RU2705067C1 - Установка газификации низкореакционных твердых топлив - Google Patents
Установка газификации низкореакционных твердых топлив Download PDFInfo
- Publication number
- RU2705067C1 RU2705067C1 RU2019101684A RU2019101684A RU2705067C1 RU 2705067 C1 RU2705067 C1 RU 2705067C1 RU 2019101684 A RU2019101684 A RU 2019101684A RU 2019101684 A RU2019101684 A RU 2019101684A RU 2705067 C1 RU2705067 C1 RU 2705067C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coal
- additional
- generator gas
- gasification chamber
- vertical
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Установка относится к теплоэнергетике и может быть использована на предприятиях химической промышленности для получения, в частности, синтез-газа, метана, аммония и жидких моторных топлив. Установка включает вертикальную камеру газификации, устройство для подачи угля, систему подачи окислителей, устройство для отвода генераторного газа, бункер приема золы, а также дополнительное устройство подачи угля, дополнительную систему подачи окислителей, дополнительное устройство для отвода генераторного газа, трубопровод отвода генераторного газа, колосниковую решетку, расположенную в верхней части бункера приема золы, и дымосос, расположенный в верхней части установки газификации таким образом, чтобы обеспечить возможность организации восходящего потока угольной пыли и окислителей. Устройство для отвода генераторного газа и дополнительное устройство для отвода генераторного газа расположены с двух сторон вертикальной камеры таким образом, чтобы обеспечить возможность рециркуляции непрореагировавших частиц угля в вертикальной камере газификации и, как следствие, снижение недожога угля. 1 ил.
Description
Изобретение относится к теплоэнергетике, кроме того, может быть использовано на предприятиях химической промышленности для получения синтез-газа, метана, аммония, жидких моторных топлив и других ценных химических продуктов и соединений.
Известна установка Koppers-Totzek, включающая в себя, горизонтальную камеру газификации с двумя форсунками, которые находятся с левой и правой стороны камеры газификации, систему отвода генераторного газа, которая находится в верхней части установки, систему отвода шлака, которая находится в нижней части аппарата. (Christopher Higman, Maarten van der Burgt. Gasification (Second Edition) / Gulf Professional Publishing, 2008, p. 416.)
Недостатки: для процесса характерна невысокая интенсивность процесса газификации из-за конструктивных ограничений (газификаторы горизонтального типа); отсутствие возможности увеличения скорости реакции газификации топливной смеси. Данные недостатки устранены в прототипе.
Известна установка струйно-вихревой газификации низкореакционных твердых топлив, патент на полезную модель №165512, опубликован 20.10.2016, МПК принятая за прототип, включающая в себя вертикальную камеру газификации, устройство для подачи угля, систему подачи окислителя, которая находится в нижней части установки, устройство для отвода генераторного газа, которое находится в верхней части установки, а также устройство для подвода наноматериалов и впрыска воды, камеру-дозатор с регулирующим клапаном, расположенную внутри вертикальной камеры газификации, бункер приема золы.
Недостатки: высокий унос углерода топлива вместе с генераторным газом (механический недожог низкореакционного твердого топлива более 40%.)
На сегодняшний день высокий механический недожог угля является не только проблемой установок газификации угля, но также присутствует при сжигании низкореакционных твердых топлив в паровых котлах тепловых электростанций. Данная проблема приводит к перерасходу угля и окислителей и снижению КПД установки из-за потерь с механическим недожогом.
Техническим результатом является организация процессов рециркуляции непрореагировавших частиц угля в вертикальную камеру газификации и как следственно снижение недожога угля.
Технический результат достигается за счет того, что установка газификации низкореакционных твердых топлив содержит вертикальную камеру газификации, устройство для подачи угля, которое состоит из бункера приема угольной пыли, соосно расположенных шнекового питателя, мотор-редуктора, форсунки, систему подачи окислителей, которая состоит из дутьевого вентилятора, воздухоподогревателя, устройства для подачи воды и расположена перед форсункой, устройство для отвода генераторного газа, которое выполнено с возможностью рециркуляции непрореагировавших частиц угля с помощью шнекового питателя, мотор-редуктора, форсунки в вертикальную камеру газификации, бункер приема золы, дополнительное устройство подачи угля, которое состоит из бункера приема угольной пыли, соосно расположенных шнекового питателя, мотор-редуктора, и форсунки, дополнительную систему подачи окислителей, которая состоит из дутьевого вентилятора, воздухоподогревателя, устройства для подачи воды и расположена перед форсункой, дополнительное устройство для отвода генераторного газа, которое выполнено с возможностью рециркуляции непрореагировавших частиц угля с помощью шнекового питателя, мотор-редуктора, форсунки в вертикальную камеру газификации, колосниковую решетку, которая расположена в верхней части бункера приема золы, дымосос, который расположен в верхней части установки газификации, таким образом, чтобы обеспечить возможность организации восходящего потока угольной пыли и окислителей, трубопровод отвода генераторного газа, который расположен в верхней части установки.
На фиг. представлена принципиальная схема экспериментальной установки вихревой газификации низкореакционных твердых топлив с рециркуляцией.
Установка газификации низкореакционных твердых топлив содержит вертикальную камеру газификации 1, устройство для подачи угля, которое состоит из бункера приема угольной пыли 2, соосно расположенных шнекового питателя 3, мотор-редуктора 4, и форсунки 5, систему подачи окислителей, которая состоит из дутьевого вентилятора 6, воздухоподогревателя 7, устройства для подачи воды 8 и расположена перед форсункой 5, устройство для отвода генераторного газа 9, которое выполнено с возможностью рециркуляции непрореагировавших частиц угля с помощью шнекового питателя 3, мотор-редуктора 4, форсунки 5 в вертикальную камеру газификации 1, бункер приема золы 10, дополнительное устройство подачи угля, которое состоит из бункера приема угольной пыли 11, соосно расположенных шнекового питателя 12, мотор-редуктора 13, и форсунки 14, форсунки расположены с двух сторон вертикальной камеры газификации, таким образом, чтобы обеспечить возможность равномерной подачи и смешивания потоков угольной пыли и окислителей, дополнительную систему подачи окислителей, которая состоит из дутьевого вентилятора 15, воздухоподогревателя 16, устройства для подачи воды 17 и расположена перед форсункой 14, дополнительное устройство для отвода генераторного газа 18, которое выполнено с возможностью рециркуляции непрореагировавших частиц угля с помощью шнекового питателя 12, мотор-редуктора 13, форсунки 14 в вертикальную камеру газификации 1, колосниковую решетку 19, которая расположена в. верхней части бункера приема золы 10, дымосос 20, который расположен в верхней части установки газификации, таким образом, чтобы обеспечить возможность организации восходящего потока угольной пыли и окислителей, трубопровод отвода генераторного газа 21, который расположен в верхней части установки.
Для контроля и замера температуры и давления используются датчики температуры и давления, регуляторы подачи топлива и окислителей (на чертеже не указаны), расходомеры 21, 22.
Рассмотрим работу установки.
Предварительно подготовленная, угольная пыль поступает в бункеры подачи пыли 2, 11, откуда угольная пыль одновременно подается шнековыми питателемя 3, 12, работа шнековых питателей обеспечивается мотор-редукторами 4, 13, в форсунки 5, 14. Одновременно с подачей угольной пыли в форсунки 5, 14 воздух подается дутьевыми вентиляторами 6, 15 в воздухоподогреватели 7, 16. Расход воздуха контролируется расходомерами 22, 23. Затем в подогретую воздушную струю устройствами для впрыска воды 8, 17 впрыскиваются порции воды для образования водяного пара. Далее смесь водяного пара с воздухом подается в форсунки 5, 14 и вдувается в вертикальную камеру газификации 1, которая представляет собой цилиндрический канал. В вертикальной камере газификации 1 происходит процесс смешивания потоков окислителей и угольной пыли из форсунок 5, 14 и происходит процесс реагирования углерода топлива с кислородом воздуха, водяным паром или другими окислителями, с образованием горючих газообразных компонентов генераторного газа т.е происходит газификации угольной пыли, который восходящим потоком, создаваемым с помощью дымососа 20, расположенного в верхней части установки газификации направляется в верхнюю часть реактора и с двух сторон подается в устройства для отвода генераторного газа 9, 11, в которых происходит сепарация генераторного газа от непрореагировавших частиц угля. Чистый генераторный газ отводится из верхней части установки с помощью дымососа 20 по трубопроводу отвода генераторного газа 21, а непрореагировашие частицы угольной пыли выпадают под действием силы тяжести в шнековые питатели 3, 12 и подмешиваются к основной части угольной пыли. Таким образом, достигается снижение механического недожога угля т.к организована многократная рециркуляция непрореагировавших частиц угольной пыли обратно в камеру газификации 1 до тех пор, пока практически весь углерод топлива не прореагирует с окислителем. Зола отводится из установки периодически т.к должны быть отключены бункеры приема угольной пыли с помощью заслонки (на фигуре не показана), системы подачи окислителей и дымосос, через колосниковую решетку 19 зола попадает в бункер приема золы 10, который находится в нижней части установки газификации.
Установка газификации позволяет полностью или частично отказаться от дополнительного топлива (мазута или газа), подаваемого в топку для подсветки на ТЭС. В то время как сейчас на котлах вместе с основным топливом (твердым, низкореакционным) в горелки подается 7-10% мазута или природного газа. Установка газификации позволит заменить природный газ более дешевым генераторным газом при переоборудовании газотурбинных установок. Кроме того, генераторный газ может быть использован также на крупных предприятиях химической промышленности для получения синтез-газа, метана, аммония, жидких моторных топлив и других ценных химических продуктов и соединений.
Предлагаемая установка позволяет добиться снижения механического недожога угля и позволяет повысить эффективность процесса газификации.
Claims (1)
- Установка газификации низкореакционных твердых топлив, включающая вертикальную камеру газификации, устройство для подачи угля, систему подачи окислителей, устройство для отвода генераторного газа, бункер приема золы, отличающаяся тем, что содержит дополнительное устройство подачи угля, причем устройство для подачи угля и дополнительное устройство для подачи угля дополнительно содержат мотор-редуктор и форсунку, которые выполнены соосно со шнековым питателем и расположены в нижней части вертикальной камеры газификации, форсунки расположены с двух сторон вертикальной камеры газификации таким образом, чтобы обеспечить возможность равномерной подачи и смешивания потоков угольной пыли и окислителей, и дополнительную систему подачи окислителей, причем система подачи окислителей и дополнительная система подачи окислителей расположены перед соответствующими форсунками, а также содержит дополнительное устройство для отвода генераторного газа, причем устройство для отвода генераторного газа и дополнительное устройство для отвода генераторного газа расположены с двух сторон вертикальной камеры газификации таким образом, чтобы обеспечить возможность рециркуляции непрореагировавших частиц угля в вертикальную камеру газификации, а также содержит колосниковую решетку, которая расположена в верхней части бункера приема золы, и дымосос, который расположен в верхней части установки газификации таким образом, чтобы обеспечить возможность организации восходящего потока угольной пыли и окислителей.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019101684A RU2705067C1 (ru) | 2018-08-22 | 2018-08-22 | Установка газификации низкореакционных твердых топлив |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019101684A RU2705067C1 (ru) | 2018-08-22 | 2018-08-22 | Установка газификации низкореакционных твердых топлив |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2705067C1 true RU2705067C1 (ru) | 2019-11-01 |
Family
ID=68501124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019101684A RU2705067C1 (ru) | 2018-08-22 | 2018-08-22 | Установка газификации низкореакционных твердых топлив |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2705067C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4770237A (en) * | 1984-04-20 | 1988-09-13 | Framatome & Cie. | Process for circulating solid particles within a fluidization chamber and fluidization chamber for carrying out the process |
| RU144623U1 (ru) * | 2014-02-13 | 2014-08-27 | Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственная Компания "Интергаз" | Реактор для переработки горючих углерод- и/или углеводородсодержащих продуктов |
| RU165512U1 (ru) * | 2015-12-17 | 2016-10-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" | Установка струйно-вихревой газификации низкореакционных твердых топлив |
| CN107267217A (zh) * | 2017-08-04 | 2017-10-20 | 陈军武 | 生物质干馏快速气化系统 |
| CN207108932U (zh) * | 2017-06-28 | 2018-03-16 | 北京金泰瑞和工程科技有限公司 | 热量内循环的低阶煤提质加压循环流化床装置 |
-
2018
- 2018-08-22 RU RU2019101684A patent/RU2705067C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4770237A (en) * | 1984-04-20 | 1988-09-13 | Framatome & Cie. | Process for circulating solid particles within a fluidization chamber and fluidization chamber for carrying out the process |
| RU144623U1 (ru) * | 2014-02-13 | 2014-08-27 | Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственная Компания "Интергаз" | Реактор для переработки горючих углерод- и/или углеводородсодержащих продуктов |
| RU165512U1 (ru) * | 2015-12-17 | 2016-10-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" | Установка струйно-вихревой газификации низкореакционных твердых топлив |
| CN207108932U (zh) * | 2017-06-28 | 2018-03-16 | 北京金泰瑞和工程科技有限公司 | 热量内循环的低阶煤提质加压循环流化床装置 |
| CN107267217A (zh) * | 2017-08-04 | 2017-10-20 | 陈军武 | 生物质干馏快速气化系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Susastriawan et al. | Small-scale downdraft gasifiers for biomass gasification: A review | |
| CA1092821A (en) | Method of operating a coal gasifier | |
| CA2828806C (en) | Direct-fired systems and methods | |
| WO2017050231A1 (en) | Industrial furnace integrated with biomass gasification system | |
| US20110116984A1 (en) | Gas distributor for a rotary kiln | |
| CN101747947B (zh) | 一种生物质移动床热解流化床气化复合反应装置 | |
| CN102732276A (zh) | 一种稻壳直燃联产碳化稻壳装置 | |
| RU2705067C1 (ru) | Установка газификации низкореакционных твердых топлив | |
| RU85984U1 (ru) | Газогенератор | |
| RU165512U1 (ru) | Установка струйно-вихревой газификации низкореакционных твердых топлив | |
| RU2577265C2 (ru) | Способ вихревой газогенерации и/или сжигания твердых топлив и устройство для его реализации | |
| RU2366861C1 (ru) | Двухступенчатый способ плазменно-термической подготовки кускового топлива к сжиганию и установка для его осуществления | |
| CN201180123Y (zh) | 一种固体生物质半水煤气发生炉 | |
| CN208814958U (zh) | 一种低压干煤粉气流床煤气化系统 | |
| CN206768041U (zh) | 一种节能型生物质固体燃料燃气发生炉装置 | |
| RU114685U1 (ru) | Установка для газификации горючих материалов | |
| JP2004182903A (ja) | バイオマスのガス化方法およびガス化装置 | |
| CN104152182A (zh) | 一种生物质气化发电的方法 | |
| RU74918U1 (ru) | Установка для конверсии твердого топлива (варианты) | |
| CN104711039A (zh) | 一种带余热利用的生物质蒸汽空气联合气化装置及方法 | |
| RU2347142C1 (ru) | Способ регулирования режима горения паропроизводительной установки | |
| CN104099132A (zh) | 用于流化床蒸汽锅炉的炉前可燃气体发生器 | |
| RU2764686C1 (ru) | Устройство для получения водорода, монооксида углерода, диоксида углерода и азота | |
| CN203284379U (zh) | 用于流化床热水锅炉的炉前可燃气体发生器 | |
| CN218404040U (zh) | 一种提升生物质炭品质的高质炭化炉 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200823 |