UA106039C2 - Пристрій і спосіб для подачі твердих паливних матеріалів в реактор для газифікації вугілля - Google Patents

Abstract

Винахід стосується пристрою для безперервної подачі дрібноподрібненого палива в систему газифікації вугілля. Вказане паливо спочатку зберігають в резервуарі-сховищі і потім спрямовують в систему повітряного потоку, де його подають за допомогою газу для реакції газифікації вугілля. Вказана система повітряного потоку включає два шлюзові живильники, щоб сформувати щільну взаємодію з газом в псевдобезперервному режимі, і паливо потім пропускають в резервуарі-сховищі, в якому протягом періоду часу забезпечують постійний рівень заповнення, таким чином, що паливо спрямовують з вказаного резервуара-сховища в режимі постійного, безперешкодного протікання під тиском до пальників. Щонайменше два шлюзові живильники подають щонайменше в один резервуар-сховище за допомогою пневматичного аерозольного транспортування при густині твердого матеріалу щонайменше 100 кг/мі нижче при різниці тиску щонайменше 0,5 бар (0,05 МПа) так, що можна розмістити компоненти пристрою на тій же геодезичній висоті або різних геодезичних висотах, забезпечуючи компактність і гнучкість компонування системи. Винахід також стосується способу безперервної і рівномірної подачі дрібноподрібненого палива в реактор для газифікації вугілля.

Description

твердих матеріалів під час подачі через шлюзовий живильник буде підвищувати рівень заповнення в живильному резервуарі. Потім рівень заповнення буде безперервно знижуватися знову на кількість палива, що подається на пальники, і підвищуватися знову при наступній операції транспортування з шлюзового живильника. В результаті цього живильний резервуар час від часу випробовує зміну умов, які навіть можуть негативно впливати на стабільність подачі з живильного резервуара. Значно більш переважним є підтримання умов тиску, рівня заповнення і порційної подачі в насипне завантаження "підсипанням" матеріалу, наприклад, в настільки постійному часовому режимі, наскільки це можливо.

Даний винахід вирішує ці проблеми за допомогою дозуючого бака, який містить дрібноподрібнений паливний матеріал під тиском, і, згідно з винаходом, має майже постійний рівень заповнення паливом.

Такий майже постійний рівень заповнення в живильному резервуарі забезпечується згідно з винаходом безперервною подачею твердого матеріалу щонайменше з двох шлюзових живильників щонайменше через один спільно використовуваний трубопровід безперервної подачі, який придатний для транспортування густим потоком. Оскільки трубопровід безперервної подачі діє не в режимі самопливу, є додаткова можливість розміщення живильного резервуара і подавальних шлюзових живильників на різних геодезичних висотах, і, в доповнення, на більшій відстані один від одного, як це можливо, наприклад, в іншому приміщенні.

Відомі дозуючі пристрої для паливних матеріалів, які подають паливний матеріал в реактор через дозуючий бак з системою шлюзових живильників, розміщеною вище по потоку. У документі 5 5143521 А описана система для подачі паливного матеріалу в живильний резервуар, який містить паливний матеріал під тиском і безперервно забезпечується дрібноподрібненим паливним матеріалом системою шлюзових живильників. Шлюзові живильники з'єднані трубопроводом, і тиск в них створюється навперемінно. Тиск випущеного при скиданні тиску газу в одному шлюзовому живильнику може бути використаний через систему турбодетандерів, труб Вентурі і компресорів для створення тиску в іншому шлюзовому живильнику. Цим шляхом можна регулювати тиск в дрібноподрібненому вугіллі від атмосферних умов до рівня, придатного для газифікації вугілля. Як газ для створення тиску використовують азот.

У документі ОЕ 102005047583 А! описані спосіб і установка для дозування і подачі порошкоподібних паливних матеріалів під тиском в реактор для газифікації вугілля. Для забезпечення постійного підведення паливного матеріалу в реактор для газифікації вугілля протягом даного періоду часу паливо зберігають безпосередньо в дозуючому баці, в нижній частині якого створюють щільний шар текучого середовища над днищем бака шляхом подачі в газі, через який порошкоподібний паливний матеріал безперервно підводять через пальники в реактор для газифікації, що знаходиться під тиском. Тут реальну подачу на пальники виконують з використанням так званого високошвидкісного транспортування, в якому подачу допоміжного газу в живильний трубопровід вище по потоку відносно пальника використовують для створення різниці тиску, за допомогою якої паливний матеріал потім транспортується до пальників. Дозуючий бак забезпечують паливним матеріалом з двох затворів, які транспортують паливний матеріал під дією сили тяжіння і за допомогою секторного живильника в дозуючий бак. Однак ця система чутлива до несправностей і вимагає спорудження конструкцій з великою висотою. Застосування подрібнювальних пристроїв не згадується.

Даний винахід стосується комплексного способу подрібнення вуглецевмісного паливного матеріалу, стиснення палива за допомогою відповідного газу, розподілу і транспортування палива в живильний резервуар і подачу його в реактор. Транспортування, розподіл палива і подачу в реактор виконують шляхом транспортування в густому потоці в так званому трубопроводі безперервної подачі.

Цим шляхом може бути організований повний ланцюжок живлення реактора без самопливу.

Температури на виході газогенератора переважно знаходяться на рівні вище температури плавлення шлаку в діапазоні між 1200 і 2000 "С, і тиск переважно варіює між 0,3 і 8 МПа.

Транспортування густим потоком в цьому контексті означає пневматичне транспортування, яке являє собою переміщування частинок паливного матеріалу не у вигляді окремих частинок, а в щільному потоці в формі щільних скупчень або пробок, які заповнюють всю площу поперечного перерізу трубопроводу. Швидкості протікання при транспортуванні густим потоком загалом варіюють між 4 і 5 м/сек, причому досягається велика об'ємна витрата транспортування, незважаючи на високий вміст твердих речовин в газовому потоці. Транспортування густим потоком характеризується плавним переміщуванням матеріалу і особливо нечутливий до відмов через вологий або транспортований матеріал, що налипнув. Даний спосіб пневматичного транспортування густим потоком переважно здійснюють при значеннях об'ємної густини твердої речовини щонайменше 100 кг/м3 і різниці тиску щонайменше 0,5 бар (0,05 МПа).

Особливі права заявляються на спосіб подачі дрібноподрібнених паливних матеріалів в охолоджувальний реактор (15) для газифікації з використанням кисневмісних газифікуючих агентів під тиском, в якому: температури на виході газогенератора є більш високими, ніж температура плавлення шлаку, в діапазоні між 1200 і 2000 "С, і тиск варіює між 0,3 і 8 МПа, і дрібноподрібнений паливний матеріал стискають за допомогою системи шлюзових живильників до рівня тиску вище тиску в газогенераторі, транспортують щонайменше в один живильний резервуар із нього дозують в щільний потік щонайменше через один паливний трубопровід до одного або більше пальників для газифікації в одному або декількох газогенераторах, і транспортування щонайменше з двох шлюзових живильників щонайменше в один живильний резервуар проводять з використанням трубопроводу для пневматичної безперервної подачі спільно, одночасно або послідовно при об'ємній густині твердого матеріалу щонайменше 100 кг/м3 і різниці тиску щонайменше 0,5 бар (0,05 МПа).

У одному варіанті здійснення способу транспортування з шлюзових живильників в живильний резервуар або резервуари регулюють за допомогою щонайменше одного з'єднувального пристрою і щонайменше одного зв'язуючого елемента, і транспортування із зв'язуючого елемента в живильний резервуар виконують за допомогою окремих з'єднувальних пристроїв або за допомогою додаткових зв'язуючих елементів з транспортуючими з'єднувальними пристроями.

У одному зразковому варіанті здійснення транспортуючі з'єднувальні пристрої скомпоновані як трубопроводи безперервної подачі, придатні для транспортування густим потоком. В результаті вбудування зв'язуючих елементів нижче по потоку відносно шлюзових живильників паливний матеріал транспортують з шлюзових живильників в живильні резервуари через декілька трубопроводів безперервної подачі, число яких є меншим, ніж число шлюзових живильників. Також можливо спрямовувати твердий матеріал з випускних каналів шлюзових живильників не безпосередньо в зв'язуючі елементи, а через з'єднувальні елементи таким чином, щоб він проходив через трубопроводи спочатку в зв'язуючі елементи і потім в трубопровід безперервної подачі. Тут число зв'язуючих елементів є меншим, ніж число шлюзових живильників, і воно може дорівнювати числу трубопроводів безперервної подачі. Зв'язуючі елементи монтують настільки близько до вихідних сопел, наскільки можливо, і розміщують симетрично таким, наскільки можливо, для забезпечення рівномірного протікання твердої речовини.

У одному переважному варіанті здійснення способу паливний матеріал обробляють до дрібноподрібненого стану за допомогою млина або відповідного подрібнювального пристрою. Для цієї мети може бути використаний паливний матеріал в будь-якій формі. Можна подавати паливний матеріал, який вже був тонко подрібнений. У такому випадку патентні права заявляються тільки на стиснення паливного матеріалу і транспортування в реактор. Однак процес подрібнення звичайно включений частиною в спосіб згідно з винаходом, особливо, якщо подрібнювальний пристрій просторово розміщений поблизу від реактора. У переважному варіанті здійснення винаходу пристрій для розмелювання і висушування вугілля (СМО) є невід'ємною частиною установки для газифікації вугілля.

Для здійснення транспортної функції в шлюзових живильниках створюють тиск за допомогою газу.

Наприклад, може бути використаний рециркуляційний технологічний газ. Можливе також застосування інертного газу. Створення тиску переважно виробляють з використанням інертних газів (наприклад, азоту, діоксиду вуглецю) або за допомогою технологічних газів або рециркуляційних газів. Для оптимального компонування процесу транспортування створенню тиску в шлюзових живильниках підвідним газом передує обопільна часткова пресуризація шлюзових живильників. Для підтримання технологічних умов постійними, наскільки можливо, тиск в шлюзових живильниках створюють і скидають навперемінно.

У додатковому варіанті здійснення способу контур подрібнення заповнюють інертним газом, і для створення атмосфери інертного газу в контурі подрібнення використовують гази, випущені з шлюзових живильників при скиданні тиску. Останні випускають при скиданнях тиску з регулярними інтервалами для здійснення процесу транспортування, в якому випущений газ може бути залучений в рециркуляцію в подрібнювальні пристрої. Це буде робити процес надійним в роботі і підтримувати експлуатаційні витрати на установку на прийнятному рівні. Газ в контурі подрібнення додатково знепилюють. Для цієї мети використовують пиловловлювач, який також може бути застосований для знепилювання газів, випущених з шлюзових живильників при скиданні тиску. Стиснутий або випущений при скиданні тиску газ в принципі може бути знепилений за допомогою пилоуловлювача в будь-якому місці процесу.

Дрібноподрібнений паливний матеріал потім подають переважно в живильний резервуар. Цим шляхом можна зберігати паливний матеріал в резервованому стані і для епізодичного вирівнювання потоку сировинного матеріалу. Тим самим можливо коректувати вузькі місця виробничого процесу, які компенсуються подальшим поповненням.

Для здійснення способу згідно з винаходом можуть бути використані всі тверді вуглецевмісні паливні матеріали, які можуть бути розділені на дрібні частинки шляхом дроблення або розмелювання. Такими особливо можуть бути всі сорти вуглецю, як такі придатні антрацит, буре вугілля і в принципі вугілля всіх ступенів вуглефікації. Як паливні матеріали придатні також біологічні паливні матеріали, такі як деревина, біомаси і інші паливні матеріали, такі як пластмасові відходи і нафтовий кокс, або їх суміші. Для проведення способу згідно з винаходом слід лише по можливості дробити паливні матеріали до дрібноподрібненого стану, який придатний для транспортування густим потоком.

Після процесу подрібнення і зберігання в живильному резервуарі твердий матеріал пропускають в систему шлюзових живильників, в якій твердий матеріал піддають підвищеному тиску підвідним газом для проведення реакції газифікації У переважному варіанті здійснення винаходу живильний резервуар знаходиться при атмосферному тиску. Транспортування твердого матеріалу в шлюзові живильники переважно виробляють під дією сили тяжіння.

Для здійснення способу згідно з винаходом система шлюзових живильників складається щонайменше з двох шлюзових живильників. Цим шляхом можна з'єднати операції завантаження послідовно і забезпечити майже безперервний потік матеріалу. У переважному варіанті здійснення тиск в шлюзових живильниках створюють окремо.

У одному варіанті здійснення способу згідно з винаходом для забезпечення безперервного потоку матеріалу використовують два шлюзових живильники. Тим самим знижуються капіталовкладення для спорудження установки. У додатковому варіанті здійснення винаходу також можна використовувати три або більше шлюзових живильників. Це особливо рекомендується у випадку високих рівнів продуктивності установки.

Можливе застосування численних шлюзових живильників і численних зв'язуючих елементів. У принципі, установка згідно з винаходом може складатися з будь-якої кількості шлюзових живильників і зв'язуючих елементів. Число шлюзових живильників визначається продуктивністю установки. Число зв'язуючих елементів визначається числом шлюзових живильників і числом трубопроводів безперервної подачі. Теоретично можливе будь-яке число різного компонування. Взаємне з'єднання шлюзових живильників і зв'язуючих елементів в принципі також може бути виконано, як бажано. Для цього може бути використане будь-яке число з'єднувальних пристроїв. Переважними з'єднувальними пристроями є трубопроводи. Наприклад, можливі також шланги або фланцеві з'єднання. Також може бути вибране бажане компонування просторового взаємного з'єднання.

Після створення тиску в резервуарах, паливний матеріал, що міститься в них, вивантажують дозованими кількостями, і потім скидають тиск в резервуарах. У переважному варіанті здійснення винаходу випущений при скиданні тиску газ використовують для часткового створення тиску в наступному шлюзовому живильнику в циклі. Щоб підвищити ефективність, це може бути виконано введенням випущеного при скиданні тиску газу безпосередньо в резервуар, в якому створюють тиск.

Для зменшення вмісту пилу у випущеному при скиданні тиску газі газ, що розширився, переважно вводять в пиловловлювач, який також використовують для знепилювання газу з резервуара-сховища або з процесу подрібнення. У принципі можна також очищати газ від пилоподібних твердих матеріалів за допомогою декількох незалежних пилоуловлювачів. Для підтримання капіталовкладень на низькому рівні переважно використовувати тільки один пиловловлювач.

Потік матеріалу з шлюзових живильників спрямовують в живильний резервуар щонайменше через один зв'язуючий елемент і трубопровід безперервної подачі. Для реалізації переваг винаходу шлюзові живильники спустошують один після одного таким чином, що досягається майже безперервний потік паливного матеріалу в живильний резервуар. Цим шляхом подальший живильний резервуар реактора для газифікації може забезпечуватися безперервним потоком матеріалу під тиском, який придатний для реакції газифікації, причому рівень заповнення живильного резервуара залишається майже постійним. Рівень заповнення паливним матеріалом в живильному резервуарі може бути відрегульований згідно з переважним варіантом здійснення способу так, що він не варіює більше ніж на 30 95 протягом даного періоду часу. Якщо спосіб згідно з винаходом виконують фахівці, вони без великих зусиль можуть підтримувати варіації рівня заповнення живильного резервуара в межах діапазону не більше х 10 95 протягом тривалого періоду часу.

Рівень заповнення живильного резервуара також можна підтримувати постійним шляхом регулювання безперервної подачі дрібноподрібненого паливного матеріалу з шлюзових живильників з коректуванням різниці тиску між шлюзовим живильником і живильним резервуаром. Впусканням газу у вільний простір шлюзових живильників або випусканням з нього впливають на різницю тиску між шлюзовим живильником і живильним резервуаром і використовують його як контрольний параметр для транспортування твердого матеріалу.

Для реалізації способу дрібноподрібнювальні паливні матеріали переважно мають розмір частинок, який становить менше 0,5 мм. Це досягається в процесі розмелювання і подрібнення.

Вивантаження твердого матеріалу з шлюзового живильника можна полегшити додаванням газу в шлюзовий живильник в безпосередній близькості від випускного сопла. Густину в трубопроводі безперервної подачі регулюють додаванням газу в трубопровід безперервної подачі або в зв'язуючий елемент, або в обидва такі Додавання газу в цьому місці може бути також використане для продування трубопроводу безперервної подачі або зв'язуючого елемента. Газ можна підводити також в з'єднувальні елементи між шлюзовим живильником і зв'язуючим елементом.

У переважному варіанті здійснення винаходу об'єм рушійного газу, поданого до випускного каналу шлюзового живильника, виводять з живильного резервуара і повертають в шлюзовий живильник за допомогою інжектора. Повернений рушійний газ і робочий газ інжектора спільно використовують як замінний газ для спустошення шлюзового живильника і тим самим також для підтримання тиску в шлюзовому живильнику під час процесу транспортування.

Для задоволення певних вимог може бути переважним, щоб два або більше шлюзових живильники вивантажували твердий матеріал одночасно або іноді одночасно в транспортний трубопровід. Вирівнювання газу між шлюзовими живильниками переважно може бути досягнуте за допомогою з'єднувального газопроводу між шлюзовими живильниками.

Спосіб згідно з винаходом також може включати процеси, які являють собою процеси, які йдуть після процесу газифікації вугілля згідно з винаходом. У спосіб згідно з винаходом також включені технологічні стадії, які потрібні для забезпечення роботи реактора в звичайному режимі. Наприклад, це можуть бути стадії очищення. Вони також можуть являти собою підтримуючі технологічні стадії, такі як підведення газу для розпушування пробок. Також можливі технологічні стадії для вимірювання параметрів, таких як рівні заповнення, величини витрати потоків, тиск або температура. Винахід спеціально описує також установку для здійснення цього способу. Установка згідно з винаходом може включати всі технологічні агрегати, які потрібні для роботи установки для газифікації вугілля за способом згідно з даним винаходом.

Права також заявлені на пристрій, що використовується для подачі твердих паливних матеріалів в реактор для газифікації твердих паливних матеріалів, який включає: подрібнювальний пристрій, пиловловлювач, резервуар-сховище, щонайменше два шлюзових живильники, щонайменше один з'єднувальний пристрій для транспортування густим потоком, живильний резервуар, реактор для газифікації, в якому: подрібнювальний пристрій з'єднаний з резервуаром-сховищем за допомогою з'єднувальних пристроїв, причому пиловловлювач розміщений між подрібнювальним пристроєм і резервуаром- сховищем, і резервуар-сховище з'єднаний з шлюзовими живильниками через з'єднувальні пристрої, які придатні для переміщування самопливом або аерозольним транспортуванням, і шлюзові живильники з'єднані з живильним резервуаром за допомогою спільно використовуваних з'єднувальних пристроїв, які придатні як трубопровід безперервної подачі для транспортування густим потоком, і цей живильний резервуар з'єднаний з реактором для газифікації через додаткові трубопроводи для паливних матеріалів.

Аерозольне транспортування з системи шлюзових живильників в живильний резервуар дозволяє монтувати живильний резервуар на тій же або іншій геодезичній висоті, як і система шлюзових живильників. У випадку діючих самопливом систем шлюзових живильників, відомих в цей час, обов'язково необхідно монтувати шлюзові живильники над живильним резервуаром. У цьому підході можна значною мірою зменшити висоту конструкції всієї установки. Можна також розташовувати систему шлюзових живильників і живильний резервуар і реактор в окремих будівлях. Винахід також включає ту перевагу, що для відповідних блоків можна вибрати будівельні об'єкти з меншою висотою.

Різноманітні компоненти установки можуть бути розміщені так, як бажано, щоб просторове компонування установки могло бути виконане гнучко.

Транспортування паливного матеріалу з шлюзових живильників в живильний резервуар або резервуари виконують щонайменше через один з'єднувальний пристрій і щонайменше один зв'язуючий елемент, і транспортування із зв'язуючого елемента в живильний резервуар через окремі трубопроводи безперервної подачі для транспортування густим потоком. Транспортування з шлюзового живильника в живильний резервуар може бути виконане через додаткові зв'язуючі елементи з транспортуючими з'єднувальними пристроями.

Залежно від варіанта здійснення способу, для створення тиску на паливний матеріал можуть бути використані 2 або більше шлюзових живильників. Це особливо рекомендується для установок з високими значеннями пропускної здатності для паливного матеріалу, або якщо в системі шлюзових живильників повинен бути створений більш високий тиск. Шлюзові живильники з вхідного боку з'єднані з живильним резервуаром, який транспортує паливний матеріал в шлюзові живильники як за допомогою транспортування густим потоком, так і шляхом переміщування самопливом. Для цієї мети у придатному місці між резервуаром-сховищем і шлюзовими живильниками можуть бути змонтовані секторний живильник або магістраль для матеріалу. Можна також встановлювати проміжні резервуари, резервуари в формі цибулини або пристрою для нагнітання газу між резервуаром- сховищем і шлюзовими живильниками.

Система подачі паливного матеріалу установки для газифікації вугілля також може включати подрібнювальний пристрій або млин, які можуть бути будь-якого бажаного типу. Млин, в свою чергу, може також включати додаткові подрібнювальні пристрої, такі як шредери для деревини або дробарки для вугілля. У млин або дробарку також можна подавати газ або створювати атмосферу з інертного газу. У переважному варіанті здійснення установки згідно з винаходом шлюзові живильники просторово вбудовані в подрібнювальний пристрій і заповнюються самопливом щонайменше з одного резервуара-сховища для дрібноподрібненого висушеного палива.

Для здійснення способу згідно з винаходом система шлюзових живильників складається з двох або більше шлюзових живильників, в яких тиск може бути створений зовні. Система шлюзових живильників з'єднана з резервуаром-сховищем, що знаходиться вище по потоку, який забезпечує систему шлюзових живильників дрібноподрібненим паливним матеріалом шляхом транспортування самопливом. Транспортування або перенесення твердого матеріалу переважно стимулюють введенням газу так, що пристрої для нагнітання газу, які стимулюють транспортування або перенесення твердого матеріалу, можуть бути змонтовані в будь-якому місці системи шлюзових живильників, трубопроводів для транспортування густим потоком або живильного резервуара.

Шлюзові живильники можуть мати будь-яку бажану конструкцію. Вони можуть бути скомпоновані в формі циліндрів або у вигляді сфер. Переважно їх забезпечують розвантажувальним конусом нижче по потоку, кут розхилу якого визначається властивостями насипного матеріалу для протидії зависанню і забезпечення рівномірного протікання матеріалу. Для цієї мети вони в ідеальному випадку зроблені звуженими у бік днища. Тому паливний матеріал виходить вниз в напрямку дії сили тяжіння. Резервуари-сховища, а також живильні резервуари нижче по потоку також мають цю переважну конструкцію. Шлюзові живильники забезпечені впускними вентилями, через які в шлюзових живильниках може бути створений тиск. Шлюзові живильники обладнані соплами, запірним клапаном і контрольними клапанами згідно з прототипом, які служать для регулювання протікання твердого матеріалу, для скидання і створення тиску або для проведення вирівнювання тиску.

У переважному варіанті здійснення винаходу випущені при скиданні тиску гази можуть бути залучені в рециркуляцію і спрямовані в подрібнювальний пристрій і/або резервуар для зберігання палива. Для відділення газу від пилу перед випусканням його з системи або рециркуляцією для використання в установці трубопроводи переважно проводять через пилоуловлювач. Останні відділяють пил і спрямовують на належну утилізацію або регенерацію його, наприклад, в резервуарі- сховищі. Теоретично можливо змонтувати пристрої, якими газовий потік може бути відділений від твердого матеріалу або пилу, в будь-якому місці системи шлюзових живильників, трубопроводу для транспортування густим потоком, паливних трубопроводів або розширювальних трубопроводів. Тому переважно передбачати газофазне з'єднання шлюзових живильників з живильним резервуаром.

Трубопроводи можуть бути забезпечені пристроями для нагнітання газу в будь-якому бажаному місці Вони можуть являти собою, наприклад, так звані "бустери" (пневмопідсилювачі). Однак, особливо розвантажувальні пристрої для твердого матеріалу, які схильні до грудкування, закупорення або зависання, можуть включати додаткові пристрої для нагнітання газу, за допомогою яких твердий матеріал може бути розпушений. Шлюзові живильники також можуть бути забезпечені пристроями для нагнітання газу в будь-якому бажаному місці.

У такому випадку канал вивантаження матеріалу з шлюзових живильників з'єднують (із з'єднувальним елементом, через який матеріал, витікаючий з шлюзових живильників, пропускають в зв'язуючий елемент. Ці елементи повинні бути розраховані на високий тиск, оскільки паливо знаходиться під тиском на рівні вище, ніж в реакторі для газифікації, протягом всього процесу транспортування з шлюзового живильника в живильний резервуар. Для забезпечення контрольованого протікання матеріалу шлюзові живильники переважно монтують так, що вони розміщені симетрично відносно зв'язуючих елементів, щоб з'єднувальні елементи між шлюзовими живильниками і зв'язуючими елементами переважно мали однакову довжину.

У принципі, зв'язуючі елементи можуть бути будь-якого бажаного типу. Переважно вони являють собою пристрої, які передбачають здійснення функції змішувальних елементів. Вони можуть являти собою, наприклад, трубні колектори або У-подібні колектори, або так звані "розподільні патрубки".

Приклади придатних зв'язуючих елементів наведені в патентному документі ЕР 340 419 В1; причому описані там елементи тут функціонально інвертовані і використані як зв'язуючі елементи. З'єднувальні пристрої також можуть бути будь-якого бажаного типу. Переважно використовують трубопроводи.

Можливі також шланги або фланцеві з'єднання.

Переважно в з'єднувальні пристрої або зв'язуючі елементи також можна подавати газ для розподілу матеріалу. Якщо є численні зв'язуючі елементи, їх можна забезпечувати газом окремо. Для цієї мети зв'язуючий елемент переважно забезпечують пристроєм для введення газу. У одному варіанті здійснення винаходу живильний резервуар також обладнують пристроями для нагнітання газу або пристроями для введення газу.

Трубопровід для підведення твердого матеріалу в живильний резервуар звичайно закінчується вище рівня заповнення твердим матеріалом, і, в залежності від характеристик сипкого матеріалу, в одному варіанті здійснення винаходу він може також входити в живильний резервуар нижче рівня твердого матеріалу. Оскільки при належному проведенні процесу рівень твердого матеріалу схильний до лише незначних коливань, це місце може бути в нижньому або центральному положенні по висоті живильного резервуара. Цим шляхом може бути досягнута менша насипна щільність в живильному резервуарі, якщо твердий матеріал виявляє хорошу здатність втримувати газ, чим скорочується додаткова кількість газу, необхідного для транспортування до пальників.

Установка згідно з винаходом може бути забезпечена технологічним обладнанням, необхідним для роботи системи подачі твердого палива, в будь-якому бажаному місці. Це можуть бути насоси, але можуть бути також нагрівальні або охолоджуючі пристрої. Також включені вентилі або запірні пристрої. Теоретично вони можуть бути змонтовані в будь-якому місці. Можливе також вбудування інжекторів. Тут, наприклад, можуть бути використані так звані "бустери" (газові інжектори), але також можливі газоструминні насоси. Нарешті, установка згідно з винаходом також включає термометри або датчик витрати для газів і твердих матеріалів, датчики тиску, рівнеміри або інші вимірювальні пристрої.

Конструктивний тип транспортування густим потоком з шлюзових живильників і з живильного резервуара дозволяє скомпонувати всю установку з малою висотою. Оскільки транспортування не залежить від сили тяжіння, технологічне обладнання може бути змонтоване в будь-якому бажаному місці. При використанні цієї системи в значній мірі може бути скорочена необхідна виробнича площа.

Система з декількох шлюзових живильників і резервуара-сховища, що знаходиться вище по потоку, а також живильного резервуара з постійним рівнем заповнення дозволяє забезпечити безперебійне і дуже стабільне транспортування палива до живильного резервуара протягом даного періоду часу, навіть протягом тривалого періоду часу. Це вносить свій внесок в надійність установки і забезпечує постійно високу якість продукту.

Установка згідно з винаходом більш детально ілюстрована із залученням двох креслень, причому варіант здійснення не обмежується цими кресленнями.

На кресленнях показано:

На Фіг. 1 - послідовність технологічних операцій установки для газифікації вугілля, яка обладнана пристроєм для подачі паливного матеріалу згідно з винаходом. Паливний матеріал 1 подають і вводять в млин або придатний подрібнювальний пристрій 2. Дрібноподрібнений паливний матеріал потім пропускають через пиловловлювач З і паливний трубопровід За в резервуарі-сховищі 4, де паливо утримують на проміжному зберіганні. Після цього паливо подають в шлюзові живильники 5.

Представлені приклади показують два 5а, 5605 з них. Шлюзові живильники 5 служать для стиснення палива, партію за партією, підвідним газом. Для цього шлюзові живильники 5 забезпечені пристроями ба, 6р для введення газу над засипкою і пристроями б'а, 6'ї для введення газу в засипку. Між шлюзовими живильниками 5 передбачений компенсаційний трубопровід 7, який може бути відкритий у випадку необхідності. З шлюзових живильників 5 вийде розширювальний трубопровід 8 для скидання тиску, через який випущений при скиданні тиску газ може бути використаний повністю або тільки частково для створення атмосфери з інертного газу в подрібнювальному пристрої 2. Однак випущений при скиданні тиску газ може бути також використаний для створення атмосфери з інертного газу в резервуарі-сховищі 4. Щоб довести рециркуляційний газ 8с в подрібнювальному пристрої 2, циркулюючий за допомогою компресора 80, до належних температур, трубопровід може бути забезпечений теплообмінником 84 або іншим відповідним пристроєм для підведення теплоти.

Нижче по потоку відносно шлюзових живильників 5а, 50 дрібноподрібнений паливний матеріал вивантажують через відповідні з'єднувальні пристрої За, 9р і пропускають в зв'язуючий елемент 10. У зв'язуючий елемент 10 також може бути підведений газ через газопровід 11. Дрібноподрібнений матеріал потім спрямовують в живильний резервуар 13 по трубопроводу 12 безперервної подачі.

У зразковому варіанті, показаному на Фіг. 1, для двох шлюзових живильників 5а, 565 застосовують трубопровід 12 безперервної подачі через зв'язуючий елемент 10. Переважно це досягається таким чином, що шлюзові живильники 5а, 50 подають твердий матеріал почергово в трубопровід 12 безперервної подачі транспортуванням густим потоком через зв'язуючий елемент 10. Для зведення до мінімуму проміжку часу для перемикання з одного шлюзового живильника 5а, 56 на інший, і для забезпечення майже безперервного транспортування твердого матеріалу переважно в ході процесу перемикання приєднувати обидва шлюзових живильники 5а, 50 до зв'язуючого елемента 10 в режимі перекриття у часі. У цьому відношенні корисне вирівнювання тиску через компенсаційний трубопровід 7 між тим шлюзовим живильником 5а, 50, який вже майже пустий, і іншим шлюзовим живильником, який все ще повний. Само собою зрозуміло, що можна також, і переважно, виконувати процедуру, що описується з більш ніж двома шлюзовими живильниками 5. Якщо є більше ніж два шлюзових живильники 5, то можна використовувати випущений при скиданні тиску газ з цього шлюзового живильника 5, який був щойно спорожнений і тепер розгерметизований для проведення завантаження твердим матеріалом з резервуара-сховища 4, що знаходить при атмосферному тиску, для часткового створення тиску в шлюзовому живильнику 5, який все ще знаходиться при атмосферних умовах.

З'єднувальний пристрій За, 965 забезпечений двома клапанами (не показані), один поблизу випускного каналу живильника, один поблизу зв'язуючого елемента 10. Після того, як шлюзовий живильник 5 був спорожнений до мінімального рівня і відключений від зв'язуючого елемента 10 клапаном поблизу зв'язуючого елемента 10, рекомендується продути або провентилювати його шляхом нагнітання газу б'а, 9'Ю на з'єднувальному пристрої За, 906 перед закриттям другого клапана.

У ідеальному випадку в живильному резервуарі 13 переважає постійний рівень 1За заповнення.

Тиск в живильному резервуарі 13 може підтримуватися постійним за допомогою надлишкового газу 21 або підвідного газу 22 в процесі газового заміщення. З живильного резервуара 13 твердий матеріал спрямовують по паливних трубопроводах 14а, 1456 в реактор 15 для газифікації вугілля з одним або більше пальниками 16а, 165. У цьому випадку все обладнання для подачі твердого палива розміщене в окремому блоці установки, в будівлі 17а з подрібнювальним пристроєм. Реактор 15 для газифікації вугілля і живильний резервуар 13 розташовані в ще одній будівлі, в приміщенні 170 з блоком для виробництва газу.

Вже згадані переваги винаходу, які конкретно включають значне скорочення числа одиниць обладнання, висоти будівельної конструкції і тим самим капіталовкладень, а також підвищення надійності установки, досягнуті помірним підвищенням витрати стиснутого газу. Це зумовлене тим фактом, що та частина газу, використаного для транспортування густим потоком твердого матеріалу в трубопроводі 12 безперервної подачі, яку застосовували для зниження густини твердого матеріалу до значення нижче величини, яка переважає в живильному резервуарі 13, не може бути використана як живильний газ для реактора 15 для газифікації вугілля, оскільки це надлишковий газ, дивись фіг. 2.

Якщо в розпорядженні немає додаткових пристроїв, ця частина повинна бути видалена невикористаною у вигляді надлишкового газу 21. У той же час у багато разів більша кількість газу потрібна в шлюзовому живильнику 5, який являє собою бункер активного транспортування, як заміна для виведеної кількості твердого матеріалу. Тому пропонується скорочувати потребу в газі шляхом рециркуляції надлишкового газу 21 з живильного резервуара 13 як рециркуляційний газ 20 з поверненням в шлюзовий живильник і використання його для часткового заміщення газу, витраченого для заміщення. Це може бути виконано з використанням компресора або ще одного пристрою для підвищення тиску. У зв'язку з малою різницею тиску, що долається між живильним резервуаром 13 і шлюзовим живильником 5 при високому в той же час тиску в системі, для цього передбачений інжектор 18, зокрема, газоструминний насос. У доповнення, насос також здатний транспортувати пил, який містить газ, і відділення пилу не потрібне. Як робочий газ служить стиснутий газ, що використовується для мети заміщення, який знаходиться при значно більш високому тиску. Напірний бік інжектора 18 перемикають на активний в даний момент шлюзовий живильник 5. При типових експлуатаційних умовах частина рециркуляційного газу становить близько 25 95 від кількості замінного газу. У той же час тиск подачі робочого газу 23 є приблизно на 10 бар (1 МПа) вищий, ніж тиск в шлюзовому живильнику, тоді як тиск рециркуляційного газу 20 тільки приблизно на 1-2 бар (0,1-02

МПа) вищий тиску в шлюзовому живильнику. Ці численні співвідношення роблять для фахівця очевидними те, що інжекторна система 18 є повністю працездатна за вказаних умов.

Рециркуляція газу вбудована в систему регулювання тиску в живильному резервуарі 13 таким чином: виходячи з того міркування, що при постійних експлуатаційних умовах надлишковий газ 21 повинен бути видалений з живильного резервуара 13, підвищення тиску в живильному резервуарі 13 уникають завдяки наявності інжектора 18, який відсмоктує кількість газу, який вивільняється, і що спрямовує його в шлюзовий живильник 5. Якщо тиск в живильному резервуарі 13 продовжує підвищуватися, зайвий тиск скидають в формі надлишкового газу 21. Цей газ також може бути застосований з користю, якщо потрібно, наприклад, для заміщення продувальних газів, які подають в реактор для газифікації в різних місцях. Якщо ж необхідне підвищення тиску в живильному резервуарі 13, зокрема, під час режиму запуску, який не може бути досягнутий при використанні надлишкового газу 21 із закритими клапанами в трубопроводах для рециркуляційного газу 20 і надлишкового газу 21, дефіцит може бути компенсований свіжим підвідним газом 22.

Компенсуюче підведення стиснутого газу, що використовується як робочий газ 23 для інжектора 18, регулюють за допомогою регулятора тиску шлюзового живильника 5. Залежно від положення дросельного клапана в трубопроводі для робочого газу, кількість робочого газу варіює між 70 ї 100 95 від кількості газу, необхідної для заміщення. Контрольне значення тиску в шлюзовому живильнику визначається каскадом (не показаний) по рівню заповнення живильного резервуара 13 (або по його вазі). Відносно рівня задають фіксоване контрольне значення (наприклад, 50 95). Якщо це контрольне значення перевищується, величина різниці тиску між шлюзовим живильником 5 і живильним резервуаром 13, який реєструється керуючим каскадом, знижується так, що масова витрата подальшого потоку твердого сировинного матеріалу скорочується, і якщо рівень падає нижче контрольного значення, регулюючі пристрої діють в зворотному порядку.

На фіг. 3-8 показано як приклад компонування із змінним числом шлюзових живильників 5 і зв'язуючі елементи 10. Вони різним чином з'єднані трубопроводами.

На Фіг. З показаний пристрій згідно з винаходом, який включає три шлюзових живильники 5 і один зв'язуючий елемент 10, в якому кожний шлюзовий живильник 5 з'єднаний зі зв'язуючим елементом 10 через з'єднувальний пристрій 9, і зв'язуючий елемент 10 з'єднаний з живильним резервуаром 13 через трубопровід 12 безперервної подачі. У зв'язуючий елемент 10 може бути підведений газ по газопроводу 11.

На Фіг. 4 показаний пристрій згідно з винаходом, який включає три шлюзових живильники 5 і два зв'язуючих елементи 10, в яких два шлюзових живильники 5 з'єднані з першим зв'язуючим елементом 1б0а через з'єднувальні пристрої Уа, 90, і перший зв'язуючий елемент 10а з'єднаний з другим зв'язуючим елементом 10р через ще один з'єднувальний пристрій, і третій шлюзовий живильник 5 безпосередньо з'єднаний з другим зв'язуючим елементом 106 через з'єднувальний пристрій 9с, і другий зв'язуючий елемент 105 з'єднаний з живильним резервуаром 13 через трубопровід 12 безперервної подачі.

На Фіг. 5 показаний пристрій згідно з винаходом, який включає чотири шлюзових живильники 5 і три зв'язуючих елементи 10, в яких кожні два шлюзових живильники 5 з'єднані з одним зв'язуючим елементом 10а, кожний через з'єднувальні пристрої 9а-94, причому ці зв'язуючі елементи 10 з'єднані з третім зв'язуючим елементом 10с через додаткові з'єднувальні пристрої 9е, 9, і причому третій зв'язуючий елемент 10с з'єднаний з живильним резервуаром 13 через трубопровід 12 безперервної подачі.

На Фіг. 6 показаний пристрій згідно з винаходом, який включає шість шлюзових живильників 5 і два зв'язуючих елементи 10, в яких кожні три шлюзових живильники 5 з'єднані з одним зв'язуючим елементом 10, кожний через з'єднувальні пристрої 9, причому ці зв'язуючі елементи 10 з'єднані з живильним резервуаром 13 окремими трубопроводами 12а, 126 безперервної подачі.

На Фіг. 7 показаний пристрій згідно з винаходом, який включає вісім шлюзових живильників 5 і два зв'язуючих елементи 10, в яких кожні чотири шлюзових живильники 5 з'єднані з одним зв'язуючим елементом 10, кожен через з'єднувальні пристрої За, 90, причому ці зв'язуючі елементи 10 з'єднані з живильним резервуаром 13 окремими трубопроводами 12 безперервної подачі.

На Фіг. 8 показаний пристрій згідно з винаходом, який включає вісім шлюзових живильників 5 і три зв'язуючих елементи 10, в яких кожні чотири шлюзових живильники 5 з'єднані з одним зв'язуючим елементом 10а, 100, кожен через з'єднувальні пристрої 9, причому ці зв'язуючі елементи 10а, 10р з'єднані з третім зв'язуючим елементом 10с через додаткові з'єднувальні пристрої 9, і причому третій зв'язуючий елемент 1060 з'єднаний з живильним резервуаром 13 трубопроводом 12 безперервної подачі.

Список використаних кодових номерів позицій 1 Паливний матеріал 2 Подрібнювальний пристрій

З Пиловловлювач

За Паливний трубопровід 4 Резервуар-сховище 5, Ба, 55 Шлюзові живильники 6, ба, 665 Пристрої для введення газу б'а, 6'6Ю Пристрої для введення газу 7 Компенсаційний трубопровід 8 Розширювальний трубопровід ва Трубопровід для випущеного при скиданні тиску газу 86 Компресор 8с Рециркуляційний газ ва Теплообмінник да-9ї З'єднувальні пристрої б'а, 96 Нагнітання газу 10, 10а-10с Зв'язуючі елементи 11 Газопровід 12, 12а, 125 Трубопроводи безперервної подачі 13 Живильний резервуар 1За Рівень заповнення 14а, 145 Паливні трубопроводи

Реактор для газифікації вугілля 16а, 16р Пальники 17а Будівля з подрібнювальним пристроєм 175 Будівля з блоком для виробництва газу 18 Інжектор 19 Газ

Рециркуляційний газ 21 Надлишковий газ 22 Підвідний газ 23 Робочий газ інжектора

Ар Тиск як контрольний параметр

РС Пристрої регулювання тиску

КО в Як

Е Кк, г х. ще й ож ї Ше Х | ; і

КУ Зв ви й Тонке Кох нннкннях пуожюєвКХ і : : кі ! ря ії і

З Я й Ї : й і | | я , , і : за і | У ; ї Н й: Х Ш сення і м Шин пок, й" Б ї Н Н

ІЗ і Ки оо : у : | виш вини і реве КІ Н х ї Ї ; її сек статі ! й | ; у; і ї

Ж Н хутт прокат Коня : | м я ее і Ше і Н с т !

І р з ; ; і ї | че 3 ІВ ! ; ; і І Н т3а р ; зорю Н | і | се і Ду ннт Н і ! | ше : Я ; Кі і | ГТ і і : ! і Й | | і ;

І ! Ей Ей | щ !

Є ! : : Б. !

Я осенсссснох 1-8 Ей Б | і х дж, Н ГЕ й 1 КЯ Кк ї ї ї ї щи Ор ж ше ня і Б; ох мой Ї Н і

З КУ у : зи і ще КУ Н і ;

ШК, Ї ПЕ й хи і і меле, до і І і | : а '

І Кк ку 2 лддюяя Ку хх З Зах ит У І Но і і Жа ї З і. Н М 00 мання КоЖь, ; ї не ТК і ї Ще ше у ї і і : і

І Ва свв і твкжня рканнінкяя «в ! і ен я і за : Н ! НИ да и м ! щі

І. СЯ С і речи ; Н ї х

З Зк ; Н : :

Н а ее 5 Е Е !

Уч Я «В і ше я ду НИ і

СЛ НЕ Я окннянкнканккх кн кккккю ую і ТЕ зи юж жк зт ть учет ле етері т пото отож тот кв ж ж ятки: і | Ї ! й

ЯНГ.

МАГ ч8 за й Ки нн нн пісня Мона о нн

Н вх

Е; ке

У що фол лях жк как чу і с і КА : тез тА : : : : Н ! і; шко! шко хом чи : : КМ де ; і х ї х нн шк жк вк їх х щ ТВ с ще ! Н яка і г як ха Я - й КУ З а Я нь й КО ШЕ жжжжн с 5 жк жи і; В і ноу коду її Н

І Н Н В і і : БОя !

Н і і 5; ;

Е: 1

Е в ее ДУ і Е Кай хх

В : Я джу су

ЗА еилютехеюрюєю у. еолллгечю, х Її хе ху З ка гу З ; 15 . і чо т і й но ї г.тдекк кое ї Я Н й. в ї | : ї :

Ї рве ї З 1 : Її би 3 і : Тегодх Н Н Н НЕ девовниої ї: З : ї : ше

Я Н ї ї 3 Н

СИ З ї З ї х ї ї ї

МОУ У Е Н : ї х і сожжю вчшкх сен Н із і х ме й : В з Е Я я г ї : й Модне З : і ва Кі ет р ; ї

І Е З . х й х Її і ї х с х : з Ї х г т ; де й ї : і й хо Е Й і ; 7 й З : К чі А і х ; х ї Е : ! ї ; І ї " Я ГЗ : : ! Ж : ; : Е ї 4 і ї: Е з х сонній Тло я

Я г: 3 Зкжюжкее ВМ ЕЙ ЗВ : і Е че ше нн

Й Я 5 1 З че ї Н с х і се еа х К : Її Кох ! :

Я г 5 Ук сих жк якою юю ою дю хом ох х. х : «ех Ї

І У і В НЯ : ; З з 5 У і 4

Н Дн З й Її ї . х 8 З ЗЕ ї 3

І я Б : і НЕЖКЕННЕ : ї

І З Й ї ї : Е і Е : ї :

Кох ом зд сеенн дхемі, іхююю жив нені чужою ех ве сеіля дає «ме лений з, 7

Фіг 2

У вн У пах і сн Е кт ії о ї Н З Н

Коуошн фена Б. пон Я гі ша й м ше ше

Н і Гі Е : ; 4 Е х я У КІ хх З х Я ї че ! ко ; | Я: ! і-й й с 8 а ве че Ї Ї

ОКО вої 455 т Ддкчнннкя Кз

З ЕІ ок і я

ГУ о аж «Фіг. З ще ким уж й 7 У х 5 т Як Я й» є 3 і.

А ї Е і м а олія Модедк 0 фхкзулух рі і Е і і ш ш ше ще же ЧИМ НН х Я х й чу че ЧК кі й БО не і зам

ТЗ, їх те дя Кр ;

Бе ре ще | Н

Ся 4 м й ? р Е

Її : о К Е . їх кі Б

З НЕ о й й йо я 7 «хх

Ж ва «Х ен 1 і: ЗЕ. г ї ЦЮ до

Н Ї а уже й

НЕ. Я пику сен Кана Ко ї Ше й т ї В т пе ши нше ше: ні їх з шшІш

Н | і | ' і Е х ї ї - ях г

КА ах, ї у КУ, Я й --е І -- аа

За вв | | | | ї79а 2 еру й я Ка в ще ях й т й ха

КЗ | х г 4 До х

ЕЕ як че й ск я Кджжжи ве а ЗИ че шви

За і їй З жи КАЄ пе Мен й» я | йо 4 З смерті КК тити ченко

З ве с хх

Фіг. о

Е с

Ше ше не р ре ет ге : | і | Е Бі Е і ї х х ї х ї х Я К й й Я х ї У Я х Я х ці х Я х Я Х ї Е У Я г ія го у ї У ши ше ж ск ку : ще ве Ше в тоб

Е З Хе : 5; ок За а Ко м че КК

Н

КУ ; о

Лев Мн м с ах ; ї М ву рі

НГ. В ух що еВ реч рен

К й Ка Х Коен Кожне: З х. ї х Її х Су з

Й ою и я: І | БЕ : Н і | Й і

І ї ! рі | нн НИ М ЕЙ рі

Кодояеня МКК Ї ї ї Н ї ї Хоч еї ух учєжчче й ту чеку в ни ї : Е Н : | | ї | їі 5 і їі І ; Н ще ши ше ши ши ше З ШЕ

Н Е І ЩЕ: і | і іі

Н т ; НЕ і Н Н ї і і і і Н х Ей х Її х Я 1 (У хі є. КУ х з Я х х й У Я Е хі Е их; Е (че й хх Я

С Же ЕК че и Я у

Я КУ и й і: У У У ! т х і і Її х ї їх х ії : | Н Н | :

А : Я і і. в - Ї ко Б дк ше он й се сдвюкеннї а я ше

Мо о 0дкни моя дя г кп ЧК ще х й рей ви В; З ; ; М боня я Її х. ву Б У

Бе: ка (Й

З о 1 Е Бе

Я їх

І З Ї

Н ї нка З уднюнмккнннкчкнккккучккнннккк чн

І К; які хо ! є Шк я й Що НЕ

Е нан нн нн КН що му

ЧНгГ.

дня Не сони сан У і; о хе кку джек одіж, пло й ях х КУ ЧК; її х їх я - о - к, ку пили пиши пиши ие ; : і і і і ! | ї фен нн феннянй Конні Мін фен ій шк : ! ; : їі і : | і Ї ! ІЩЕ: : і 3 1, і Е і? ї їі ї Ї Не і їі і Ї і ! ЩЕ : що ЩЕ ше і х ГІ у КІ Зх В ХУ Кох З у ї х Ку ї о Х КЕ х ї х й : Я х ВІ хи Ак ке хі чи че ї ; шк; Ь ЧО й х Є К; ;чщНе х ї;

КЕ хі СУ Х ї КУ Я ку й я і У У Ко хо і Е - ї Н ї ї ч я | Е : ; ! юю я ще не о - ше ше жен дев Яд Ма о що нано ше о де ие їі шо.

Їх х ще коні м Кн Ме ще Гозвь ї О ФУ Н З НЕ ге

М : шк

Ша ше сх ву, щей хм, о м я

Ек ще ке ОК кди их, ей ; 3 о І

Хей

Н ж що. хх ї Ко хх ше Ко і : і ек

Я, ооооюююювоуюютвкюрь сс оиктовкюсввоти? кодек чс кни

Же КЕ