UA110784C2 - Система розподілу води у газогенераторі - Google Patents

Abstract

Система розподілу води у газифікаторі для процесу шлакоутворення в потоці, де влаштовано концентричний кільцевий розподільник у поєднанні з вісесиметричною прогнутою у поперечному перерізі поверхнею для створення водяної завіси, і де кільцевий розподільник має щонайменше одне джерело води, і де кільцевий розподільник має отвори, придатні для виходу води струменями, і де струмені з отворів направлені всередину прогнутої поверхні, і де у напрямку струменя з отворів (10), пласка орієнтація прогнутої поверхні (11) характерна тим, що напрямок струменя та тангенціальна площина зони поперечного перерізу вирівнюються один стосовно другої у точці удару струменя під гострим кутом від 0 до 45 градусів, і де прогнута поверхня в своєму поперечному перерізі вигнута під кутом більшим 60 градусів. Застосована тут процедура передбачає прохід води у стиснутому стані у кільцевий розподільник, через який вона швидко протікає і виходить з кільцевого розподільника крізь отвори, на виході кожного з яких утворюють один струмінь, і кожен такий струмінь вдаряє у прогнуту поверхню, і кожен з водяних струменів, зісковзуючи по прогнутій поверхні, відхиляється і поєднується з водяним струменем із суміжного отвору, формуючи в результаті щільну водяну плівку, і цю водяну плівку направляють всередину реактора після того, як вона пройде прогнуту поверхню у напрямку донизу.

Description

Даний винахід стосується системи розподілу води для процесу шлакоутворення в потоці, в якому виділений синтез-газ стікає вниз під час реакції газифікації. У такому процесі утворюється гарячий газ, що має температуру від 1200 до 2000 "С і містить у собі розтоплені липкі частинки шлаку, а також конденсаторні або десублімовані речовини, такі як натрій, калій, свинець і цинк.

Ці частинки можуть утворювати наліт на охолоджених стінках і спричинятись до технологічних перебоїв.

Для запобігання таким випадкам гарячий газ часто охолоджують, змішуючи його з водою, завдяки чому частки шлаку швидко твердіють. Але дрібні частки летючої золи мають характеристики, подібні до цементу, і у сполученні з водою можуть утворювати бетоноподібний наліт. Щоб відвернути такі явища, стіни обдувочної шахти треба постійно тримати або гарячими і сухими, або вкритими водяною плівкою

Тому, згідно із передовою сучасною технологією, наприклад, описаною в УМО 2009/036985

А1, газифікатор такого типу включає першу камеру, влаштовану в реакторі наверху, у верхній зоні якої встановлено завантажувальний механізм для подачі сировини, і бокові стінки якої оснащені трубами з внутрішнім охолодженням, подібно до мембранної стіни, або трубами, розташованими по спіралі, якими рідкий шлак може вільно витікати без затвердіння поверхні, і з нижньої сторони яких влаштовано отвір з кромкою для крапель. Далі, вказаний газифікатор включає другу камеру, яку встановлено внизу на продовженні отвору, і в якій синтез-газ тримають сухим і охолодженим завдяки радіаційному охолодженню; саме в ній влаштовано систему розподілу води для створення воронкоподібної водяної завіси, а слідом за другою камерою влаштовано третю, де встановлено випускний пристрій для синтез-газу знизу або збоку від неї.

Для того, щоб запобігти протитоку генерованого синтез-газу, водяна завіса не повинна мати по краю ніяких розривів або пропусків... Але вона її не можна охолоджувати настільки, щоб перешкоджати виходу шлаку. Крім того, водяна завіса повинна рівномірно вкривати коло і бути якнайтоншою і точною. Далі, форсунку для охолодження генерованого синтез-газу необхідно віддентрувати так, щоб охолоджувати гарячий газ найефективніше в центральній зоні поперечного перетину після розпадання водяної завіси.

Буде також дуже вигідно, якщо воду буде повторно утилізовано для створення водяної

Зо завіси, враховуючи те, що вода зі шлаком, яку використовують для охолодження золи в процесі газифікації, містить частки з гострими краями. Щоб уникнути сильної ерозії, необхідно підтримувати у трубопроводах, розподільниках, форсунках низькі швидкості потоку, приблизно 2 м/сек, в той час як наліт утворюється при занадто низьких швидкостях, звичайно нижчих від 0,5 м/сек.

Найбільша проблема пов'язана з обов'язковими умовами, які вимагаються щодо безпечної роботи устаткування, за допомогою якого створюють цю водяну завісу. Це стосується, зокрема, кільцевого розподільника, а також рампи, описаної у УМО 2009/036985 А1. Оскільки воду треба використовувати повторно, залишається ще й проблема тримати чистими отвори для виходу води, з яких воду необхідно рівномірно розподіляти по поверхні, незалежно від того, чи є той отвір щілиною, просвердленою діркою або форсункою, а також проблема утримання похилої площини чистою і вільною від нальоту. Тут необхідно взяти до уваги, що до цих заводських пристроїв важко дістатися.

Щоб подавати воду до кількох форсунок, у більшості випадків застосовують звичайні трубопроводи або кільцеві розподільники з постійним поперечним перерізом. 5 4,474,584 описує водяну охолоджувальну систему, що включає кілька розподільників води, які мають безліч форсунок. На типових ілюстраціях показані розташовані по периферії жолоби, які мають квадратний або круглий поперечний перетин постійної площі.

В розподільниках такого типу швидкість зменшується після кожної форсунки, підвищуючи в результаті статичний тиск, так що обсяг витікання рідини з форсунок змінюється. Але у звичайному розподільнику це призводить до суттєвої нерівномірності розподілу води. Майже добре збалансованого розподілу води по колу можна досягти, підвищивши швидкість у форсунках, так що, правду кажучи, втрати тиску у форсунках стають значно вищими, ніж динамічний тиск води у розподільнику Але при підвищенні швидкості ерозія матеріалу стін в газифікаторі з потоком шлаку посилиться до. неприпустимого рівня...

Тому метою даного винаходу є забезпечити удосконалену систему розподілу води і удосконалений процес її розподілу в газифікаторі для процесу шлакоутворення в потоці, який не має окреслених вище недоліків і який можна запроваджувати й експлуатувати найекономніше.

Винахід вирішує цю задачу шляхом застосування системи розподілу води у газифікаторі для процесу шлакоутворення в потоці, в якому генерований синтез-газ стікає вниз під час реакції газифікації, причому у зазначеному газифікаторі: - першу камеру розміщено зверху в реакторі, в її верхній зоні встановлено завантажувальний механізм для подачі сировини, а її бокові стіни оснащені трубами з внутрішнім охолодженням, подібно до мембранної стіни, або трубами, розташованими по спіралі, якими рідкий шлак може вільно витікати без затвердіння поверхні, і з нижньої сторони яких влаштовано отвір з кромкою для крапель, - другу камеру розміщено внизу на подовженні зазначеного отвору; в цій камері синтез-газ тримають сухим і охолодженим завдяки радіаційному охолодженню, і її оснащено системою розподілу води для створення воронкоподібної водяної завіси, - слідом за другою камерою встановлено третю камеру, знизу або збоку якої розташовано випускний пристрій для синтез-газу з реактора, і яка забезпечує концентричний кільцевий розподільник у поєднанні із осесиметричною поверхнею, прогнутою у поперечному перетині, щоб служити системою розподілу води для створення водяної завіси, де - зазначений кільцевий розподільник має щонайменше один впуск води, - зазначений кільцевий розподільник має отвори, придатні для випуску води по типу форсунки, - струмінь з отворів має напрямок всередину прогнутої поверхні, - пласку орієнтацію прогнутої поверхні у напрямку струменю з отворів влаштовано таким чином, що напрямок струменю і тангенціальної площини в зоні поперечного перетину знаходяться під гострим кутом від 0 до 45 градусів один до одної у точці удару зазначеного струменю, і - прогнута поверхня має таку кривизну в своєму поперечному перетині, що кут прогину є більшим за 60 градусів.

Подальша конфігурація системи розподілу води є такою, що отвори за проектом і конструкцією направлені, як сопла форсунок, вверх. Отвори можуть також мати тангенціальний нахил у напрямку периферії реактора або до центральної осі реактора. В залежності від виконання форсунок тиск потоку в кільцевому розподільнику може також бути використаним для того, щоб задавати водним струменям з отворів напрямок із горизонтальною складовою, а не орієнтувати їх просто вертикально з отворів у напрямку прогнутої поверхні

В подальшій конфігурації системи розподілу води кільцевий розподільник запроектовано і сконструйовано з різними поперечними перетинами потоку, який звужують від входу у кільцевий розподільник до кожного з цих отворів. Слід приділити належну увагу тому, щоб підтримувати, по можливості, швидкість потоку на рівні приблизно 2м/сек.

Оскільки воду зі шлаком або якусь іншу зворотну воду використовують для створення водяної завіси, швидкість потоку у будь-якому випадку повинна перевищувати 0,5 м/сек., так щоб жодна частка не могла осісти. Зважаючи на ризик ерозії, швидкість потоку не повинна перевищувати З м/сек. Товщина отриманої водяної завіси має коливатись від 1 до 10 мм.

Проектування поперечних перетин кільцевого розподільника повинен належним чином виконувати спеціаліст.

В подальшій конфігурації системи розподілу води передбачено, щоб радіус кривизни прогнутої поверхні був меншим 0,3 метра. Прогнуті поверхні такого типу можна отримати, наприклад, з гнутих труб, відкритих з подовжнього боку. Для спрощення експлуатації, згідно із винаходом угнута поверхня може бути скомпонована без будь-яких проблем з секцій, прикріплених одна до одної, або з секцій, вміщених одна в другу.

В подальших конфігураціях системи розподілу води пряму секцію розміщено на продовженні кривизни прогнутої поверхні. Конструктивно цього можна досягти, якщо сегмент для виходу водяної завіси не видалити, а загнути уверх і спрямити після того, як він буде розрізаний з подовжнього боку. Таким чином досягається поперечний перетин прогнутої поверхні у формі бейсбольної кепки.

Так само, як і охолоджені стіни обдувочної камери, згідно із винаходом на кільцевому розподілювачі ззовні може також відкладатись спечений матеріал, і цей наліт наростає під впливом газу, наповненого частками. Тому такі охолоджені стіни зазвичай покривають водяною плівкою. Систему розподілу води також можна модифікувати подальшим удосконаленням кільцевого розподілювача у такий спосіб, щоб потреби обдувочної камери і зовнішніх стін самого кільцевого розподілювача для створення водяної плівки задовольнялись в рівній мірі.

Відповідно, подальші горизонтальні отвори і прогнуті поверхні, розташовані навпроти них, влаштовано для створення водяної завіси, яка пристає до зовнішньої стінки кільцевого 60 розподілювача і далі до стінки обдувочної камери і там стікає вниз.

Винахід також вирішує цю задачу за допомогою процесу розподілу води у газифікаторі для шлакоутворення у потоці, в якому генерований синтез-газ стікає вниз під час реакції газифікації і в якому створюють воронкоподібну водяну плівку, закриту по краю, і через який - воду у стиснутому стані подають у кільцевий розподільник, яким вона швидко протікає, доки не вийде з кільцевого розподільника через отвори, - струмінь води, який ударяє в прогнуту поверхню, формують, коли вода витікає з отворів, - кожен із водяних струменів, зісковзуючи з прогнутою поверхні, відхиляється і з'єднується із водяним струменем із суміжного отвору, так що утворюється щільна водяна плівка, - ця щільна водяна плівка проходить вниз всередину реактора після стікання з прогнутої поверхні.

Розробляючи геометрію водяної завіси, відповідальний за це спеціаліст має оцінити, яку саме геометричну форму доречно вибрати для даної цілі. Якщо потрібно, щоб водяна завіса сходилася у центрі центрального жолобу, так щоб вона розпадалася переважно у центральній зоні, то воду слід направляти вертикально без будь-яких вирів на прогнутій поверхні. Але якщо треба, щоб падаюча водяна завіса стискалася у центрі, а потім знову розширювалась у подальшому падінні, і якщо бажано мати однорідне радіальне розподілення крапель для зволоження крайніх зон реактора у нижній секції водяної завіси, тоді водяну завісу слід влаштовувати з відповідним обертанням навколо осі реактора. Тому при втіленні процесу згідно із винаходом водяні форсунки направляють з нахилом до прогнутої поверхні у напрямку периферії реактора, щоб щільна плівка води оберталася навколо осі реактора.

У подальшому втіленні процесу згідно з винаходом створюють щонайменше ще одну водяну плівку через горизонтальні отвори і прогнуті поверхні, розташовані навпроти цих отворів, так що ця водяна плівка пристає до охолоджених стінок кільцевого розподільника або обдувочної камери, на які діє генерований газ.

У другому втіленні процесу згідно з винаходом передбачено, що використовувана вода буде водою з твердими частками із шлакової ванни газифікатора або водою з системи водопроводу, влаштованої нижче шлакової ванни газифікатора. Перед тим, як її використовувати таким чином, необхідно хоча б грубо відокремити крупні частинки шлаку, наприклад, з допомогою гідроциклона.

Зо Нижче описано винахід в ілюстративній формі на основі 6 ескізів, на яких зображено:

ФІГ. 1 Поперечний перетин системи розподілу води для створення водяної завіси із щілиною та прогнутою зоною, щоб зробити однорідною пласку сталь,

ФІГ. 2 ситуаційний вид зверху на систему розподілу води у газифікаторі,

ФІГ. З перспективний вид на кільцевий розподільник з прогнутою поверхнею,

ФІГ. 4 доцільна геометрія прогнутої поверхні 11,

ФІГ. 5 виконання кільцевого розподільника З з форсунками як отворами 10 та пристроєм для створення другої водяної завіси,

ФІГ. 6 інше втілення системи розподілу води згідно з винаходом,

ФІГ. 7 інше втілення системи розподілу води згідно з винаходом.

На ФІГ. 1 показано поперечний перетин пристрою для створення вільно падаючої воронкоподібної водяної завіси, щільної по краю, яка має щілину згідно з передовою сучасною технологією, продовжену прогнутою зоною, щоб зробити однорідною пласку сталь. Цей пристрій розташовано за охолодженою стіною 2, яка, наприклад, може бути зібрана із труб випарника.

Гарячий газ 1, який виходить з газифікатора, має температуру від 1000 до 2000 "С, і він містить у собі летючу золу та розтоплені частинки шлаку. Грубий шлак також знаходиться у центральній зоні зазвичай циліндричного жолоба 1, діаметр якого може бути в межах від 0.6 до З м.

Воду подають з однієї або декількох точок у периферійний жолоб 4 розподільника 3, який має чотирикутну верхню частину і округлену (із знятою фаскою) нижню. Цей жолоб має постійну ширину по колу, але його висоту змінюють, так щоб по всьому колу переважала постійна швидкість потоку. Тільки частину поперечного перетину, позначену як висота НІ, змінюють, а решта поперечного перетину виконує функцію, подібну до функції махового колеса, для того щоб компенсувати вплив від турбулентності на вході, а також дію відхилення конструкції від арифметично ідеальної форми.

Вода виходить з розподільника через вихідний отвір 5, а потім відхиляється на прогині 6, запроектованому і сконструйованому як угнута зона. Якщо невеликі секції поперечного перетину вихідного отвору 5 будуть засмічені, водяний струмінь, що з нього виходить, матиме пустоти.

Але на прогнутій поверхні вода притискається до неї так сильно, що закриває ці пустоти.

Утворена з води плівка на прогині 6, запроектованому і сконструйованому як рампа, спочатку являє собою щільну водяну завісу 7, яка вільно падає і розпадається тільки в результаті бо змішування з гарячим газом 1. Щільна водяна завіса перешкоджає руху вгору охолодженого газу, який містить водяні краплі, у вихідну зону газифікатора, де відвертає перешкоди на випуску шлаку.

Недоліком цього способу створення водяної завіси є те, що вода містить у собі тверді речовини, які можуть все більше й більше забивати отвір шириною від 1 до 10 мм, через що утворена водяна завіса матиме пропуски, незважаючи на кривизну, принаймні тому, що у більшості випадків водяну завісу намагаються зробити товщиною всього у кілька мм.

Дотримання техніки безпеки на практиці означає, що водяну завісу необхідно конструювати більшої товщини, ніж потрібно з точки зору техніки процесу, або що воду, яку використовують у ньому, слід перед використанням очищати з суттєвими витратами, якщо він навіть не потребуватиме чистої води... Але цього недоліку можна уникнути, створивши декілька ширших отворів, розміщених по колу, замість одного вузького периферійного отвору, так щоб струмені, що вибиваються, пласко притискалися до прогину 6 віддентровою силою і формували щільну плівку.

На ФІГ 2 показаний ситуаційний вид зверху на систему розподілу води у газифікаторі, з посудиною під тиском 8, головним живильником 9 для подачі води у кільцевий розподілювач З та центральним циліндричним жолобом з гарячим газом 1. Подача води тільки крізь один живильник є також можливою. У цьому випадку кільцевий розподілювач повинен бути більшого діаметру. Хоча більший головний живильник є менш витратним, ніж кілька менших головних живильників, але він і жорсткіший, що може спричинити різницю у температурному розширенні розподільника З та посудини піл тиском 8. Щодо кількості головних живильників, то відповідальний спеціаліст має знайти доречний оптимум.

На ФІГ. З показано перспективний вид кільцевого розподільника З з прогнутою поверхнею 11. Згідно із винаходом, створення водяної завіси 7 здійснено за допомогою очевидно більших отворів 10, які не можуть забиватися, та прогнутої поверхні 11, до якої витікаючі водяні струмені пласко притиснуті віддентровою силою і формують пласку водяну завісу 7, виходячи з системи.

Щоб забезпечити рівні поперечні швидкості у випадку, якщо вода витікатиме з усіх отворів, потрібна значно більша постійна кругова швидкість водяного потоку у кільцевому розподільнику

З, якої можна досягти при перемінному поперечному перетині; у даному випадку цього досягають, змінюючи висоту, але можливі також інші варіанти змін. Впуск води здійснюють у

Зо поперечній зоні поруч із написом НІ. НІ представляє змінну частину висоти, а Н2 представляє постійну частину загальної висоти, яка адитивно компонується з НІ та Н2. Як показано на ФІГ.

З, отвори можуть бути круглими просвердленими дірами, але також і прямокутними щілинами або прямими і/чи нахиленими форсунками.

Якщо є намір закрутити водяну завісу в круговому напрямку, для цієї цілі може бути використаний тиск кругового потоку у кільцевому розподілювачі З Достатньо розмістити отвори 10 у такий спосіб, щоб круговий компонент тиску не руйнувався, коли вода виходитиме з отворів 10. Якщо верхня стінка кільцевого розподілювача З є явно тоншою, ніж довжина отвору у круговому напрямку, то отвори можна виготовити вертикально до цієї стінки. При більший товщині стінки отвори слід виготовляти косими, під найбільш сприятливим кутом, який утворюється від нормально спрямованого і тангенціально спрямованого компонентів швидкості завдяки складанню векторів.

На ФІГ 4 зображена доцільна геометрія прогнутої поверхні 11. Ця прогнута поверхня повинна переважно мати круглу або еліптичну форму і охоплювати кут прогину ВЕТА. Тести свідчать про те, що радіуси КІ і К2 можуть мінятися в широких межах. В кінці кривої частини прогнутої поверхні влаштовано секцію В, яка є прямою у горизонтальному напрямку, тобто конічною у З-мірній перспективі, так що відцентрові сили на краю відриву впливають на воду і змінюють напрямок струменю. Потрібна лише коротка "пряма" секція. При довжині, рівній від 5 до 10 товщин водяної плівки, тобто від 10 до 20 мм, і 2 мм товщині водяної плівки, що зісковзує з прогнутої поверхні, утворюється стабільна, рівна водяна завіса.

На ФІГ 5 показано кільцевий розподілювач 3, виконаний з отворами у вигляді форсунок 10.

Вода з кільцевого розподілювача 2 б'є з форсунок, нахилених у тангенціальному напрямку.

Прогнуту поверхню можна спочатку нахилити назовні для того, щоб досягти більших периферійних кутів і подовжити шлях, на якому водяні струмені притискаються пласко віддцдентровими силами.

Далі, на ФІГ. 5 зображено утворення водяної плівки 15, яка тече кільцевим розподільником З зі сторони камери реактора, таким чином захищаючи її від нальоту спеченого матеріалу. Тому у циліндричній зовнішній стінці кільцевого розподільника З влаштовуються отвори 12, крізь які частина циркулюючої у розподільнику води витікає в отвір 14, який, наприклад, утворено внутрішньою стінкою кільцевого розподільника і циліндричною пластиною 13, верхній край якої бо скривлено так, щоб водяні струмені, сформовані крізь отвори 12, пласко притискалися і утворювали тонку плівку спочатку на поверхні 13. Отвори 12 можуть мати такі ж самі форми, як і отвори 10, тобто просвердлені дірки, щілини або форсунки.

Кругову швидкість повздовжнього потоку слід підтримувати такою, щоб плівка, утворена на поверхні 13 вдаряла у стінку 16 ще в межах отвору 14 завдяки відцентровій силі. При малій товщині плівки ширина отвору 14 може бути більшою від товщини водяної плівки. Прогнута поверхня на верхньому кінці пластини 13 повинна мати дуже маленький радіус, наприклад, 30 мм. Діаметр отворів 12 і ширина отвору 14 можуть бути суттєво більшими, ніж товщина утвореної на стіні плівки, так, щоб грубіші, наприклад, 10 мм зерна шлаку проходили крізь цей пристрій разом з водою безперешкодно.

Приклад проекту виконання згідно з ФІГ. 5 повинен далі висвітлити спосіб функціонування.

Слід створити вільно падаючу воронкоподібну водяну завісу з наступними початковими параметрами: діаметр 1 м, швидкість 1,5-2 м/с, товщина 2 мм

Вода містить тверді частки, розмір яких може бути до 5 мм.

Тоді внутрішній діаметр форсунки має бути рівним 10 мм, щоб виключити будь-яке забиття.

Відстань між форсунками вибирається так, щоб на виході з форсунки переважала потрібна швидкість від 1,5 до 2 м/с. Тому форсунки слід розміщати на відстані 40 мм одна від одної.

Дослідні тести свідчать, що пласку водяну завісу можна отримати вже при відцентровій силі більшій 10 м/сек, якщо форсунки розташувати тісно одна до одної. Чим менше радіус, тим вищими будуть відцентрові сили і тим більшим будуть допустима відстань і внутрішній діаметр форсунок. При 30 мм радіусі угнутої пластини на воду діє віддентрове прискорення 75 м/с- при 1.5 м/с і 133 м/с- при 2 м/с, що перевищує гравітаційне прискорення у 7-13 разів. Тести та експерименти показали, що при таких умовах утворюється рівна і пласка водяна завіса.

ФІГ. 6 ілюструє ще одне втілення системи розподілу води згідно з винаходом. Вільно падаючу водяну завісу 7 утворено способом, подібним до показаних на ФІГ.3 та ФІГ 5. Але плівку на стінці отримують тангенціальним вприскуванням води, яка струменіє з отворів 12 на поверхню 16. Швидкість води в отворах 12 може бути вищою за кругову швидкість води у

Зо розподільнику 4, так що струмені води, притиснені до стінки 16, утворюють пласку плівку. Щоб сприяти утворенню однорідної плівки, можна додатково влаштувати невеликий, скажімо, 10 мм в діаметрі, перехід між поверхнями 16 та 17, так щоб спочатку сформувати шар води товщиною10 мм, який обертається і з якого досягають тоншу плівку на стінці 17 з низькою початковою швидкістю.

Проект можна пояснити точніше за допомогою наступного прикладу. Циліндричну стіну діаметром 2 м захищає від нальоту тонка водяна плівка, найвужчі поперечні перетини якої мають бути не меншими 10 мм завширшки, щоб запобігти забиттю, з потрібною нормальною початковою швидкістю вільно падаючої водяної завіси 7, і таким чином нормальна швидкість води на виході у отворах 10 та 12 дорівнюватиме приблизно 5 м/сек.

При тангенціальній швидкості 5 м/сек. на поверхні 16 відцдентрове прискорення 25 м/сек? діє на воду, яка струменіє із щілин 12, і ця швидкість є помітно більшою, ніж гравітаційне прискорення, завдяки чому можна отримати щільну, тонку водяну плівку, що приставатиме до стінки. Зони зі швидкостями більше З м/сек. слід виробляти з матеріалів, стійких до ерозії, таких як чавун чи кераміка, або ці зони можна покривати металічною наваркою, застосовуючи відповідний матеріал.

ФІГ. 7 ілюструє ще одне втілення системи розподілу води згідно з винаходом. Вільно падаючу водяну завісу 7 створюють способом, подібним до показаного на ФІГ. З - б, а стіна виробляється, як на ФІГ. 5. Але перегородку складено з двох концентричних поверхонь 16 і 17, а вода для плівки 16 і водяної завіси 7 подається через перехідну поверхню. Це рішення є особливо вигідним, якщо вода подається із шлакової ванни через посудину під тиском із застосуванням відповідних засобів перекачування, наприклад, інжекторів.

Список цифрових позицій та їх значення: 1 Центральний циліндричний жолоб з гарячим газом 1200-1800 "С, до 80 бар 2 Охолоджувана стіна

З Кільцевий розподільник 4 Поперечний перетин кільцевого розподільника з циркулюючою у ньому водою 5 Вихідний отвір (в Прогнута поверхня 7 Водяна завіса

8 Посудина під тиском 9 Лінії подачі води (одна або декілька) у розподільник

Отвори (круглі, наріжні, прямі/косі щілини) або форсунки 11 Прогнута пластина або форма 12 Отвори, як 10 13 Кільцева пластина 14 Отвір

Плівка на стінці 16 Циліндрична перегородка 17 Циліндрична перегородка

Claims (14)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Газогенератор для здійснення процесу шлакоутворення в потоці, в якому синтез-газ, що виділяється, стікає вниз під час реакції газифікації, причому цей газогенератор містить: - першу реакційну камеру, розміщену у верхній частині газогенератора, у верхній зоні якої встановлено завантажувальний механізм для подачі сировини, причому бокові стінки першої камери оснащено трубами з внутрішнім охолодженням, подібно до мембранної стінки, або трубами у формі спіралі, з яких рідкий шлак має можливість вільно стікати вниз без затвердіння поверхні цього шлаку, а на нижньому боці першої камери виконано отвір із крапельно-стічною крайкою, - другу камеру, розміщену внизу як подовження зазначеного отвору, для утримання синтез-газу сухим і його охолодження опроміненням, і в якій змонтовано систему розподілу води для утворення лійкоподібної водяної завіси (7), - третю камеру, розміщену як подовження другої камери, і в якій внизу або на її боці встановлено випускний пристрій для синтез-газу, який відрізняється тим, що як систему розподілу води для утворення водяної завіси (7) встановлено концентричний кільцевий розподільник (3) у поєднанні з вісесиметричною, відбивною поверхнею (11), увігнутою в її поперечному перерізі, причому: - кільцевий розподільник (3) має щонайменше одне джерело води, - кільцевий розподільник (3) має отвори (10), призначені для випуску струменів води в напрямку увігнутої відбивної поверхні, - у напрямку струменя з отворів (10) увігнуту поверхню (11) орієнтовано так, що напрямок струменя та дотична площина зони поперечного перерізу збігаються у точці удару струменя під гострим кутом від 0 до 45 градусів, і де - відбивна поверхня (11) в її поперечному перерізі певною мірою так увігнута, що її кут відхилення є більшим за 60 градусів.

2. Газогенератор за п. 1, який відрізняється тим, що отвори (10) виконано як направлені вгору Зо форсунки.

З. Газогенератор за п. 2, який відрізняється тим, що направлені вгору форсунки мають дотичний нахил у напрямку периферії газогенератора.

4. Газогенератор за п. 2 або 3, який відрізняється тим, що направлені вгору форсунки мають нахил у напрямку центральної осі газогенератора.

5. Газогенератор за п. 1, який відрізняється тим, що кільцевий розподільник (3) виконано з різними поперечними перерізами потоку (4), які поступово звужуються від впуску води (9) до кільцевого розподільника (3) у напрямку кожного з отворів (10).

6. Газогенератор за п. 1, який відрізняється тим, що радіус кривизни увігнутої поверхні (11) є меншим за 0,3 м.

1. Газогенератор за п. 1, який відрізняється тим, що увігнуту поверхню (11) складено із секцій, з'єднаних одна з одною.

8. Газогенератор за будь-яким із попередніх пунктів 1, б або 7, який відрізняється тим, що пряма секція йде слідом за кривизною увігнутої поверхні (11).

9. Газогенератор за будь-яким із попередніх пунктів 1-8, який відрізняється тим, що додатково у кільцевому розподільнику виконано бокові отвори і увігнуті поверхні розташовані навпроти них.

10. Спосіб розподілу води у газогенераторі під час здійснення процесу шлакоутворення в потоці, в якому синтез-газ, що виділяється, стікає вниз під час реакції газифікації, і в якому утворюють водяну лійкоподібну завісу (7), замкнену по краях, який відрізняється тим, що:

- воду під тиском подають у кільцевий розподілювач (3), який вона швидко проходить, доки не витече з кільцевого розподільника (3) крізь отвори (10), - на виході з отворів (10) формують один струмінь води, який вдаряється у відбивну поверхню (11), - кожен струмінь води відхиляється під час плавного руху по відбивній поверхні (11) і з'єднується зі струменем із сусіднього отвору (10), утворюючи суцільну водяну плівку, - після сходження з відбивної поверхні (11) цю замкнену водяну плівку направляють всередину газогенератора в напрямку донизу.

11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що струмені води направляють з нахилом на відбивну поверхню (11), так що суцільна водяна плівка обертається навколо осі газогенератора.

12. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що якнайменше ще одну водяну плівку утворюють за допомогою бокових отворів (12) і відбивних поверхонь (13), розташованих навпроти цих отворів, причому ця водяна плівка (15) притягується до охолоджених стінок кільцевого розподільника або охолоджувальної камери, які знаходяться в контакті з утворюваним газом.

13. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів 10-12, який відрізняється тим, що технологічною водою є вода, що несе тверді речовини і виходить зі шлакової ванни газифікатора.

14. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів 10-12, який відрізняється тим, що технічною водою є вода з водопроводу, підключеного за шлаковою ванною газогенератора. чні дит Ен й 7 о й іч У, й Ї ШЕ !

ши. Ви В і ї Ж Не МЕМ 53 1 ' ЖІ ЩЕ ЕЕ НЕ і: і ' й ШИ і Е п ші БО ЩЕ Е рення і ши ве я іі 11 : ЕН рі і ЕМ ЩО й ; З Мих НН іні с СХ г х іш сит нн ій КК дня есавн вч дн, І ше р ФК