2013116666/05A RU 2013116666 A RU2013116666 A RU 2013116666A RU 2531812 C1 RU2531812 C1 RU 2531812C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reactor
gasification
fuel
gas
gas medium
Prior art date
Application number
RU2013116666/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Геннадьевич Баякин
Original Assignee
Сергей Геннадьевич Баякин
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 Сергей Геннадьевич Баякин filed Critical Сергей Геннадьевич Баякин
Priority to RU2013116666/05A priority Critical patent/RU2531812C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2531812C1 publication Critical patent/RU2531812C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Industrial Gases (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: invention relates to the field of power engineering, metallurgy and chemical industry, and may be used to produce coke and generator gas. The method to gasify solid fuel includes charging of the fuel into a reactor, gasification of the fuel and removal of gasification products. Besides, the fuel gasification is carried out in the mode of a rarefied gas medium by the reduction of pressure relative to the atmospheric one due to pumping of generator gas at the outlet of the reactor, and a composition of the gas medium is formed at the inlet of the reactor at atmospheric pressure by the addition of the mixture of gases, vapours, aerosols. The device for the realisation of the method includes a reactor, a unit of fuel charging, a unit of gasification products removal and a gas medium composer. The gas medium composer containing two different inputs for air reception at atmospheric pressure and for supply of a mixture of gases, vapours, aerosols, is connected to the input of the reactor, and in front of the reactor output there is an exhaust device and a heat exchanger to maintain the necessary temperature and pressure of generator gas.
EFFECT: gasifier has simple design and increased efficiency in operation.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области энергетики, металлургии и химической промышленности и может быть использовано для получения кокса и генераторного газа.The invention relates to the field of energy, metallurgy and the chemical industry and can be used to produce coke and generator gas.

Известны способы газификации твердого топлива в аппаратах шахтного типа, предусматривающие последовательно загрузку топлива, газификацию топлива, удаление продуктов газификации. Основным недостатком таких способов является то, что для работы в непрерывном режиме необходима установка как минимум двух и более аппаратов, работающих последовательно, как на предприятиях ОАО «Норильский никель», ЗАО «Карбоника-Ф» и др., что усложняет техонологический регламент, обслуживание, требует больших площадей, большую металлоемкость, усложняет процесс автоматизации. Также известен способ непрерывной газификации угля по технологии «Термококс - КС», применяемый ОАО «СУЭК» на котельной в п.Шарыпово. Данный способ предусматривает непрерывную газификацию угля и непрерывное удаление твердых продуктов газификации (золы, кокса). Недостатком данного способа является то, что процесс происходит в открытой топке, при атмосферном давлении и генераторный газ сгорает непосредственно над поверхностью газифицируемого топлива и не может быть отделен, транспортирован и использован для дальнейшей переработки.Known methods of gasification of solid fuel in the apparatus of the mine type, providing for the sequential loading of fuel, gasification of fuel, removal of gasification products. The main disadvantage of such methods is that for continuous operation, it is necessary to install at least two or more devices that operate in sequence, as at the enterprises of Norilsk Nickel OJSC, Karbonika-F CJSC and others, which complicates the technical regulation and maintenance , requires large areas, large metal consumption, complicates the automation process. Also known is a method of continuous gasification of coal using the Thermocox-KS technology used by SUEK at a boiler room in Sharypovo. This method involves the continuous gasification of coal and the continuous removal of solid gasification products (ash, coke). The disadvantage of this method is that the process takes place in an open furnace, at atmospheric pressure, and the generator gas burns directly above the surface of the gasified fuel and cannot be separated, transported and used for further processing.

Известен газификатор твердого топлива, выполненный в виде реактора, представляющего собой тело вращения с вертикальной осью, содержащий устройства для загрузки твердого топлива и выгрузки из него газа и шлака (патент RU 2315083, кл. C10J 3/20 от 30.01.2006 г.). Этот газификатор выполнен многоступенчатым, каждая ступень снабжена устройством для отвода пара, размещенным ниже устройства для поджига и стабилизации горения. Устройство для поджига содержит кольцевой коллектор, соединенный с горелкой, который выполнен в виде секций, соединенных с горелкой, а горелка выполнена в виде плазмотрона. Газификатор снабжен устройством для подвода окислителя в реактор. Устройство для подвода пара выполнено в виде коллектора.Known gasifier solid fuel, made in the form of a reactor, which is a body of revolution with a vertical axis, containing devices for loading solid fuel and unloading gas and slag from it (patent RU 2315083, CL C10J 3/20 from 01/30/2006). This gasifier is multi-stage, each stage is equipped with a device for removing steam, located below the device for ignition and stabilization of combustion. The device for ignition contains an annular collector connected to the burner, which is made in the form of sections connected to the burner, and the burner is made in the form of a plasma torch. The gasifier is equipped with a device for supplying an oxidizing agent to the reactor. A device for supplying steam is made in the form of a collector.

Однако этот известный газификатор очень сложен по конструкции и малоэффективен для получения кокса.However, this known gasifier is very complex in design and ineffective for producing coke.

По патенту RU 2299901, кл. C10B 49/00 от 27.07.2005 г. известно устройство для переработки твердого топлива, которое представляет собой слоевой аппарат шахтного типа, выполненный комбинированным - из верхнего, среднего и нижнего поясов. Верхний пояс состоит из загрузочного люка, выпускного патрубка газа, гидрозатвора и электротермического устройства. Средний пояс состоит из цилиндрического корпуса и водяной рубашки. Нижний пояс выполнен в виде усеченного конуса и состоит из выгрузочного устройства, колосниковой решетки, устройства подвода воздуха и/или охлаждающего газа и термоэлектрических датчиков.According to patent RU 2299901, class C10B 49/00 of July 27, 2005, a device for processing solid fuel is known, which is a layer apparatus of a shaft type made in combination from the upper, middle and lower zones. The upper zone consists of a loading hatch, a gas outlet pipe, a water seal and an electrothermal device. The middle belt consists of a cylindrical body and a water jacket. The lower belt is made in the form of a truncated cone and consists of a discharge device, a grate, a device for supplying air and / or cooling gas and thermoelectric sensors.

Известное устройство малоэффективно в работе.The known device is ineffective in operation.

Задачей изобретения является повышение эффективности процесса газификации твердого топлива, например угля, в непрерывном режиме в герметичном аппарате с возможностью раздельного удаления генераторного газа и твердых продуктов газификации.The objective of the invention is to increase the efficiency of the process of gasification of solid fuels, such as coal, in a continuous mode in a sealed apparatus with the possibility of separate removal of generator gas and solid gasification products.

Технический результат при использовании изобретения заключается в создании газификатора простой конструкции с повышенной эффективностью в работе.The technical result when using the invention is to create a gasifier of a simple design with increased efficiency in operation.

Указанный технический результат достигается тем, что способ газификации твердого топлива осуществляется в режиме разряженной газовой среды путем понижения давления относительно атмосферного за счет откачки генераторного газа на выходе реактора. Состав газовой среды формируют на входе реактора при атмосферном давлении путем добавления смеси газов, паров, аэрозолей.The specified technical result is achieved by the fact that the method of gasification of solid fuel is carried out in the mode of a discharged gas medium by lowering the pressure relative to atmospheric due to pumping of the generator gas at the outlet of the reactor. The composition of the gaseous medium is formed at the inlet of the reactor at atmospheric pressure by adding a mixture of gases, vapors, aerosols.

В устройство для осуществления способа газификации входят ректор, узел загрузки топлива формирователь газовой среды и узлы удаления продуктов газификации, формирователь газовой смеси, выполненный из двух раздельных входов для приема воздуха при атмосферном давлении и для подачи смеси газов, паров, аэрозолей, и соединенный с входом реактора. Перед выходом реактора, подключаемого к потребителю генераторного газа, установлены теплообменник для поддержания необходимой температуры и давления генераторного газа, и вытяжное устройство.The device for implementing the gasification method includes a rector, a fuel loading unit, a gas medium shaper and gasification product removal units, a gas mixture shaper made of two separate inlets for receiving air at atmospheric pressure and for supplying a mixture of gases, vapors, aerosols, and connected to the inlet the reactor. Before the outlet of the reactor connected to the consumer of the generator gas, a heat exchanger is installed to maintain the required temperature and pressure of the generator gas, and an exhaust device.

На чертеже схематично изображен общий вид устройства для способа газификации твердого топлива. The drawing schematically shows a General view of a device for a method of gasification of solid fuel.

Устройство состоит из ректора 1, который может быть установлен как вертикально, так и наклонно, узла загрузки 2, узла удаления продуктов газификации 3 и формирователя газовой среды 4, у которого два входа - один для газа, паров, аэрозолей 5 и вход для воздуха при атмосферном давлении 6. Устройство оборудовано вытяжным устройством 7, теплообменником 8 и выходом генераторного газа 9.The device consists of a rector 1, which can be installed both vertically and inclinedly, a loading unit 2, a unit for removing gasification products 3 and a gas former 4, in which there are two inlets - one for gas, vapor, aerosols 5 and an air inlet for atmospheric pressure 6. The device is equipped with an exhaust device 7, a heat exchanger 8 and a generator gas outlet 9.

Способ газификации твердого топлива осуществляется и устройство для этого работает следующим образом.The method of gasification of solid fuel is carried out and the device for this works as follows.

Через узел загрузки твердого топлива 2 топливо поступает в реактор 1, где происходит изначально инициированный путем розжига процесс газификации, который поддерживается подачей газовой среды, сформированной в формирователе газовой среды 4 путем подачи смеси газов, паров, аэрозолей через вход 5 и приема воздуха при атмосферном давлении через вход 6. При этом газовая среда формируется как с целью оптимизации процесса газификации конкретного твердого топлива, например угля, торфа, древесных опилок и т.д., так и для коррекции химического состава генераторного газа на выходе устройства.Through the solid fuel loading unit 2, the fuel enters the reactor 1, where the gasification process, initially initiated by ignition, takes place, which is supported by the supply of a gas medium formed in the gas medium former 4 by supplying a mixture of gases, vapors, aerosols through inlet 5 and receiving air at atmospheric pressure through input 6. In this case, the gas medium is formed both with the aim of optimizing the gasification of a specific solid fuel, for example coal, peat, sawdust, etc., and for correcting the chemical composition and generating gas at the outlet of the device.

Процесс газификации происходит при пониженном атмосферном давлении за счет того, что вместо традиционных нагнетательных устройств применяется вытяжное устройство 7, что позволяет создать в зоне газификации пониженное давление за счет сопротивления потоку газовой среды в слое газификации твердого топлива.The gasification process occurs at reduced atmospheric pressure due to the fact that instead of traditional injection devices, an exhaust device 7 is used, which makes it possible to create a reduced pressure in the gasification zone due to resistance to the flow of the gas medium in the gasification layer of solid fuel.

С целью получения требуемой температуры генераторного газа в устройстве предусмотрен теплообменник 8, устанавливаемый последовательно с вытяжным устройством 7, который работает как в режиме охлаждения, например для подачи в газопоршневой двигатель, так и в режиме подогрева генераторного газа, например для повышения температуры факела газовой горелки, в зависимости требуемых задач. Последовательность подключения вытяжного устройства 7 и теплообменника 8 так же определяется требованиями потребителя генераторного газа.In order to obtain the required temperature of the generator gas, the device has a heat exchanger 8, installed in series with the exhaust device 7, which operates both in cooling mode, for example for supplying to a gas piston engine, and in the mode of heating generator gas, for example to increase the temperature of a gas burner flame, depending on the required tasks. The connection sequence of the exhaust device 7 and the heat exchanger 8 is also determined by the requirements of the consumer of the generator gas.

Таким образом, заявляемое устройство позволяет организовать процесс газификации в разряженной газовой среде, что, в свою очередь, увеличивает выход летучих веществ, снижает температуру реакции, снижает требования к герметизации и безопасности устройства. Последовательное подключение теплообменника и вытяжного устройства позволяет поддерживать температуру генераторного газа в соответствии с техническими условиями потребителя. А формирователь газовой среды на входе реактора позволяет адаптировать процесс газификации под конкретный вид твердого топлива и скорректировать химический состав генераторного газа также в соответствии с техническими условиями потребителя.Thus, the claimed device allows you to organize the gasification process in a discharged gas environment, which, in turn, increases the yield of volatile substances, reduces the reaction temperature, reduces the requirements for sealing and safety of the device. Serial connection of the heat exchanger and exhaust device allows you to maintain the temperature of the generator gas in accordance with the technical specifications of the consumer. A gas shaper at the inlet of the reactor allows you to adapt the gasification process to a specific type of solid fuel and adjust the chemical composition of the generator gas also in accordance with the technical specifications of the consumer.

Claims (2)

1. Способ газификации твердого топлива, предусматривающий загрузку топлива в реактор, газификацию топлива и удаление продуктов газификации, отличающийся тем, что газификацию топлива в реакторе осуществляют в режиме разряженной газовой среды путем понижения давления относительно атмосферного за счет откачки генераторного газа на выходе реактора, а состав газовой среды формируют на входе реактора при атмосферном давлении путем добавления смеси газов, паров, аэрозолей.1. The method of gasification of solid fuel, comprising loading fuel into the reactor, gasification of fuel and removal of gasification products, characterized in that the gasification of fuel in the reactor is carried out in the mode of a discharged gas medium by lowering the pressure relative to atmospheric due to pumping of the generator gas at the outlet of the reactor, and the composition a gaseous medium is formed at the inlet of the reactor at atmospheric pressure by adding a mixture of gases, vapors, aerosols. 2. Устройство для осуществления способа по п.1, включающее реактор, устанавливаемый наклонно к вертикальной оси, узел загрузки топлива, узел удаления продуктов газификации и формирователь газовой среды, отличающееся тем, что формирователь газовой среды, состоящий из двух раздельный входов для приема воздуха при атмосферном давлении и для подачи смеси газов, паров, аэрозолей соединен со входом реактора, а перед выходом реактора, подключаемого к потребителю генераторного газа, установлены вытяжное устройство и теплообменник для поддержания необходимой температуры и давления генераторного газа. 2. The device for implementing the method according to claim 1, comprising a reactor mounted obliquely to the vertical axis, a fuel loading unit, a gasification product removal unit and a gas medium shaper, characterized in that the gas medium shaper consists of two separate inlets for receiving air at atmospheric pressure and for supplying a mixture of gases, vapors, aerosols is connected to the inlet of the reactor, and an exhaust device and a heat exchanger are installed before the outlet of the reactor connected to the generator gas consumer I have the required temperature and pressure of the generator gas.
RU2013116666/05A 2013-04-11 2013-04-11 Method to gasify solid fuel and device for its realisation RU2531812C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013116666/05A RU2531812C1 (en) 2013-04-11 2013-04-11 Method to gasify solid fuel and device for its realisation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013116666/05A RU2531812C1 (en) 2013-04-11 2013-04-11 Method to gasify solid fuel and device for its realisation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2531812C1 true RU2531812C1 (en) 2014-10-27

Family

ID=53382113

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013116666/05A RU2531812C1 (en) 2013-04-11 2013-04-11 Method to gasify solid fuel and device for its realisation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2531812C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4352675A (en) * 1979-11-30 1982-10-05 Ruhrkohle Aktiengesellschaft Coal gasification reactor
DE2607745C2 (en) * 1976-02-26 1984-03-15 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Process for treating condensate from the cooling of raw gas from the pressurized gasification of solid fuels
RU2303050C1 (en) * 2006-06-29 2007-07-20 Закрытое акционерное общество Акционерная фирма "Перспектива" Опытно-механический завод Gas generator
RU74918U1 (en) * 2008-02-27 2008-07-20 Валерий Григорьевич Лурий SOLID FUEL CONVERSION INSTALLATION (OPTIONS)

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2607745C2 (en) * 1976-02-26 1984-03-15 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Process for treating condensate from the cooling of raw gas from the pressurized gasification of solid fuels
US4352675A (en) * 1979-11-30 1982-10-05 Ruhrkohle Aktiengesellschaft Coal gasification reactor
RU2303050C1 (en) * 2006-06-29 2007-07-20 Закрытое акционерное общество Акционерная фирма "Перспектива" Опытно-механический завод Gas generator
RU74918U1 (en) * 2008-02-27 2008-07-20 Валерий Григорьевич Лурий SOLID FUEL CONVERSION INSTALLATION (OPTIONS)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3030838B1 (en) Apparatus for generating energy by gasification
RU2627865C1 (en) Production method of synthetic gas from low-calorial brown coals with high-ash and device for its implementation
RU2668447C1 (en) Method of gasification of solid fuel and device for its implementation
RU2359011C1 (en) Method of solid fuel conversion and installation to this end (versions)
RU2303050C1 (en) Gas generator
RU2632812C2 (en) Plant for thermochemical processing of carbonaceous raw material
RU2531812C1 (en) Method to gasify solid fuel and device for its realisation
Zhuikov et al. Experience of Using Synthetic Gas as the Main Fuel in an Industrial Heating Boiler House
RU2303203C1 (en) Gas generator with water boiler
RU2527214C1 (en) Method and plant for oil shale processing
RU88669U1 (en) INSTALLATION FOR THE PRODUCTION OF WOOD COAL
RU2255960C2 (en) Solid fuel thermal gas generator
RU2617230C2 (en) Portable plant-module for heat treatment of solid municipal wastes at the landfill
RU70963U1 (en) POWER INSTALLATION
CN109355068B (en) Pyrolysis furnace
RU2513928C1 (en) Sandwiched gasifier of continuous action
RU2544949C1 (en) Processing method of domestic and industrial solid wastes
RU96572U1 (en) INSTALLATION FOR THERMAL PROCESSING OF SOLID FUEL MATERIALS
RU2671742C1 (en) Assembly for processing of sewage drain sediments
RU2393354C1 (en) Procedure for complex utilisation of mine methane, air flow, and hydrocarbon wastes of coal mining and facility for implementation of this procedure (versions)
RU74918U1 (en) SOLID FUEL CONVERSION INSTALLATION (OPTIONS)
Ivanov et al. On the calculated optimization of a gasifier
RU2477421C1 (en) Power generating system
CN205803409U (en) Waste oil and used oil thermal cracking unit
RU2434929C2 (en) Pyrolysis system for utilisation of carbon-containing waste

Legal Events

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

Effective date: 20160412

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20170524