RU72744U1

RU72744U1 - LINE FOR PRODUCING FUEL FROM AQUAROUS SUSPENSION

Info

Publication number: RU72744U1
Application number: RU2007144337/22U
Authority: RU
Inventors: Валерий Андреевич Моисеев; Евгений Григорьевич Горлов; Владимир Георгиевич Андриенко; Валерий Анатольевич Донченко; Николай Петрович Майдуров; Станислав Петрович Сергеев
Original assignee: Закрытое акционерное общество "КОМПОМАШ-ТЭК"
Priority date: 2007-12-03
Filing date: 2007-12-03
Publication date: 2008-04-27

Abstract

Полезная модель относится к оборудования для выработки генераторного газа, получаемого прямоточной газификацией угольных суспензий. Линия для получения топлива из водоугольной суспензии содержит газогенераторный блок, вход которого связан с модулем подготовки водоугольной суспензии, а выход с блоком охлаждения генераторного газа, связанным с блоком его очистки от примесей серы. Газогенераторный блок дополнительно связан с модулем подачи обогащенного воздуха в зону горения и блоком подачи в зону горения высокочастотной плазмы, при этом линия дополнительно снабжена последовательно соединенными друг с другом блоком очистки генераторного газа от углекислого газа и модулем компримирования, вход блока очистки генераторного газа от углекислого газа соединен с выходом блока очистки генераторного газа от примесей серы, а выход блока компримирования связан с блоком метанирования генераторного газа и/или с блоком получения синтез-газа, при этом газогенераторный блок имеет дополнительный выход, предназначенный для соединения с котлоагрегатом. 1 п ф-лы, 1 илл.The utility model relates to equipment for generating generator gas obtained by direct-flow gasification of coal suspensions. The line for producing fuel from a coal-water slurry contains a gas generating unit, the input of which is connected to the module for preparing the water-coal suspension, and the output is with a cooling unit for the generating gas associated with its sulfur impurity purification unit. The gas generating unit is additionally connected with a module for supplying enriched air to the combustion zone and a unit for supplying high frequency plasma to the combustion zone, the line being additionally equipped with a carbon dioxide purification unit for generating gas from the gas and a compression module, the input of the carbon dioxide gas purifying unit connected to the output of the unit for cleaning the generator gas from sulfur impurities, and the output of the compression unit is connected to the unit for methanation of the generator gas and / or to teaching the synthesis gas, wherein the gasification unit has an additional output for connection with the boiler unit. 1 item, 1 ill.

Description

Полезная модель относится к оборудованию для выработки генераторного газа, получаемого прямоточной газификацией угольных суспензий.The utility model relates to equipment for generating generator gas obtained by direct-flow gasification of coal suspensions.

Известна установка для сжигания углеводородных горючих для получения топливного газа, содержащая газогенератор, предназначенный для газификации подаваемого в него сырья в генераторный газ. Вход газогенератора соединен с емкостью для подачи сырья в его реактор. Газогенератор оснащен выходом твердого остатка, собираемого в зольнике и удаляемого транспортером в отвал. В верхней части газогенератора имеется газовый выход, который через фильтр связан с циклоном-накопителем получаемого генераторного газа. Циклон-накопитель является мокрым очистителем и каплеуловителем и служит для охлаждения полученного в газогенераторе синтез-газа и очистки от серы, золообразующих веществ, возможных капель воды, накопления, хранения и выдачи газа к запорно-регулирующей арматуре для потребителей или для питания реактора газогенератора.A known installation for the combustion of hydrocarbon fuels to produce fuel gas, comprising a gas generator, designed to gasify the supplied feed to the generator gas. The gas generator inlet is connected to a tank for supplying raw materials to its reactor. The gas generator is equipped with a solid residue output collected in the ash pan and removed by the conveyor to the dump. In the upper part of the gas generator there is a gas outlet, which is connected through a filter to the cyclone-accumulator of the produced generator gas. The storage cyclone is a wet cleaner and a droplet eliminator and serves to cool the synthesis gas obtained in the gas generator and to remove sulfur, ash-forming substances, possible water droplets, accumulate, store and dispense gas to shut-off and control valves for consumers or to power the gas generator reactor.

(см. патент РФ №2304251, кл. F23C 3/00, 2007 г.) - наиболее близкий аналог.(see RF patent No. 2304251, class F23C 3/00, 2007) is the closest analogue.

В результате анализа конструкции известной установки необходимо отметить, что она характеризуется чрезвычайной сложностью, обусловленной необходимостью использования большого количества систем, необходимых для ее функционирования.As a result of the analysis of the design of the known installation, it should be noted that it is characterized by extreme complexity, due to the need to use a large number of systems necessary for its operation.

Это: - система подсушки твердого топлива;These are: - a solid fuel drying system;

- система отвода влаги от подсушиваемого топлива;- a system for removing moisture from the dried fuel;

- система контроля массы подсушиваемого топлива;- a system for controlling the mass of dried fuel;

- система предварительного нагрева подсушенного топлива;- system for preheating dried fuel;

- система подогрева и подачи газа в реактор газогенератора;- a system for heating and supplying gas to the gas generator reactor;

- системы очистки и возврата части газа в реактор и др.- systems for cleaning and returning part of the gas to the reactor, etc.

Работа этих систем увязана друг с другом и, естественно, что система управления работой данной установки весьма сложна, она содержит огромное количество заслонок, задвижек, клапанов, перепускных магистралей. Сложность The work of these systems is linked to each other and, of course, that the control system for the operation of this installation is very complex, it contains a huge number of dampers, gate valves, valves, bypass lines. Complexity

установки резко снижает эффективность ее функционирования, так как после ее остановки, для запуска требуются значительные усилия, связанные с необходимостью подготовки твердого топлива к сжиганию.installation dramatically reduces the efficiency of its operation, since after its shutdown, the launch requires significant efforts associated with the need to prepare solid fuel for burning.

Кроме того, конструкция известной установки не позволяет получать газ высокой степени очистки, который можно использовать для обеспечения теплоснабжения и заправки транспортных средств.In addition, the design of the known installation does not allow to obtain highly purified gas, which can be used to provide heat supply and fueling vehicles.

Задачей настоящей полезной модели является разработка линии для получения топлива из водоугольной суспензии, достаточно простой конструктивно и при эксплуатации, но в то же время обеспечивающей получение различных видов топлива, таких, как генераторный газ, пригодный для сжигания его в котлоагрегатах, используемых, например, для обогрева помещений, очищенного генераторного газа. преимущественно для заправки автотрактортной техники, синтетических и жидких моторных топлив.The objective of this utility model is to develop a line for the production of fuel from a coal-water slurry, which is rather simple structurally and during operation, but at the same time provides various types of fuel, such as generator gas, suitable for burning it in boilers used, for example, for space heating, purified generator gas. mainly for refueling automotive vehicles, synthetic and liquid motor fuels.

Поставленная задача обеспечивается тем, что в линии для получения топлива из водоугольной суспензии, содержащей газогенераторный блок, вход которого связан с модулем подготовки водоугольной суспензии, а выход с блоком охлаждения генераторного газа, связанным с блоком его очистки от примесей серы, новым является то, что газогенераторный блок дополнительно связан с модулем подачи обогащенного воздуха в зону горения и агрегатом подачи в зону горения высокочастотной плазмы, при этом линия дополнительно снабжена последовательно соединенными друг с другом блоком очистки генераторного таза от углекислого газа и модулем компримирования, вход блока очистки генераторного газа от углекислого газа соединен с выходом блока очистки генераторного газа от примесей серы, а выход блока компримирования связан с блоком метанирования генераторного газа и/или с блоком получения синтез-газа, при этом газогенераторный блок имеет дополнительный выход, предназначенный для соединения с котлоагрегатом.The task is ensured by the fact that in the line for producing fuel from a water-coal slurry containing a gas generating unit, the input of which is connected to the water-coal slurry preparation module, and the output to the generator gas cooling unit associated with its sulfur impurity purification unit is new the gas generating unit is additionally connected to a module for supplying enriched air to the combustion zone and a unit for supplying high-frequency plasma to the combustion zone, the line being further provided in series with with each other, a carbon dioxide gas purification unit for the generating basin and a compression module, the carbon dioxide gas purification unit input is connected to the output of the sulfur gas impurity purification unit, and the output of the compression unit is connected to the generator gas methanation unit and / or the receiving unit synthesis gas, while the gas generating unit has an additional outlet intended for connection with the boiler.

При проведении патентных исследований из уровня техники не выявлены решения, идентичные заявленному, а следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию охраноспособности «новизна».When conducting patent research from the prior art, no solutions were identified that are identical to the claimed, and therefore, the claimed utility model meets the eligibility condition “novelty”.

Сведений изложенных в материалах заявки, достаточно для практического осуществления полезной модели.The information set forth in the application materials is sufficient for the practical implementation of the utility model.

Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых представлена схема линии для получения топлива.The essence of the utility model is illustrated by graphic materials on which a diagram of the line for producing fuel is presented.

Линия для получения топлива из водоугольной суспензии содержит модуль 1 приготовления водоугольной суспензии, связанный с газогенераторным блоком 2 прямоточной газификации водоугольных суспензий. Модуль 1 состыкован с аппаратом (агрегатом) 3 электромагнитного воздействия, необходимым для предотвращения возникновения статического электричества при приготовлении суспензии.The line for producing fuel from a water-coal suspension contains a module 1 for preparing a water-coal suspension connected with a gas-generating unit 2 of a direct-flow gasification of water-coal suspensions. Module 1 is docked with the apparatus (unit) 3 of electromagnetic exposure, necessary to prevent the occurrence of static electricity in the preparation of the suspension.

Газогенераторный блок 2 также соединен (связан) с модулем 4 по обогащению атмосферного воздуха, который из забираемого воздуха обеспечивает частичное (до 50%) удаления N₂. В состав линии также входят источники 5 (аппараты) получения и подачи в газогенераторный блок 2 высокочастотной однополярной плазмы. Данные источники необходимы для воспламенения и поддержания горения смеси водоугольного топлива, смешанного с атмосферным воздухом. Конструктивные единицы 1, 4, 5 транспортирующими системами, которые известны специалистам и не являются предметом патентной охраны, соединены со входами газогенераторного блока 2.The gas generating unit 2 is also connected (connected) with the module 4 for the enrichment of atmospheric air, which from the intake air provides a partial (up to 50%) removal of N ₂ . The line also includes sources 5 (devices) for receiving and supplying a high-frequency unipolar plasma to the gas generating unit 2. These sources are necessary for igniting and maintaining the combustion of a mixture of water-carbon fuel mixed with atmospheric air. Structural units 1, 4, 5 transporting systems that are known to specialists and are not subject to patent protection, are connected to the inputs of the gas generating unit 2.

Газогенераторный блок содержит два выхода, один из которых имеет возможность соединения с котлоагрегатом 6 для сжигания получаемого при сжигании водоугольной суспензии генераторного газа.The gas generating unit contains two exits, one of which has the ability to be connected to the boiler unit 6 for burning the generator gas obtained during the combustion of a coal-water suspension.

Тепло, получаемое при сжигании газа в котлоагрегате, может быть использовано в качестве топлива в котельных и тепловых электростанциях.The heat obtained by burning gas in a boiler unit can be used as fuel in boiler rooms and thermal power plants.

Второй выход газогенераторного блока 2 имеет возможность соединения с блоком 7 охлаждения полученного в блоке 2 генераторного газа. Блок 7 имеет два выхода, один из которых соединен со входом устройства 8 очистки газа от серы, а второй - с блоком утилизации 9 тепла, которое может быть использовано в качестве теплоносителя для подогрева воды.The second output of the gas generating unit 2 has the ability to connect with the cooling unit 7 obtained in the generator gas unit 2. Block 7 has two outputs, one of which is connected to the input of the sulfur gas purification device 8, and the second to the heat recovery unit 9, which can be used as a heat carrier for heating water.

Выход устройства 8 связан со входом блока 10 отделения от полученного газа компонента СО₂. Очищенный от серы и СО₂ газ с выхода блока 10 поступает на вход модуля 11 компримирования очищенного генераторного газа.The output of the device 8 is connected to the input of the unit 10 for separating the CO ₂ component from the obtained gas. Purified from sulfur and CO ₂ gas from the output of block 10 is fed to the input of the compressed gas compression module 11.

Модуль 11 имеет возможность соединения с блоком 12 метанирования для получения синтетического топливного газа и/или с блоком 13 получения синтез-газа.Module 11 is capable of being connected to a methanation unit 12 to produce synthetic fuel gas and / or to a synthesis gas production unit 13.

Блок 12 имеет возможность соединения с устройством 14 заправки топливного газа в баллоны и газовые передвижные емкости, а блок 13 имеет возможность соединения с устройством 15 получения жидких моторных топлив.Block 12 has the ability to connect with the device 14 for refueling gas into cylinders and mobile gas containers, and block 13 has the ability to connect with the device 15 for receiving liquid motor fuels.

Под соединениями (связями) в настоящей заявке следует понимать транспортирующие системы (транспортеры, водо-газопроводы и пр.), которые широко известны специалистам и их состыковка с блоками, узлами и агрегатами линии не представляет сложностей для специалистов.Under the connections (connections) in this application should be understood transporting systems (conveyors, water and gas pipelines, etc.), which are widely known to specialists and their connection with blocks, nodes and units of the line is not difficult for specialists.

Конструктивное выполнение модулей, блоков и агрегатов, входящих в состав линии является известным и не составляет предмета патентной охраны в настоящей заявке.The constructive implementation of the modules, blocks and assemblies included in the line is known and does not constitute the subject of patent protection in this application.

Естественно, что линия для обеспечения функционирования оснащена необходимыми системами питания, охлаждения, подогрева, подачи и отвода компонентов к (от) агрегатам линии и пр.Naturally, the line for ensuring functioning is equipped with the necessary systems of power, cooling, heating, supply and removal of components to (from) the units of the line, etc.

Линия для получения топлива из водоугольной суспензии функционирует следующим образом.The line for producing fuel from a water-coal slurry operates as follows.

Водоугольная суспензия приготавливается в модуле 1. Приготовление данной суспензии - процесс довольно известный и не представляет сложностей для специалистов.A water-carbon suspension is prepared in module 1. The preparation of this suspension is a fairly well-known process and is not difficult for specialists.

Аппарат 3 исключает возникновение статического электричества в процессе приготовления суспензии.The apparatus 3 eliminates the occurrence of static electricity during the preparation of the suspension.

Подготовленная водоугольная смесь подается в реакционную камеру газогенераторного блока 2. Воспламенение и сжигание суспензии осуществляется подаваемой агрегатом 5 высокочастотной плазмы, которая также поддерживает процесс горения. Активизация горения осуществляется за счет подачи в зону питания водоугольной суспензии обогащенного кислородом воздуха с модуля 4.The prepared water-carbon mixture is fed into the reaction chamber of the gas generating unit 2. Ignition and combustion of the suspension is carried out by the high-frequency plasma supplied by the unit 5, which also supports the combustion process. Activation of combustion is carried out by feeding oxygen-enriched air from module 4 into the feed zone of the water-carbon suspension.

В результате сжигания в газогенераторе 2 водоугольной суспензии образуется генераторный газ, который в зависимости от реализуемой линии технологии может быть подан в котлоагрегаты систем отопления для сжигания и подогрева теплоносителя, используемого для обогрева помещений.As a result of combustion of a water-coal slurry in a gas generator 2, a generator gas is generated, which, depending on the technology line being implemented, can be supplied to the boiler units of heating systems for burning and heating the heat carrier used for space heating.

Полученный в газогенераторе газ может быть использован для приготовления топлива. Для этой цели газ с выходного патрубка газогенератора поступает на блок охлаждения 7, тепло с которого утилизируется блоком 9. Охлажденный газ последовательно пропускают через блоки 8 и 10, где осуществляется его очистка от примесей серы и СО₂. Охлажденный и очищенный генераторный газ компримируется в блоке 11.The gas obtained in the gas generator can be used to prepare fuel. For this purpose, gas from the outlet of the gas generator enters the cooling unit 7, the heat from which is utilized by the unit 9. The cooled gas is sequentially passed through units 8 and 10, where it is purified from sulfur and CO ₂ impurities. Cooled and purified generator gas is compressed in block 11.

Для получения синтетического топливного газа, пригодного для заправки автотракторной техники, газ из блока 11 подается в блок метанирования 12.To obtain synthetic fuel gas suitable for refueling automotive vehicles, gas from block 11 is supplied to methanation block 12.

С модуля 11 газ может быть подан в блок 13 получения синтез-газа, откуда направляется в модуль 15 получения жидкого моторного топлива.From the module 11, gas can be supplied to the synthesis gas producing unit 13, from where it is sent to the liquid engine fuel receiving module 15.

Таким образом, заявленная линия обеспечивает получение нескольких видов топлива: генераторного газа, топливного газа, жидкого моторного топлива.Thus, the claimed line provides several types of fuel: generator gas, fuel gas, liquid motor fuel.

Линия может функционировать для получения одного вида, одновременно двух видов или для получения одновременно трех видов топлива. Количество и виды получаемого топлива ограничиваются, как правило, мощностью газогенераторного блока 2.The line can function to produce one type, simultaneously two types, or to obtain simultaneously three types of fuel. The amount and types of fuel received are limited, as a rule, by the power of the gas generating unit 2.

Claims

A line for producing fuel from a coal-water slurry containing a gas generating unit, the input of which is connected to a water-coal suspension preparation module, and the output to a generator gas cooling unit associated with its sulfur impurity purification unit, characterized in that the gas-generating unit is additionally connected to the enriched supply module air into the combustion zone of a water-coal suspension and with an aggregate supply to the combustion zone of a high-frequency plasma, while the line is additionally equipped with blocks connected in series with each other a carbon dioxide gas purification unit and a compression module, the input of the carbon dioxide gas generator purification unit is connected to the output of the sulfur gas impurity purification unit, and the output of the compression unit is connected to the generator gas methanation unit and / or the synthesis gas production unit, at the same time, the gas generating unit has an additional outlet intended for connection with the boiler unit.