RU55774U1

RU55774U1 - INSTALLATION OF BIOFUEL PROCESSING

Info

Publication number: RU55774U1
Application number: RU2006110067/22U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Анатольевич Плотников; Валерий Николаевич Диденко
Priority date: 2006-03-28
Filing date: 2006-03-28
Publication date: 2006-08-27

Abstract

Полезная модель направлена на создание автономной передвижной установки, производящей гранулированное биотопливо, с энергообеспечением от перерабатываемого сырья. Указанная задача достигается тем, что установка переработки биотоплива, содержит оборудование подготовки и подачи топлива, газогенератор, теплогенератор, барабанную сушилку, батарейный циклон с вентилятором, дозатор воды, смеситель, пресс-гранулятор, охладитель, сепаратор. В установку дополнительно введены последовательно соединенные фильтр, охладитель газа, газовый двигатель и электрогенератор. 1 фиг., 1 н.п. ф-лы.The utility model is aimed at creating an autonomous mobile installation producing granular biofuels with energy supply from processed raw materials. This task is achieved in that the biofuel processing unit contains fuel preparation and supply equipment, a gas generator, a heat generator, a drum dryer, a battery cyclone with a fan, a water dispenser, a mixer, a press granulator, a cooler, a separator. An additional series-connected filter, gas cooler, gas engine and electric generator are additionally introduced into the installation. 1 fig., 1 n.p. f-ly.

Description

Полезная модель относится к области энергетики и может быть использовано для переработки твердого топлива на основе биоресурсов.The utility model relates to the field of energy and can be used for processing solid fuels based on bioresources.

Известен «Комплекс для переработки твердого топлива на основе биоресурсов и получения тепловой энергии» служащий для получения брикетированного биотоплива с использованием в теплогенераторе генераторного газа, получаемого газификацией твердого топлива в газогенераторе, (RU патент №2241904 опубл. 2004.12.10).The well-known "Complex for the processing of solid fuels based on bioresources and thermal energy" is used to produce briquetted biofuel using a generator gas in the heat generator obtained by gasification of solid fuel in a gas generator (RU patent No. 2241904 publ. 2004.12.10).

Комплекс выполнен в виде энергоблока, включающего блок оборудования подготовки и подачи топлива, воздуха и воды, по крайне мере один комплект разделения топлива на газообразную и твердую фракции, содержащим по крайне мере один газогенератор. При этом блок оборудования подготовки и подачи топлива выполнен в виде линии производства брикетов твердого топлива на основе биоресурсов, например, торфа, угольной мелочи и опилок. Линия производства твердого топлива включает блок подготовки смеси к брикетированию, который в свою очередь связан с процессом для брикетирования, причем блок снабжен системой для подготовки сырьевой смеси, состоящей, например, из торфа, угольной мелочи и опилок. Для осуществления газификации брикетов комплекс содержит газогенераторную установку, которая состоит из газогенератора и камеры окисления. Газогенератор состоит из бункера-питателя, дутьевой коробки, жестко смонтированной на раме, укрепленной на стойках. Непосредственно к дутьевой коробке снизу установлен золосборник, состоящий из корпуса, водооросительной системы и шнека выгрузки золы. Генераторный газ из газогенератора выводится по газоходу и направляется в газовую форсунку камеры окисления. Полученный теплоноситель по газоходу направляется к водогрейным котлам или теплообменнику.The complex is made in the form of a power unit, including a unit of equipment for the preparation and supply of fuel, air and water, at least one set of separation of fuel into gaseous and solid fractions containing at least one gas generator. At the same time, the fuel preparation and supply equipment block is made in the form of a line for the production of solid fuel briquettes based on bioresources, for example, peat, coal fines and sawdust. The solid fuel production line includes a unit for preparing a mixture for briquetting, which in turn is associated with a process for briquetting, and the unit is equipped with a system for preparing a raw mixture consisting, for example, of peat, coal fines and sawdust. For gasification of briquettes, the complex contains a gas generator, which consists of a gas generator and an oxidation chamber. The gas generator consists of a hopper-feeder, a blow box, rigidly mounted on a frame, mounted on racks. Directly to the blast box, an ash collector is installed from below, consisting of a housing, an irrigation system and an ash discharge screw. Generating gas from the gas generator is discharged through the gas duct and sent to the gas nozzle of the oxidation chamber. The resulting coolant is routed through a flue to a hot water boiler or heat exchanger.

Известен также способ газификации твердого топлива в стационарном слое с использованием отсева мелкофракционного топлива (авторское свидетельство SU №106090, кл. С 10 J 3/08, опубл. 1956).. Этот способ реализуется в газогенераторе, представляющем собой вертикальную реакционную камеру, в которую сверху подают топливо, а снизу осуществляют эвакуацию золы. Загружаемое топливо образует стационарный слой, лежащий на There is also known a method of gasification of solid fuel in a stationary layer using screening of fine fuel (copyright certificate SU No. 106090, class C 10 J 3/08, publ. 1956) .. This method is implemented in a gas generator, which is a vertical reaction chamber into which fuel is supplied from above, and ash is evacuated from below. The loaded fuel forms a stationary layer lying on

распределительной решетке, через которую подают газифицирующий агент (первичный воздух с добавлением пара). Слой топлива в нижней части газогенератора раскален, и в нем происходит активное реагирование между углеродом топлива и подаваемым в газогенератор дутьем. Образовавшиеся высокотемпературные продукты реагирования, поднимаются вверх, подсушивая и пиролизуя вышележащие слои топлива. При этом продукты полного сгорания (СО, Н₂О) реагируют с углеродом и восстанавливаются, образуя горючие компоненты (СО, Н₂). Выходящий из слоя генераторный газ отводится в верхней части газогенератора. Для более интенсивного протекания реакции газификации топливо подвергают предварительной подготовке, дробя и измельчая его до размера частиц 0-25 мм, в газогенератор подают топливо 6-25 мм. Реализация этого способа включает трудо- и энергоемкую стадию предварительной подготовки топлива с дроблением, измельчением и отсевом мелких фракций.distribution grid through which a gasifying agent is supplied (primary air with the addition of steam). The layer of fuel in the lower part of the gas generator is hot, and there is an active reaction between the carbon of the fuel and the blast supplied to the gas generator. The resulting high-temperature reaction products rise up, drying and pyrolyzing the overlying layers of fuel. In this case, the products of complete combustion (СО, Н ₂ О) react with carbon and are reduced, forming combustible components (СО, Н ₂ ). Generating gas leaving the layer is discharged in the upper part of the gas generator. For a more intensive gasification reaction, the fuel is subjected to preliminary preparation, crushing and grinding it to a particle size of 0-25 mm, fuel 6-25 mm is supplied to the gas generator. The implementation of this method includes a labor-intensive and energy-intensive stage of preliminary fuel preparation with crushing, grinding and screening of small fractions.

Недостатками известных устройств является необходимость подвода электроэнергии от стороннего источника, что не позволяет применить данную установку автономно от существующих электрических сетей, в то время как перспективные источники биотоплива (лесосеки, торфоразработки и др.) удалены от существующих коммуникаций.The disadvantages of the known devices is the need to supply electricity from a third-party source, which does not allow the use of this installation autonomously from existing electrical networks, while promising sources of biofuel (cutting areas, peat mining, etc.) are removed from existing communications.

Задачей полезной модели является создание автономной передвижной установки, производящей гранулированное биотопливо, с энергообеспечением от перерабатываемого сырья.The objective of the utility model is the creation of an autonomous mobile installation producing granular biofuels, with energy supply from processed raw materials.

Поставленная задача достигается тем, установка переработки биотоплива, включает оборудование подготовки и подачи топлива, газогенератор, теплогенератор, барабанную сушилку, батарейный циклон с вентилятором, дозатор воды, смеситель, пресс-гранулятор, охладитель, сепаратор. В установку дополнительно введены газовый фильтр, газовый охладитель, газовый двигатель, электрогенератор, позволяющие достичь полной энергетической автономности установки. Линия производства электроэнергии технологически связана с процессом производства гранул.The task is achieved by the installation of biofuel processing, includes fuel preparation and supply equipment, a gas generator, a heat generator, a drum dryer, a battery cyclone with a fan, a water dispenser, a mixer, a press granulator, a cooler, a separator. An additional gas filter, a gas cooler, a gas engine, an electric generator are additionally introduced into the installation, which make it possible to achieve complete energy autonomy of the installation. The electric power production line is technologically connected with the pellet production process.

Установка переработки биотоплива представлена в виде технологической схемы, изображенной на фигуре.The biofuel processing plant is presented in the form of a technological scheme depicted in the figure.

Установка переработки биотоплива состоит из склада топлива 1, газогенератор 3, фильтра 3, теплогенератора 4, охладителя газа 5, молотковой дробилки 6, барабанной сушилки 7, газового двигателя 8, электрогенератора 9, The biofuel processing installation consists of a fuel storage 1, a gas generator 3, a filter 3, a heat generator 4, a gas cooler 5, a hammer mill 6, a drum dryer 7, a gas engine 8, an electric generator 9,

дозатора воды 10, смесителя 11, пресс-экструдера 12, охладителя 13, сепаратора 14, выход конечной продукции 15 (весы и контроль).a water dispenser 10, a mixer 11, a press extruder 12, a cooler 13, a separator 14, the output of the final product 15 (scales and control).

Установка переработки биотоплива работает следующим образом.Installation of biofuel processing works as follows.

Перерабатываемое сырье (опилки, торф, подсолнечная лузга и др.) хранящееся на складе 1 (в простейшем случае - отвал) транспортером подается на газогенератор 2 и молотковую дробилку 6. В газогенераторе 2 сырье подвергает газификации с получением генераторного газа. Тепло, необходимое для проведения эндотермических процессов для нагрева газифицируемого материала и газифицирующих средств до температуры газификации (900-1200`С), производят за счет сжигания в кислороде части газифицируемого топлива до диоксида углерода. Процесс автотермический: сжигание части топлива и газификации протекают совместно в едином газогенераторном объеме.The processed raw materials (sawdust, peat, sunflower husk, etc.) stored in warehouse 1 (in the simplest case, a dump) are fed by a conveyor to a gas generator 2 and a hammer mill 6. In a gas generator 2, the raw material is gasified to produce generator gas. The heat necessary for carrying out endothermic processes for heating the gasified material and gasifying agents to the gasification temperature (900-1200 ° C) is produced by burning part of the gasified fuel in oxygen to carbon dioxide. The process is autothermal: the combustion of part of the fuel and gasification proceeds together in a single gas generating volume.

Полученный газ, горючую часть которого составляют окись углерода СО, водород H₂ и частично метан CH₄, после выхода из газогенератора 2 разделяется на две части: большая часть подается на теплогенератор 4, а меньшая на линию производства электроэнергии 3-5-8-9. Из-за высокой температуры и содержания золы-уноса эта часть газа проходит фильтр 3 и охладитель 5, после чего подается в газовый двигатель 8 (представляющий собой двигатель внутреннего сгорания, работающий на горючем газе), который вращает привод электрогенератора 9. Полученная электроэнергия идет на питание основного производства (электродвигатели вентиляторов, пресса-экструдера, транспортеров и др.).The resulting gas, the combustible part of which is carbon monoxide CO, hydrogen H ₂ and partially methane CH ₄ , after exiting the gas generator 2 is divided into two parts: the majority is supplied to the heat generator 4, and the smaller to the electricity production line 3-5-8-9 . Due to the high temperature and the content of fly ash, this part of the gas passes through the filter 3 and cooler 5, after which it is supplied to the gas engine 8 (which is an internal combustion engine running on combustible gas), which rotates the drive of the electric generator 9. The resulting electricity goes to food of the main production (electric motors of fans, extruder press, conveyors, etc.).

Другая часть газа подается в теплогенератор 4, где газ сжигается с получением горячих дымовых газов, которые подаются в барабанную сушилку 7, куда также подается сырьевая мука из молотковой дробилки 6.Another part of the gas is supplied to the heat generator 4, where the gas is burned to produce hot flue gases, which are fed to the drum dryer 7, where the raw meal from the hammer mill 6 is also fed.

В барабанной сушилке 7 сырьевая мука, под действием высокой температуры дымовых газов, полностью теряет влагу, и далее отделенная от дымовых газов циклоном (условно не показан), попадает в смеситель 11, где путем добавления воды из дозатора 10, образуется формовочная смесь с заданными свойствами, поступающая на пресс-экструдер 12.In the drum dryer 7, the raw flour, under the influence of the high temperature of the flue gases, completely loses moisture, and then separated from the flue gases by a cyclone (not shown conventionally), it enters the mixer 11, where by adding water from the dispenser 10, a molding mixture with the desired properties is formed fed to the extruder 12.

На пресс-экструдере 12 смесь продавливается по формовочным каналам и режется на гранулы нужной длинны. Горячие гранулы попадают на охладитель 13, и охлаждаются. В это время из них испаряется остаточная влага, а сами гранулы набирают прочность. Остывшие гранулы попадают на сепаратор 14, где от них On the extruder 12, the mixture is pressed through molding channels and cut into pellets of the desired length. Hot granules fall on the cooler 13, and are cooled. At this time, residual moisture evaporates from them, and the granules themselves gain strength. The cooled granules fall on the separator 14, where from them

отделяются остатки не принявшие участие в формовании, которые подаются обратно на переработку, а сами гранулы подаются на выход готовой продукции 15, где упаковываются в потребительскую тару.residues that did not take part in the molding are separated, which are fed back for processing, and the granules themselves are fed to the output of the finished product 15, where they are packaged in consumer packaging.

Применение установки переработки биотоплива позволит значительно снизить себестоимость продукции, за счет исключения затрат на:The use of a biofuel processing plant will significantly reduce production costs by eliminating costs for:

- энергообеспечение производства, так как тепловая и электрическая энергия не транспортируется от сторонних источников, а производится непосредственно из перерабатываемого сырья;- energy supply of production, since thermal and electric energy is not transported from third-party sources, but is produced directly from processed raw materials;

- транспортировку исходного сырья, так как автономность позволяет установки разместить ее непосредственно на месте добычи сырья.- transportation of raw materials, since autonomy allows the installation to place it directly at the place of extraction of raw materials.

Claims

A biofuel processing plant containing fuel preparation and supply equipment, a gas generator, a heat generator, a drum dryer, a battery cyclone with a fan, a water meter, a mixer, a press granulator, a cooler, a separator, characterized in that a filter, a gas cooler, a gas cooler are additionally introduced engine and electric generator.