UA112216C2

UA112216C2 - METHOD OF GASIFICATION OF SOLID FUEL MATERIALS IN STATIONARY BALL

Info

Publication number: UA112216C2
Application number: UAA201409958A
Authority: UA
Inventors: Бернд Мейєр; Мартін Гребнер
Original assignee: Л'Ер Лікід, Сосьєте Анонім Пур Л'Етюд Е Л'Експлуатасьон Де Проседе Жорж Клод
Priority date: 2012-02-13
Filing date: 2013-02-13
Publication date: 2016-08-10
Also published as: CN204111704U; AP2014007913A0; AU2013220406A1; KR102054353B1; DE102013202356A1; AU2013220406B2; ZA201406700B; RU2607662C2; IN2014DN06625A; RU2014137020A; WO2013120917A1; KR20140131358A

Abstract

Винахід стосується способу газифікації твердих горючих матеріалів під тиском в стаціонарному шарі з підвищеною продуктивністю, а також із розширеним спектром застосування твердих горючих матеріалів. Для цього спосіб виконують так, що за допомогою газогенератора високого тиску із стаціонарним шаром, із подачею крупнозернистих, твердих горючих матеріалів і відведенням газу, обидві дії в головній частині газогенератора високого тиску із стаціонарним шаром, з обертовою колосниковою решіткою і виносом золи в днищі газогенератора високого тиску із стаціонарним шаром, з регульованою подачею перших газифікуючих агентів для незашлаковуючої газифікації за допомогою обертової колосникової решітки газогенератора високого тиску із стаціонарним шаром, причому можуть бути налаштовані критичні мінімальні значення відношення пара-кисень, із засипанням стаціонарного шару над обертовою колосниковою решіткою, додатково до поданих за допомогою обертової колосникової решітки перших газифікуючих агентів щонайменше через одне, що досягає верхньої області засипки стаціонарного шару, сопло для газифікуючих агентів вдувають другі газифікуючі агенти для зашлаковуючої газифікації.The invention relates to a method of gasification of solid combustible materials under pressure in a stationary bed with high productivity, as well as with an expanded range of applications of solid combustible materials. For this purpose, the method is performed so that with the help of a high-pressure gas generator with a stationary layer, with the supply of coarse-grained, solid combustible materials and gas removal, both actions in the head of the high-pressure gas generator with a stationary layer, with a rotating grate and the bottom of the drier ash stationary layer pressure regulator, with adjustable supply of first gasifying agents for non-slag gasification by means of rotating grate of high pressure gas generator from station and the critical minimum values of the vapor-oxygen ratio can be set, with the stationary layer falling over the rotating grate, in addition to the first gasifying agents supplied by the rotating grate at least through one, reaching the upper region of the upper region of the upper region. the agents are blown in by the second gasifying agents for slag gasification.

Description

Винахід належить до способу і пристрою для газифікації твердих горючих матеріалів під тиском в стаціонарному шарі з підвищеною продуктивністю, а також з розширеним спектром застосування твердих горючих матеріалів. Спосіб і пристрій згідно винаходу дозволяють газифікувати вугілля з великими частками зерна дрібної фракції та / або додатково газифікувати дрібнозернисті і пилоподібні горючі матеріали.The invention relates to a method and device for gasification of solid combustible materials under pressure in a stationary layer with increased productivity, as well as with an expanded range of application of solid combustible materials. The method and device according to the invention allow to gasify coal with large particles of grain of fine fraction and/or to additionally gasify fine-grained and dust-like combustible materials.

Газифікація крупнозернистих, твердих горючих матеріалів, тобто крупнозернистого вугілля та / або вуглецевих твердих матеріалів з розміром зерен більше ніж приблизно 5 мм і менше ніж приблизно 100 мм, відбувається переважним чином в стаціонарному шарі за способом газифікації під тиском в стаціонарному шарі (ЕОМ), відомому також під назвою Ріхед Вед ОгуGasification of coarse-grained, solid combustible materials, i.e., coarse-grained coal and/or carbonaceous solids with a grain size of greater than about 5 mm and less than about 100 mm, occurs predominantly in a fixed bed by the pressurized fixed bed gasification (PSB) method known also called Rihed Ved Ogu

Войот Савіїїсайоп. Горючі матеріали завантажуються в газогенератор високого тиску зі стаціонарним шаром за допомогою перехідних шлюзів через головну частину. У стаціонарному шарі (власне рухомому шарі), який пролягає по висоті газогенератора високого тиску зі стаціонарним шаром, ідеально, типовим образом, зверху вниз утворюються такі зони: зона сушки, зона піролізу, зона газифікації, зона окислення і зольна зона. Золи виносяться з днища газогенератора за допомогою обертової колосникової решітки, яка одночасно слугує для подачі газифікуючих агентів. Витяжка неочищеного газу знаходиться в головній частині газогенератора високого тиску зі стаціонарним шаром.Voyot Saviiisayop. Combustible materials are loaded into the high-pressure gas generator with a stationary bed by means of transition locks through the main part. In the stationary layer (properly the moving layer), which runs along the height of the high-pressure gas generator with the stationary layer, ideally, typically, the following zones are formed from top to bottom: drying zone, pyrolysis zone, gasification zone, oxidation zone and ash zone. Ashes are removed from the bottom of the gas generator with the help of a rotating grate, which simultaneously serves to supply gasifying agents. The raw gas hood is located in the main part of the high-pressure gas generator with a stationary bed.

Газифікуючі агенти складаються по суті з технічного кисню та водяної пари. Останній додається в надлишку, щоб обмежити максимальні температури в зоні окислення до значень нижче істотних для газифікації під тиском в стаціонарному шарі температур плавлення золи або близьких до них і таким чином запобігти утворенню масивних, порушують технологічний процес зольних агломератів або відкладень шлаків (незашлаковуюча газифікація)! Кількісне відношення водяної пари і кисню в газифікуючому агенті є одним з найважливіших параметрів для управління процесом. Він часто вказується як відношення пар-кисень (О5Х), переважним чином в одиницях виміру кг пара/м3 (в нормальному стані) кисню (100 95 за об'ємом). Залежно від величини температур плавлення золи необхідні мінімальні значення між близько 4 кг/м (тугоплавкі золи) і близько 9 кг/м" (легкоплавкі золи). Хоча надлишками пари підвищуються швидкості течії газу і вихід дрібної фракції, яка виноситься з неочищеними газами через відвід неочищеного газу, однак вони не сприяють підвищенню ступеня перетворення в реакції. ХочаGasifying agents consist essentially of technical oxygen and water vapor. The latter is added in excess to limit the maximum temperatures in the oxidation zone to values below or close to the ash melting temperatures essential for gasification under pressure in a stationary bed and thus prevent the formation of massive, process-disrupting ash agglomerates or slag deposits (non-slagging gasification)! The quantitative ratio of water vapor and oxygen in the gasifying agent is one of the most important parameters for process control. It is often indicated as the steam-oxygen ratio (О5Х), preferably in units of kg steam/m3 (in a normal state) of oxygen (100 95 by volume). Depending on the value of ash melting temperatures, minimum values between about 4 kg/m (refractory ash) and about 9 kg/m" (low-melting ash) are required. Although excess steam increases gas flow rates and the output of the fine fraction, which is carried out with untreated gases through the outlet of crude gas, however, they do not contribute to increasing the degree of conversion in the reaction

Зо значення відношення пар-кисень адаптуються до температур плавлення золи і утримуються якомога меншими (критичні мінімальні значення відношення пар-кисень для так званого "гарячого" технологічного режиму на "кордоні зашлакування"), виходять значні обмеження, насамперед, щодо максимальної потужності, можливості протікання через засипку і виносу пилу, див. також (У. 5сптаїеїй: Оіе Мегеде па па СШтулапаішнд моп Копіє, / Й. Шмальфельд:From the value of the steam-oxygen ratio adapted to the ash melting temperatures and kept as low as possible (critical minimum values of the steam-oxygen ratio for the so-called "hot" technological mode at the "slagging border"), there are significant limitations, first of all, regarding the maximum power, the possibility of leakage due to backfilling and removal of dust, see also (U. 5sptaieii: Oie Megede pa pa SStulapaishnd mop Kopie, / J. Schmalfeld:

Збагачення і перетворення вугілля, ОСМК(2008), стор. 3111.Enrichment and transformation of coal, OSMK (2008), p. 3111.

Супутній цьому загальний недолік газифікації під тиском в стаціонарному шарі полягає в тому, що в таких, які підлягають газифікації твердих горючих матеріалах, допускається вміст лише малих часток дрібнозернистих горючих матеріалів з розмірами зерна менше приблизно 5 мм і, насамперед, пилоподібних горючих матеріалів з розмірами зерна менше приблизно 1 мм.A concomitant general disadvantage of gasification under pressure in a stationary bed is that in such solid combustible materials to be gasified, it is allowed to contain only small fractions of fine-grained combustible materials with grain sizes less than approximately 5 mm and, above all, dust-like combustible materials with grain sizes less than about 1 mm.

У іншому випадку це призводить до локальних скупчень дрібнозернистого матеріалу в стаціонарному шарі з низкою нерегулярних каналоподібних протікань через стаціонарний шар, а також до великих виносів пилу, неповному перетворенню вуглеводнів в золах або відкладеннях шлаків. Ці негативні ефекти посилюються різним чином при застосуванні спікливого кам'яних вугілля або брикетованого бурого вугілля.Otherwise, it leads to local accumulations of fine-grained material in the stationary layer with a number of irregular channel-like flows through the stationary layer, as well as to large dust removals, incomplete transformation of hydrocarbons into ash or slag deposits. These negative effects are enhanced in different ways when using sticky coal or briquetted brown coal.

Крім цього, загальним недоліком принципу протитоку є низькі температури неочищеного газу на виході при газифікації під тиском в стаціонарному шарі. Небажаними побічними продуктами є, як правило, аміак, такі, що неконденсуються вищі вуглеводні, феноли, а також кам'яновугільні масла, які разом з таким, що виноситься пилом, осідають у воді (смоло-пило- аміачно-водяні суміші). Температури неочищеного газу на виході встановлюються залежно від застосовуваних горючих матеріалів відповідно загальному тепловому балансу процесу. Вони, за винятком цільовим чином організованого неповного теплообміну між газом і твердим матеріалом (наприклад, осілою сипучою масою), можуть підвищуватися неактивно.In addition, a general disadvantage of the counterflow principle is the low temperature of the raw gas at the outlet during gasification under pressure in a stationary bed. Undesirable by-products are, as a rule, ammonia, such non-condensable higher hydrocarbons, phenols, as well as coal oils, which, together with those carried by dust, settle in water (resin-dust-ammonia-water mixtures). The temperatures of the raw gas at the outlet are set depending on the used combustible materials in accordance with the overall heat balance of the process. They, with the exception of purposefully organized incomplete heat exchange between gas and solid material (for example, a settled loose mass), can increase passively.

Для того щоб дотриматись потрібного спектру розмірів зерна газифікованих крупнозернистих горючих матеріалів, здобуте рядове вугілля повинно бути підготовлено, насамперед кам'яне вугілля перед газифікацією просівається та / або промивається, щоб відокремити дрібну фракцію (соаї їіпев5), знизити вміст золи і підвищити якість газифікованих твердих горючих матеріалів. Часто частини частки дрібної фракції менше 5 мм складають до 50 95 від непросіяного видобутого вугілля. Так як при газифікації під тиском в стаціонарному шарі відокремлені дрібні фракції не можуть бути без утруднень використані для отримання 60 синтез-газів, вишукувалися відповідні рішення.In order to comply with the required range of grain sizes of gasified coarse-grained combustible materials, the obtained ordinary coal must be prepared, first of all, before gasification, hard coal is sieved and / or washed to separate the fine fraction (soai and iipev5), reduce the ash content and improve the quality of gasified solids combustible materials. Often, parts of the fraction of the fine fraction less than 5 mm make up to 50 95 of unscreened mined coal. Since during gasification under pressure in a stationary layer, the separated small fractions cannot be easily used to obtain 60 synthesis gases, appropriate solutions were sought.

Згідно ЕР 10792А1 з дрібнозернистих горючих матеріалів формуються гранули, які оточені неспікаючимся зовнішнім шаром. 1481435089А описує виробництво дрібновугільно- / золо- / пекової суміші, яка переробляється в екструдері в екструдати і видавлюється з екструдера безпосередньо в дегазовану камеру приводиться в дію при атмосферному тиску газогенератора з наддувом зі стаціонарним шаром. У якості допоміжних засобів для гранулювання дрібної фракції вугілля пропонуються також бентоніти (05 4773919 В1). Альтернативно, 05 4773919 В1 передбачає доповнення газогенератора високого тиску зі стаціонарним шаром зверху газогенератором з "киплячим" шаром і над ним - газогенератором із зваженим шаром, в яких повинні бути застосовними дрібнозернисті і пилоподібні горючі матеріали. Пропонується також роздільне розташування газогенераторів з "киплячим" шаром або газогенераторів із зваженим шаром для переробки дрібнозернистих або пилоподібних горючих матеріалів, наприклад в УМО 1980/00974 А1 газифікація заздалегідь підготовленого зваженого шламу з горючого матеріалу, вуглеводню та води в газогенераторі із зваженим шаром. рО 219 597 А1 розкриває спосіб незашлаковуючої газифікації вугілля, при якому подача газифікуючих агентів розділяється на первинну та вторинну подачу. Основна частина газифікуючого агента подається на вільно обраній, підібраною до газифікованого матеріалу висоті шару засипки на колосниковій решітці окремо для первинної газифікації, а передбачена для вторинної газифікації частка газифікуючого агента подається відомим чином над решіткою, причому ЮО5М має бути регульованим вниз аж до підживлення тільки паром. При цьому мова йде в цілому про незашлаковуючий технологічний режим газифікації з утворенням дрібнозернистої золи. Згідно з пропозицією газогенератор повинен експлуатуватися із високимAccording to EP 10792A1, granules are formed from fine-grained combustible materials, which are surrounded by a non-sintering outer layer. 1481435089A describes the production of a small coal / ash / pitch mixture, which is processed in an extruder into extrudates and is squeezed out of the extruder directly into a degassing chamber activated at atmospheric pressure by a supercharged gas generator with a stationary layer. Bentonites (05 4773919 B1) are also offered as auxiliary means for granulating the fine fraction of coal. Alternatively, 05 4773919 B1 provides for the addition of a high-pressure gas generator with a stationary layer on top of a gas generator with a "boiling" layer and above it - a gas generator with a suspended layer, in which fine-grained and dust-like combustible materials should be applicable. A separate arrangement of fluidized bed gas generators or fluidized bed gas generators for the processing of fine-grained or dusty combustible materials is also proposed, for example, in UMO 1980/00974 A1 gasification of pre-prepared suspended sludge from combustible material, hydrocarbon and water in a fluidized bed gas generator. РО 219 597 A1 discloses a method of non-slagging coal gasification, in which the supply of gasifying agents is divided into primary and secondary supply. The main part of the gasifying agent is supplied at a freely chosen height of the backfill layer on the grate separately for primary gasification, and the part of the gasifying agent intended for secondary gasification is supplied in a known manner above the grate, and the ХО5М must be regulated down to the point where only steam is supplied. At the same time, we are generally talking about a non-slagging technological mode of gasification with the formation of fine-grained ash. According to the proposal, the gas generator should be operated with high

О5М, щоб не перевищувати точку плавлення золи. Основою для цього є запобігання відкладення шлаків в газогенераторі. У цілому дрібні частинки золи повинно швидко транспортуватися в зону нижче виходу газифікуючого агента, щоб запобігти перенесення золи в верхні частини реактора, а також винос золи із виробленим газом. Слід констатувати, що дана пропозиція не бере до уваги елементарні вимоги до захисту навколишнього середовища, ефективності та виробничої безпеки. Переважна, аж до повної, подача газифікуючого агента при незашлаковуючому технологічному режимі газогенератора в верхні зони засипки вимушено призводить до пропалювання засипки (пропалювання каналів) і до перемішування неповністюО5М, so as not to exceed the melting point of the ash. The basis for this is the prevention of slag deposition in the gas generator. In general, small ash particles must be quickly transported to the zone below the exit of the gasifying agent to prevent the transfer of ash to the upper parts of the reactor, as well as the removal of ash with the produced gas. It should be noted that this proposal does not take into account elementary requirements for environmental protection, efficiency and industrial safety. Predominant, up to complete, supply of the gasifying agent in the non-slagging technological mode of the gas generator into the upper zones of the backfill inevitably leads to burning of the backfill (burning of the channels) and incomplete mixing

Зо кисню, який не прореагував із неочищеним газом, так що можуть виникнути спалахи або вибухи із катастрофічними наслідками. Іншими причинами нездійсненності пропозиції є неповнота ступеня перетворення вуглецю, тобто високий вміст вуглецю в відведеній через обертову колосникову решітку золі, а також перешкоджання можливості зберігання золи.From oxygen that has not reacted with raw gas, so that flashes or explosions with catastrophic consequences can occur. Other reasons for the impossibility of the proposal are the incompleteness of the degree of carbon conversion, that is, the high carbon content in the ash removed through the rotating grate, as well as the obstruction of the possibility of ash storage.

Інше технологічне обмеження незашлаковуючої газифікації в стаціонарному шарі відповідно до сучасного стану техніки належить до спектру горючих матеріалів щодо спікливості вугілля.Another technological limitation of non-slagging gasification in a stationary bed according to the current state of the art belongs to the spectrum of combustible materials in relation to the stickiness of coal.

Хоча кам'яне вугілля з сильнішою спікливістю може бути газифіковано, однак воно вимагає механічної мішалки в верхній частині газогенератора високого тиску зі стаціонарним шаром, внаслідок чого процес в цілому стає більш складним, більш схильним до збурень і більш дорогим.Although hard coal with higher cohesiveness can be gasified, it requires a mechanical stirrer at the top of the high-pressure fixed-bed gasifier, making the overall process more complex, more perturbed, and more expensive.

Знайти технологічно вигідні рішення для того, щоб обійтися без мішалки, до сих пір не вдалося. Інші запропоновані рішення по використанню дрібних горючих матеріалів є технічно дорогими та економічно непереконливими. Вони не змогли втілитися на практиці. Дрібне вугілля замість газифікації має використовуватися інакше (як правило, спалювання). Проте, часто більша частина дрібного вугілля є економічно непридатною і повинна зберігатися у вигляді відвалів.It has not yet been possible to find technologically advantageous solutions for doing without a stirrer. Other proposed solutions for the use of small combustible materials are technically expensive and economically unconvincing. They could not be implemented in practice. Small coal should be used differently (as a rule, burning) instead of gasification. However, often most of the fine coal is economically unusable and must be stored as waste.

Тому завданням винаходу є розробка способу газифікації під тиском в стаціонарному шарі із відповідним пристроєм, які за допомогою невеликих змін технології і устаткування в порівнянні з раніше відомими газогенераторами високого тиску зі стаціонарним шаром дозволяють підвищити продуктивність газогенераторів високого тиску зі стаціонарним шаром, знизити витрату пари, розширити спектр застосування горючих матеріалів відносно спікливого вугілля і вугілля з великими частками дрібних фракцій та / або додатково газифікувати дрібнозернисті і пилоподібні горючі матеріали.Therefore, the task of the invention is to develop a method of gasification under pressure in a stationary bed with a suitable device, which, with the help of small changes in technology and equipment compared to previously known high-pressure gas generators with a stationary bed, can increase the productivity of high-pressure gas generators with a stationary bed, reduce steam consumption, expand the range of use of combustible materials relative to sticky coal and coal with large proportions of small fractions and / or additionally gasify fine-grained and dusty combustible materials.

Згідно винаходу задача вирішена за допомогою способу газифікації крупнозернистих, твердих горючих матеріалів під тиском в стаціонарному шарі що містять кисень і водяну пару газифікуючими агентами за допомогою газогенератора високого тиску зі стаціонарним шаром, із подачею крупнозернистих, твердих горючих матеріалів і відведенням газу, обидві дії в головній частині газогенератора високого тиску зі стаціонарним шаром, з такою, що обертається колосниковою решіткою і виносом золи в днище газогенератора високого тиску зі стаціонарним шаром, з регульованою подачею перших газифікуючих агентів для незашлаковуючої газифікації бо за допомогою обертової колосникової решітки газогенератора високого тиску зі стаціонарним шаром, причому можуть бути налаштовані критичні мінімальні значення відношення пар-кисень, із засипанням стаціонарного шару над обертовою колосниковою решіткою, - причому додатково до поданих за допомогою обертової колосникової решітки першим газифікуючим агентам і незалежно від них щонайменше через одне, що досягає верхньої області засипки стаціонарного шару сопло для газифікуючих агентів вдуваються другі газифікуючі агенти для зашлаковуваної газифікації, - і причому другі газифікуючі агенти вдуваються з відношенням пар-кисень від 0,5 до 4 кг/м" і швидкостями виходу газу від 20 до 120 м/с.According to the invention, the problem is solved using a method of gasification of coarse-grained, solid combustible materials under pressure in a stationary layer containing oxygen and water vapor by gasifying agents using a high-pressure gas generator with a stationary layer, with the supply of coarse-grained, solid combustible materials and gas removal, both actions in the main part of the high-pressure gas generator with a stationary bed, with a rotating grate and ash removal into the bottom of the high-pressure gas generator with a stationary bed, with regulated supply of the first gasifying agents for non-slagging gasification because with the help of a rotating grate of the high-pressure gas generator with a stationary bed, and critical minimum values of the steam-oxygen ratio can be set, with the filling of a stationary layer above the rotating grate, and in addition to those supplied by the rotating grate to the first gasifying agents and independently of x through at least one, which reaches the upper region of filling of the stationary layer, a nozzle for gasifying agents, second gasifying agents for slag gasification are blown in, - and the second gasifying agents are blown in with a steam-oxygen ratio from 0.5 to 4 kg/m" and gas exit velocities from 20 to 120 m/s.

Згідно винаходу додатково до поданих через обертову колосникову решітку першим газифікуючим агентам для незашлаковуючої газифікації і незалежно від них в газогенератор високого тиску зі стаціонарним шаром подаються другі газифікуючі агенти для зашлаковуючої газифікації причому другі газифікуючі агенти вдуваються в верхню область засипки стаціонарного шару за допомогою таких, що досягають верхньої області засипки стаціонарного шару сопел для газифікуючих агентів. Першими газифікуючими агентами виконується перша незашлаковуюча газифікація з ідеально типовим утворенням зон по всій засипці стаціонарного шару (зона першої сушки, зона першого піролізу, зона першої газифікації, зона першого окислення, перша зольна зона), і другу газифікуючими агентами виконується друга зашлаковуюча газифікація з утворенням місцевих вихрових зон (Насемжмау).According to the invention, in addition to the first gasifying agents for non-slagging gasification supplied through the rotating grate and independently of them, second gasifying agents for slag gasification are supplied to the high-pressure gas generator with a stationary bed, and the second gasifying agents are blown into the upper region of the filling of the stationary bed with the help of those that reach of the upper filling area of the stationary layer of nozzles for gasifying agents. The first gasifying agents perform the first non-slagging gasification with the ideal typical formation of zones throughout the filling of the stationary layer (the first drying zone, the first pyrolysis zone, the first gasification zone, the first oxidation zone, the first ash zone), and the second gasifying agents perform the second slagging gasification with the formation of local vortex zones (Nasemzhmau).

Критичні мінімальні значення відношень пар-кисень (вказані в одиницях виміру кг пара/м3 (в нормальному стані) кисню (100 95 за об'ємом)) перших газифікуючих агентів для "гарячого" технологічного режиму на "кордоні зашлакування" адаптуються до характеру плавлення золи використовуваних твердих горючих матеріалів. У спрощеному поданні адаптація відбувається таким чином, що здійснюється як можна більш певне гранулювання золи (розм'якшення і спікання золи), не наводячи при цьому до зашлаковування і утворення великих грудок шлаку, ср. с /). Зсптаїйеїій: Оіє Мегедешпд па Отмапашпуд моп Копіє, ОСМК (2008), 5. 311/ Й.The critical minimum values of steam-oxygen ratios (indicated in measurement units of kg steam/m3 (in a normal state) of oxygen (100 95 by volume)) of the first gasifying agents for the "hot" technological mode at the "slagging border" are adapted to the nature of ash melting used solid combustible materials. In a simplified view, the adaptation occurs in such a way that the ash granulation (softening and sintering of the ash) is carried out as much as possible, without leading to slagging and the formation of large lumps of slag, cf. with /). Zsptaiiyeii: Oiye Megedeshpd pa Otmapashpud mop Kopie, OSMK (2008), 5. 311/ J.

Шмальфельд: Збагачення і перетворення вугілля, ОСМК (2008), стор. 3117.Shmalfeld: Enrichment and transformation of coal, OSMK (2008), p. 3117.

Другі газифікуючі агенти, переважно, вдуваються в верхню половину такої, яка утворюється при газифікації зони першої газифікації, тобто нижче такої, яка утворюється при газифікації зони першого піролізу. Особливо кращим є вдування других газифікуючих агентів в висотну зону, якаThe second gasifying agents are preferably blown into the upper half of the one formed during the gasification of the first gasification zone, i.e. below the one formed during the gasification of the first pyrolysis zone. It is especially preferable to blow second gasifying agents into the high-altitude zone, which

Зо охоплює вертикальний протяг менше 1 м у верхній половині зони першої газифікації нижче зони піролізу. Особливо переважно, другі газифікуючі агенти вдуваються в висотну зону газогенератора високого тиску зі стаціонарним шаром, яка максимально простягається від 1 м вище вершини обертової колосникової решітки до 0,5 м нижче поверхні засипки стаціонарного шару, переважним чином від 2 м вище вершини обертової колосникової решітки до 1 м нижче поверхні засипки стаціонарного шару.Zo covers a vertical reach of less than 1 m in the upper half of the first gasification zone below the pyrolysis zone. Particularly preferably, the second gasifying agents are blown into the height zone of the high-pressure gas generator with a stationary bed, which maximally extends from 1 m above the top of the rotating grate to 0.5 m below the backfill surface of the stationary bed, preferably from 2 m above the top of the rotating grate to 1 m below the backfill surface of the stationary layer.

Згідно з переважним варіантом відповідного винаходу способу кількість вдуваного кисню у других газифікуючих агентах становить від 0 до 50 95 від загальної кількості поданого кисню.According to the preferred variant of the corresponding invention of the method, the amount of blown oxygen in the second gasifying agents is from 0 to 50 95 of the total amount of supplied oxygen.

Впуск других газифікуючих агентів зі швидкостями виходу газу від 20 до 120 м/с викликає утворення турбулентних вихрових зон у формі порожнистих просторів в засипці стаціонарного шару перед вихідними отворами сопел для газифікуючих агентів, в яких згорає вуглець з киснем (зони другого горіння). Вихрові зони перед соплами оточені засипанням з коксу, з яким із зниженням температури реагує надлишкова водяна пара першої незашлаковуючої і в певних випадках водяна пара другої зашлаковуючої газифікації (зони другої газифікації).The introduction of second gasifying agents with gas exit velocities from 20 to 120 m/s causes the formation of turbulent vortex zones in the form of hollow spaces in the backfill of the stationary layer in front of the exit holes of the nozzles for gasifying agents, in which carbon is burned with oxygen (secondary combustion zones). The vortex zones in front of the nozzles are surrounded by coke filling, with which, as the temperature decreases, the excess water vapor of the first non-slagging and, in certain cases, the water vapor of the second slagging gasification (second gasification zone) reacts.

Внаслідок того, що другі газифікуючі агенти вдуваються з відносинами пар-кисень із значеннями від 0,5 кг/м3 (в нормальних умовах) до 4 кг/м, переважно від 0,5 кг/м" до З кг/м3, досягається те, що виділяються перед щонайменше одним, що досягає верхньої зони засипки стаціонарного шару соплом для газифікуючих агентів золи відразу плавляться або спекаются і осідають в сипучій масі коксу на краю вихрових зон (другі шлакові зони). Розплавлені або спечені золи швидко охолоджуються в навколишньому холоднішій сипучій масі коксу, твердіють і віддають своє тепло в навколишнє середовище для посилення ендотермічних других процесів газифікації. При газифікації з другими газифікуючими агентами утворення класичних шароподібних зон не відбувається.Due to the fact that the second gasifying agents are blown with steam-oxygen ratios from 0.5 kg/m3 (under normal conditions) to 4 kg/m3, preferably from 0.5 kg/m3 to 3 kg/m3, it is achieved that , which are released in front of at least one, which reaches the upper zone of filling the stationary layer with a nozzle for gasifying agents, the ashes immediately melt or sinter and settle in the bulk mass of coke at the edge of the vortex zones (second slag zones). The molten or sintered ashes are quickly cooled in the surrounding colder bulk mass coke, solidify and give off their heat to the environment to enhance endothermic second gasification processes. During gasification with second gasifying agents, the formation of classic spherical zones does not occur.

Наприклад, з другими газифікуючими агентами з відношенням пар-кисень, що дорівнює 0,5, перед сягаючими засипки стаціонарного шару соплами для газифікуючих агентів досягаються середні максимальні температури близько 2000" С, що є кращим для газифікації вугілля із точками плавлення золи 1500-1700 "С. Якщо відношення пар-кисень других газифікуючих агентів становить 3,0, то перед сягаючими засипки стаціонарного шару соплами для газифікуючих агентів досягаються середні максимальні температури близько 18007 С. Це є кращим для газифікації вугілля із точками плавлення золи 1300-1500 "С.For example, with second gasifying agents with a steam-oxygen ratio equal to 0.5, average maximum temperatures of about 2000" C are reached before the nozzles reaching the stationary bed filling of the stationary bed, which is preferable for the gasification of coal with ash melting points of 1500-1700 " WITH. If the steam-oxygen ratio of the second gasifying agents is 3.0, then the average maximum temperatures of about 18007 C are reached before the nozzles for the gasifying agents reach the backfill of the stationary layer. This is preferable for coal gasification with ash melting points of 1300-1500 "C.

Є перевагою, якщо газифікація з другими газифікуючими агентами виробляється нижче зони першого піролізу. Тут забезпечується надання в розпорядження дегазованого коксу (більш високий коефіцієнт корисної дії холодного газу порівняно з вугіллям) і які утворюються шлаки або агломерати швидко твердіють в оточуючій холоднішій сипучій масі коксу. З іншого боку, як роз'яснюється в подальшому, температури навколишнього середовища в оточенні таких, що досягають засипки стаціонарного шару сопел для газифікуючих агентів, складові приблизно від 800 до 1100 "С, є настільки високими, що затверділі шлаки ще не набувають високої міцності.It is an advantage if gasification with second gasifying agents is produced below the first pyrolysis zone. Here, degassed coke is provided (higher efficiency of cold gas compared to coal) and the resulting slags or agglomerates quickly harden in the surrounding colder loose mass of coke. On the other hand, as will be explained later, the ambient temperatures in the vicinity of those reaching the backfilling of the stationary layer of the nozzles for gasifying agents, which range from approximately 800 to 1100 "C, are so high that the solidified slags do not yet acquire high strength.

Такі, які прилипають до сопел для газифікуючих агентів шлаки відокремлюються такою, яка рухається вниз сипучою масою і транспортуються далі.The slags that stick to the nozzles for gasifying agents are separated by the slags that move down in bulk and are transported further.

Щодо температур сипучої маси коксу в зоні першої газифікації слід відзначити наступне: температури сипучої маси коксу коливаються, що обумовлено ендотермічними реакціями газифікації (спочатку без урахування процесів другої газифікації), при приблизно постійних значеннях так званих кінетичних кінцевих температур реакції. Дані значення встановлюються самостійно, переважно в залежності від реакційної здатності коксу по відношенню до водяної пари. При цьому інтервал кінцевих температур реакції досягає приблизно від 8007 С при високоактивних горючих матеріалах, (наприклад м'які бурі вугілля) до 11007 С при низькоактивних горючих матеріалах, (наприклад малолетюче бітумінозне кам'яне вугілля).Regarding the temperatures of the bulk coke in the zone of the first gasification, the following should be noted: the temperatures of the bulk coke fluctuate due to endothermic gasification reactions (initially without taking into account the processes of the second gasification), with approximately constant values of the so-called kinetic end temperatures of the reaction. These values are set independently, mainly depending on the reactivity of coke in relation to water vapor. At the same time, the range of final reaction temperatures reaches approximately from 8007 C for highly active combustible materials (for example, soft lignite) to 11007 C for low-active combustible materials (for example, low-volatile bituminous coal).

Таким чином, вони перебувають нижче інтервалу температур точок плавлення золи для більшості горючих матеріалів (близько 1200-1500 "С).Thus, they are below the ash melting point temperature range for most combustible materials (about 1200-1500 "С).

Особливою перевагою є те, що такі, які виділяються при другій зашлаковуючій газифікації золи відразу плавляться і пригнічують утворення будь-яких каналів, тому що внаслідок негайного утворення шлаку присікається каналоподібне "пропалювання" кисню крізь засипку.A special advantage is that those released during the second slagging gasification of ash immediately melt and suppress the formation of any channels, because due to the immediate formation of slag, the channel-like "burning" of oxygen through the backfill is cut off.

Утворені спочатку канали або канали, які походять з першої газифікації, при утворенні шлаку теж швидко "закупорюються". З цієї причини вихрові зони не можуть або можуть лише в малій мірі віддалятися від сопел для газифікуючих агентів вгору, а звиваються на такій, що залишається майже однаковою висоті перед соплами для газифікуючих агентів або над ними.The initially formed channels or channels that originate from the first gasification also quickly become "clogged" during the formation of slag. For this reason, the vortex zones cannot or can only move away from the gasifying agent nozzles upwards, but curl up at such that they remain almost at the same height in front of or above the gasifying agent nozzles.

Отже, друга газифікація є локально обмеженою відповідно розташуванню випускних отворів сопел для газифікуючих агентів і визначеною по висоті. Звивистий газовий потік і такі, які утворюються шлаки, стабілізують стаціонарний шар в оточенні і вище сопел для газифікуючихTherefore, the second gasification is locally limited according to the location of the outlet openings of the nozzles for the gasifying agents and determined by height. The tortuous gas flow and the resulting slags stabilize the stationary layer in the vicinity and above the gasifying nozzles

Зо агентів, так що, незважаючи на більш високі швидкості течії, регулярне протікання через стаціонарний шар зберігається.From the agents, so that despite higher flow velocities, regular flow through the stationary layer is maintained.

Друга зашлаковуюча газифікація призводить до вирівнювання протікання через весь стаціонарний шар. Дрібнозернисті частки використовуваних крупнозернистих горючих матеріалів можуть збільшуватися без зростання виносу пилу із неочищеними газами. Нижні розміри зерен поданих в газогенератор високого тиску зі стаціонарним шаром із головної частини крупнозернистих, твердих горючих матеріалів можуть знижувати із приблизно 5 мм до приблизно 2 мм.The second slag gasification leads to equalization of flow through the entire stationary layer. The fine-grained particles of the used coarse-grained combustible materials can increase without increasing the emission of dust with raw gases. The bottom size of the grains fed into the high-pressure gas generator with a stationary bed of the main part of coarse-grained, solid combustible materials can be reduced from about 5 mm to about 2 mm.

Внаслідок газифікації з другими газифікуючими агентами для зашлаковуючої газифікації на додаток до крупнозернистим горючим матеріалам можуть бути у великих кількостях використані дрібнозернисті та / або пилоподібні горючі матеріали (дрібні горючі матеріали), які мали б бути спрямовані для іншого використання або зберігання. Для цієї мети дрібні горючі матеріали вносяться в концентрованій формі в вихрові зони, причому кількості доданих дрібних горючих матеріалів є максимально настільки великими, що стехіометрично забезпечується обширна газифікація в вихрових зонах.As a result of gasification with second gasifying agents for slag gasification, in addition to coarse-grained combustible materials, large quantities of fine-grained and/or dust-like combustible materials (small combustible materials) may be used, which should be directed to other uses or storage. For this purpose, small combustible materials are introduced in a concentrated form into the vortex zones, and the amount of added small combustible materials is maximally so large that stoichiometrically provides extensive gasification in the vortex zones.

Інша істотна перевага другої зашлаковуючої газифікації полягає в тому, що, насамперед, дрібнозернисті і пилоподібні частки горючих матеріалів газифікуються в вихрових зонах із укрупненням зольних / шлакових частинок. Охолоджені, затверділі шлаки, сприяють укрупненню розміру зерен у всьому стаціонарному шарі, насамперед у першій зольной зоні, і, крім цього, "зчіплюючої" стабілізації стаціонарного шару по всій висоті. Утворення місцевих скупчень дрібних зерен і пилу, які призводять до вибросообразним протіканням крізь засипку і є головними причинами великого винесення пилу, пригнічується або ж стримується. Таким чином, друга зашлаковуюча газифікація призводить до вирівнювання протікання через весь стаціонарний шар. Дрібнозернисті частки використовуваних горючих матеріалів можуть збільшуватися без зростання виносу пилу із неочищеними газами.Another significant advantage of the second slagging gasification is that, first of all, fine-grained and dust-like particles of combustible materials are gasified in vortex zones with agglomeration of ash / slag particles. Cooled, solidified slags contribute to the coarsening of the grain size in the entire stationary layer, primarily in the first ash zone, and, in addition, "gluing" stabilization of the stationary layer along the entire height. The formation of local accumulations of small grains and dust, which lead to erratic flow through the backfill and are the main causes of large dust emissions, is suppressed or restrained. Thus, the second slag gasification leads to equalization of flow through the entire stationary layer. Fine-grained particles of the used combustible materials can increase without increasing dust removal with raw gases.

Сипучі дрібні горючі матеріали, від сухих до вологих, завантажуються в засипку стаціонарного шару, переважно, під дією сили тяжіння зверху, майже прямовисно над такими, що утворюються перед соплами, для газифікуючих агентів вихровими зонами. При завантаженні гравітаційним способом горючі речовини під дією своєї власної ваги ковзають з розташованого над газогенератором високого тиску зі стаціонарним шаром перехідного шлюзу бо через дозуючий орган в газогенератор. Однак є також можливою завантаження гравітаційним способом або завантаження під тиском збоку безпосередньо в стаціонарний шар вище вихрових зон. Сухі, придатні для пневматичного транспортування дрібні горючі матеріали вдуваються також за допомогою пневматичного транспортування через сопла для газифікуючих агентів або збоку безпосередньо в вихрові зони. Нарешті дрібні горючі матеріали закачуються в формі зваженого шламу, а саме або через сопла для газифікуючих агентів, або майже прямовисно над вихровими зонами зверху на засипку стаціонарного шару або в неї.Loose small combustible materials, from dry to wet, are loaded into the backfill of the stationary layer, mainly under the influence of gravity from above, almost vertically above those formed in front of the nozzles, for gasifying agents by vortex zones. When loading by gravity, combustible substances slide under the influence of their own weight from the high-pressure gas generator with a stationary layer of the transitional sluice through the metering device into the gas generator. However, gravity loading or lateral pressure loading directly into the stationary layer above the vortex zones is also possible. Dry, pneumatically transportable small combustible materials are also blown by means of pneumatic transport through nozzles for gasifying agents or from the side directly into the vortex zones. Finally, the fine combustible materials are injected in the form of a suspended slurry, namely either through nozzles for gasifying agents or almost vertically above the vortex zones on top of or into the stationary bed fill.

Альтернативно, можливо також застосування завантаження набиванням, яка здійснюється на верхньому краю стаціонарного шару, переважним чином всередині зони першій сушки. За допомогою брикетувального пресу, переважним чином штемпельного преса, дрібнозернисті та / або пилоподібні горючі матеріали (дрібні горючі матеріали) ущільнюються у формувальному каналі, частково агломеруються або пресуються і вдавлюються безпосередньо в засипку. На відміну від технічного рішення з СВ1435089А спресовані дрібні горючі матеріали не падають зверху на стаціонарний шар, завдяки чому запобігається розпад спресованих дрібних горючих матеріалів, що супроводжується підвищеним виносом пилу в неочищеному газі. Одночасно проникаючий стовпчик спресованих дрібних горючих матеріалів покривається зверху крупнозернистими горючими матеріалами, так що пряме видування продуктів стирання запобігається. Іншою істотною перевагою даної системи завантаження є можливе підмішування належної при газифікації під тиском в стаціонарному шарі суміші смоли, масла та твердого матеріалу в якості сприяючого агломерації засобу, а також можлива відмова від шлюзової системи при завантаженні дрібних горючих матеріалів. Внаслідок таких, які зустрічаються у формувальному каналі дуже високих тисків пресування до 150 МПа можливий майже газонепроникний затвор між такою, що знаходиться під тиском камерою газифікації та довкіллям з атмосферним тиском, так що необхідність окремої напірної системи для дрібних горючих матеріалів може відпасти. Дана форма завантаження дрібних горючих матеріалів є не залежною від режиму другої газифікації і може бути застосована навіть при не приводимих в дію або зупинених соплах для газифікуючих агентів.Alternatively, it is also possible to apply loading by stuffing, which is carried out on the upper edge of the stationary layer, preferably inside the first drying zone. Using a briquetting press, preferably a stamp press, fine-grained and/or dusty combustible materials (small combustible materials) are compacted in the forming channel, partially agglomerated or pressed and pressed directly into the backfill. In contrast to the technical solution from SV1435089A, compressed small combustible materials do not fall from above on the stationary layer, which prevents the disintegration of compressed small combustible materials, which is accompanied by increased removal of dust in raw gas. At the same time, the penetrating column of compressed fine combustible materials is covered on top with coarse-grained combustible materials, so that direct blowing of abrasion products is prevented. Another significant advantage of this loading system is the possible admixture of the proper mixture of resin, oil and solid material during gasification under pressure in the stationary layer as an agglomeration-promoting agent, as well as the possible rejection of the sluice system when loading small combustible materials. As a result of those encountered in the forming channel of very high pressing pressures up to 150 MPa, an almost gas-tight seal is possible between the one under pressure of the gasification chamber and the environment with atmospheric pressure, so that the need for a separate pressure system for small combustible materials can disappear. This form of loading of small combustible materials is independent of the mode of the second gasification and can be applied even when nozzles for gasifying agents are not activated or stopped.

Друга зашлаковуюча газифікація не тільки покращує допуск на паливні матеріали щодо підвищених часткою дрібної фракції і пилу в паливних матеріалах, або дає можливість додаткового завантаження дрібних горючих матеріалів, але вона також підвищує допуск наThe second slag gasification not only improves the tolerance for fuel materials with an increased proportion of fine fractions and dust in fuel materials, or makes it possible to additionally load small combustible materials, but it also increases the tolerance for

Зо паливні матеріали щодо спікливого вугілля, які не могли б бути газифікованими без застосування мішалки. Зони другого горіння з їх швидкими підйомами температур і високими температурами знижують схильність вугілля до спікання і руйнують вже утворені сполуки коксу.Z fuel materials in relation to sticky coal, which could not be gasified without the use of a stirrer. Zones of secondary combustion with their rapid temperature rises and high temperatures reduce the tendency of coal to sinter and destroy already formed coke compounds.

Завдяки другій зашлаковуючій газифікації в багатьох випадках можна відмовитися від застосування мішалки.Thanks to the second slag gasification, in many cases it is possible to abandon the use of a stirrer.

Є також можливим проведення другої зашлаковуючої газифікації в зоні першого піролізу або в області переходу від зони першого піролізу до зони першої незашлаковуючої газифікації. У даному випадку співвідношення реакцій горіння та газифікації в зонах другого зашлаковуючого горіння зміщується сильніше в напрямку реакцій горіння. Температури виходу неочищеного газу підвищуються, і вищі вуглеводні, феноли, а також кам'яновугільні масла, які виходять з стаціонарного шару вверх, розщеплюються термічно сильніше. Зонне юстування другої зашлаковуючої газифікації досягається за допомогою установки певних висот засипки стаціонарного шару. Таким чином можуть бути адаптовані температури виходу неочищених газів і якість неочищеного газу (вміст метану, небажані побічні компоненти і т. д.).It is also possible to carry out the second slagging gasification in the zone of the first pyrolysis or in the transition area from the zone of the first pyrolysis to the zone of the first non-slagging gasification. In this case, the ratio of combustion reactions and gasification in the zones of the second slagging combustion shifts more strongly in the direction of combustion reactions. The raw gas exit temperatures rise, and higher hydrocarbons, phenols, and coal oils, which exit from the stationary layer upwards, are thermally split more strongly. Zonal adjustment of the second slag gasification is achieved by setting certain heights of filling the stationary layer. In this way, raw gas outlet temperatures and raw gas quality (methane content, unwanted side components, etc.) can be adapted.

Сопла для газифікуючих агентів виконані у вигляді сопел з водяним охолодженням для змішування газифікуючих агентів (у разі кисню і водяної пари в якості других газифікуючих агентів) або у вигляді багатокомпонентних сопел з водяним охолодженням (у разі комбінованої подачі дрібних горючих матеріалів). Вони можуть бути як невигнутими (трубчасті сопла), так і вигнутими (вигнуті сопла), причому в вигнутих соплах підігнути соплова головка сидить на трубоподібному стовбурі сопла.Nozzles for gasifying agents are made in the form of nozzles with water cooling for mixing gasifying agents (in the case of oxygen and steam as the second gasifying agents) or in the form of multi-component nozzles with water cooling (in the case of combined supply of small combustible materials). They can be both non-curved (tubular nozzles) and curved (curved nozzles), and in curved nozzles, the bent nozzle head sits on the tubular nozzle trunk.

Сопла для газифікуючих агентів проведені крізь циліндричну зовнішню обшивку або ж подвійну обшивку газогенератора високого тиску зі стаціонарним шаром. При цьому невигнуті сопла для газифікуючих агентів є встановлюваними в усі напрямки із орієнтацією радіально і горизонтально або із відхиленням від радіальної і горизонтальної орієнтації із кутами установки менше 45". Переважним чином, сопла орієнтовані радіально і під кутом від 10 до 207 щодо горизонталі із нахилом вниз. Це виявляється кращим щодо запобігання проникнення твердих речовин всередину сопел і щодо утворення вихрових зон. У разі застосування вигнутих сопел для газифікуючих агентів стовбури сопел орієнтуються приблизно горизонтально, а головки сопел орієнтуються аналогічно вищеназваним кутам установки трубчастих сопел.Nozzles for gasifying agents are passed through the cylindrical outer casing or double casing of the high-pressure gas generator with a stationary layer. At the same time, non-curved nozzles for gasifying agents are installed in all directions with orientation radially and horizontally or with a deviation from radial and horizontal orientation with installation angles less than 45". Preferably, the nozzles are oriented radially and at an angle of 10 to 207 with respect to the horizontal with a downward inclination This is preferable in terms of preventing solids from entering the nozzles and forming vortex zones.In the case of curved nozzles for gasifying agents, the nozzle bodies are oriented approximately horizontally and the nozzle heads are oriented similar to the above-mentioned installation angles of tubular nozzles.

Друга зашлаковуюча газифікація виконується в обмеженій висотній зоні у верхній області бо засипки газогенератора високого тиску зі стаціонарним шаром. Нижнє обмеження задано за допомогою того, що забезпечено досить велика мінімальна вертикальна відстань до що знаходиться під нею зони окислення. Дана відстань становить більше 0,5 м, переважним чином більше 1 м. Таким чином, мінімальна вертикальна відстань до вершини обертової колосникової решітки складає більше 1 м, переважним чином більше 2 м. Вона необхідна для того, щоб утворені в вихровій зоні шлаки, або агломерати перш, ніж вони потрапляють в зону окислення або на поверхню обертової колосникової решітки, могли затвердіти. По-друге, сопла для газифікуючих агентів піддаються в зоні газифікації дії не надто високих температур (менше 11007 С). Верхнє обмеження висотної зони випливає з того, щоб за допомогою засипки горючих матеріалів в стаціонарний шар було забезпечено досить високе перекриття сопел для газифікуючих агентів, що становить більше 0,5 м, переважним чином більше 1 м. При висоті засипки стаціонарного шару 5 м, рахуючи від вершини обертової колосникової решітки, вертикальна протяжність висотної зони другої газифікації може становити максимально 3,5 м, переважним чином максимально 2 м. Сопла для газифікуючих агентів можуть бути розподілені по цій висоті і за поперечним перерізом газогенератора високого тиску зі стаціонарним шаром.The second slag gasification is performed in a limited height zone in the upper region of the backfill of the high-pressure gas generator with a stationary layer. The lower limit is set by ensuring a fairly large minimum vertical distance to the oxidation zone below it. This distance is more than 0.5 m, preferably more than 1 m. Thus, the minimum vertical distance to the top of the rotating grate is more than 1 m, preferably more than 2 m. It is necessary so that the slags formed in the vortex zone, or agglomerates could solidify before they reach the oxidation zone or the surface of the rotating grate. Secondly, nozzles for gasifying agents are exposed to not too high temperatures (less than 11007 C) in the gasification zone. The upper limit of the height zone results from the fact that, by filling in combustible materials in the stationary layer, a sufficiently high overlap of the nozzles for gasifying agents is ensured, which is more than 0.5 m, preferably more than 1 m. When the filling height of the stationary layer is 5 m, taking into account from the top of the rotating grate, the vertical length of the height zone of the second gasification can be a maximum of 3.5 m, preferably a maximum of 2 m. The nozzles for gasifying agents can be distributed along this height and along the cross-section of the high-pressure gas generator with a stationary layer.

Інша краща форма виконання полягає в тому, що для зони другої зашлаковуючої газифікації вибирається якомога більш коротка висотна зона з вертикальною протяжністю менше 1 м у верхній половині зони першої газифікації під зоною піролізу, так що зона першої незашлаковуючої газифікації пропорційно подовжується за поперечним перерізом вгору.Another better embodiment is that for the zone of the second slagging gasification, the shortest possible height zone with a vertical length of less than 1 m is selected in the upper half of the first gasification zone below the pyrolysis zone, so that the zone of the first non-slagging gasification is proportionally elongated in cross-section upwards.

У разі якщо під час роботи газогенератора високого тиску зі стаціонарним шаром висота засипки стаціонарного шару змінюється між максимальним і мінімальним рівнями і різниця становить більше чим 1 м, є перевагою, якщо альтернативно оснащуються дві висотні зони газогенератора високого тиску зі стаціонарним шаром із соплами для газифікуючих агентів, нижня висотна зона для мінімального рівня і верхня висотна зона для максимального рівня.If during the operation of the high-pressure gas generator with a stationary layer the filling height of the stationary layer changes between the maximum and minimum levels and the difference is more than 1 m, it is an advantage if alternatively two height zones of the high-pressure gas generator with a stationary layer are equipped with nozzles for gasifying agents , the lower altitude zone for the minimum level and the upper altitude zone for the maximum level.

Мінімальна вертикальна відстань між обома висотними зонами становить при цьому більше, ніж 1 м. Тоді технологічно в обидві висотні зони на вибір подаються другі газифікуючі агенти.At the same time, the minimum vertical distance between both high-altitude zones is more than 1 m. Then technologically, second gasifying agents are optionally supplied to both high-altitude zones.

Другі газифікуючі агенти, переважно, вдуваються в одній висотній зоні або в горизонтальній площині, в вертикально розподіленому по висотній зоні розташуванні, або в конусоподібній висотній зоні, яка приблизно відтворює грибоподібний контур обертової колосникової решітки або контур поверхні засипки.The second gasifying agents are preferably blown in one height zone or in a horizontal plane, in a vertically distributed location over the height zone, or in a cone-shaped height zone that approximately reproduces the mushroom-shaped contour of the rotating grate or the contour of the backfill surface.

Виходи сопел сопел для газифікуючих агентів переважним чином знаходяться в одній висотній зоні або в одній горизонтальній площині, в вертикально розподіленому по висотній зоні розташуванні, або в конусоподібній висотній зоні, яка приблизно відтворює грибоподібний контур обертової колосникової решітки або контур поверхні засипки.The exits of the nozzles of the nozzles for the gasifying agents are preferably located in one height zone or in one horizontal plane, in a vertically distributed location over the height zone, or in a cone-shaped height zone that approximately reproduces the mushroom-shaped contour of the rotating grate or the contour of the backfill surface.

Сопла для газифікуючих агентів вдадуться в камеру газифікації газогенератора високого тиску зі стаціонарним шаром щонайменше на 10 см вільної довжини (вільна довжина сопла).Nozzles for gasifying agents will enter the gasification chamber of the high-pressure gas generator with a stationary layer of at least 10 cm of free length (nozzle free length).

Пристінні сопла для газифікуючих агентів переважним чином вдадуться в камеру газифікації газогенератора високого тиску зі стаціонарним шаром приблизно на глибину від 20 см до 1 м.Wall-mounted nozzles for gasifying agents will preferentially enter the gasification chamber of a high-pressure gas generator with a stationary layer to a depth of approximately 20 cm to 1 m.

При великих вільних довжинах сопел приблизно до З м сопла для газифікуючих агентів утримуються зверху анкерними стяжками.With large free lengths of nozzles up to approximately 3 m, nozzles for gasifying agents are held on top by anchor ties.

Для того щоб утворити розділені за місцем одна від одної вихрові зони, бічна горизонтальна відстань між випускними отворами сопел для газифікуючих агентів не повинна бути менше 50 см. Бічна горизонтальна відстань між вихідними отворами складає переважним чином 1-2 м.In order to form separate vortex zones, the lateral horizontal distance between the outlet openings of the nozzles for gasifying agents should not be less than 50 cm. The lateral horizontal distance between the outlet openings is preferably 1-2 m.

Вертикальна відстань між такими, які перебувають друг над другом випускними отворами має становити щонайменше 1 м, але переважним чином більше ніж 2 м.The vertical distance between such exhaust openings that are one above the other should be at least 1 m, but preferably more than 2 m.

Другі газифікуючі агенти вдуваються з відношеннями пар-кисень між 0,5 м і 4 кг/муУ, переважним чином між 0,5 м і З кг/м3. Хоча технологічно пара не потрібна, невелике підмішування пари є кращим, щоб при швидкому відключенні кисню на сопла для газифікуючих агентів безперебійно надавалася пара в якості продувочного газу. Замість пари в якості продувних газів можуть використовуватися також двоокис вуглецю або інші інертні гази.The second gasifying agents are blown with steam-oxygen ratios between 0.5 m and 4 kg/mU, preferably between 0.5 m and 3 kg/m3. Although steam is not technologically necessary, a small admixture of steam is preferred so that when the oxygen is quickly cut off, steam is continuously supplied to the gasifying agent nozzles as a purge gas. Instead of steam, carbon dioxide or other inert gases can also be used as purge gases.

Кількісні відношення другого кисню до першого можуть варіюватися в широких межах. У випадку єдиного сопла для газифікуючих агентів в якості другого кисню вдуваєтся 5-20 905 по масі від загального поданого кисню. Якщо через сопло для газифікуючих агентів повинні бути пропущені великі кількості дрібних горючих матеріалів, то верхнє значення може бути також перевищено. У разі утворення зони другої газифікації по всьому поперечним перерізом газогенератора високого тиску зі стаціонарним шаром і додаткової газифікації дрібних горючих матеріалів в якості другого кисню може вдуватися до 50 95 по масі від загального поданого кисню. Чим нижче вмісту золи в застосовуваних горючих матеріалах, тим більш високі частки другого кисню є досяжними.Quantitative ratios of the second oxygen to the first can vary widely. In the case of a single nozzle for gasifying agents, 5-20,905 by mass of the total supplied oxygen is blown in as second oxygen. If large quantities of fine combustible materials are to be passed through the gasifying agent nozzle, the upper value may also be exceeded. In the case of the formation of a zone of second gasification throughout the cross-section of a high-pressure gas generator with a stationary layer and additional gasification of small combustible materials as second oxygen, up to 50 95 by mass of the total supplied oxygen can be blown. The lower the ash content in the used combustible materials, the higher the percentages of second oxygen are achievable.

Розмір таких, що утворюються в вихрових зонах перед окремими соплами для газифікуючих 60 агентів шматків шлаку та агломерату обмежується допомогою того, що подача кисню на окремі сопла для газифікуючих агентів варіюється від мінімального до максимального завантаження.The size of the slag and agglomerate pieces formed in the vortex zones in front of the individual gasifying agent nozzles 60 is limited by the fact that the oxygen supply to the individual gasifying agent nozzles varies from minimum to maximum loading.

Розмір таких, що утворюються в вихрових зонах перед окремими соплами для газифікуючих агентів шматків шлаку та агломерату обмежується за допомогою того, що подача кисню на окремі сопла для газифікуючих агентів варіюється від мінімального до максимального завантаження.The size of the slag and agglomerate pieces formed in the vortex zones in front of the individual gasifying agent nozzles is limited by the fact that the oxygen supply to the individual gasifying agent nozzles varies from minimum to maximum loading.

Згідно з кількісними співвідношеннями вдутого додатково до першого кисню (для незашлаковуючої газифікації) другого кисню (для зашлаковуючої газифікації) приблизно пропорційно підвищуються теплові потужності газогенератора високого тиску зі стаціонарним шаром. При цьому має другорядне значення, чи підвищується витрата горючих матеріалів або додатково завантажуються дрібні горючі матеріали. Разом із крупнозернистими горючими матеріалами або додатково до крупнозернистих горючих матеріалів можуть бути газифіковано великі кількості дрібнозернистих і дрібних горючих матеріалів. Спектр горючих матеріалів може бути розширений також у напрямку сильніше спікливого кам'яного вугілля без необхідності застосування мішалки. Одночасно знижується питома витрата пари і внаслідок поліпшених умов протікання через засипку стаціонарного шару підвищується межа потужності теплової потужності газогенератора.According to the quantitative ratios of the second oxygen (for slagging gasification) blown in addition to the first oxygen (for non-slagging gasification), the heat capacity of the high-pressure gas generator with a stationary bed increases approximately proportionally. At the same time, it is of secondary importance whether the consumption of combustible materials increases or whether small combustible materials are additionally loaded. Large amounts of fine-grained and small combustible materials can be gasified together with coarse-grained combustible materials or in addition to coarse-grained combustible materials. The range of combustible materials can also be expanded in the direction of more sticky hard coal without the need for a stirrer. At the same time, the specific consumption of steam decreases and due to the improved flow conditions through the backfill of the stationary layer, the power limit of the thermal power of the gas generator increases.

Згідно винаходу задача вирішена за допомогою газогенератора високого тиску зі стаціонарним шаром для газифікації крупнозернистих, твердих горючих матеріалів що містять кисень і водяну пару газифікуючими агентами, із подачею крупнозернистих, твердих горючих матеріалів і відведенням газу, обидві дії в головній частині газогенератора високого тиску зі стаціонарним шаром, з такою, що обертається колосниковою решіткою і виносом золи в днище газогенератора високого тиску зі стаціонарним шаром, з регульованою подачею перших газифікуючих агентів для незашлаковуючої газифікації за допомогою обертової колосникової решітки газогенератора високого тиску зі стаціонарним шаром, причому є налаштованим критичні мінімальні значення відношення пара-кисень, із засипанням стаціонарного шару над обертовою колосниковою решіткою, причому газогенератор високого тиску зі стаціонарним шаром має на висоті верхньої області засипки стаціонарного шару щонайменше одне, що досягає верхньої області сопло для газифікуючих агентів для додаткової по відношенню до перших газифікуючих агентів і незалежної подачі других газифікуючих агентів дляAccording to the invention, the problem is solved with the help of a high-pressure gas generator with a stationary bed for the gasification of coarse-grained, solid combustible materials containing oxygen and water vapor with gasifying agents, with the supply of coarse-grained, solid combustible materials and gas removal, both actions in the main part of the high-pressure gas generator with a stationary bed , with a rotating grate and removal of ash to the bottom of the high-pressure gas generator with a stationary bed, with an adjustable supply of the first gasifying agents for non-slagging gasification using a rotating grate of the high-pressure gas generator with a stationary bed, and the critical minimum values of the ratio of steam oxygen, with the filling of a stationary layer above a rotating grate, and the high-pressure gas generator with a stationary layer has at the height of the upper region of the filling of the stationary layer at least one, which reaches the upper region, a nozzle for gasification of agents for additional to the first gasifying agents and independent supply of second gasifying agents for

Зо незашлаковуючої (помилка, д. б. "зашлаковуючої газифікації" - прим, пер.) газифікації, причому щонайменше одне сопло для газифікуючих агентів виконано так, що воно дозволяє вдувати другі газифікуючі агенти з відносинами пара-кисень від 0,5 до 4 кг/м3, переважним чином від 0,5 до З кг/м3.From non-slagging (error, d.b. "slagging gasification" - approx., trans.) gasification, and at least one nozzle for gasifying agents is designed so that it allows blowing in second gasifying agents with steam-oxygen ratios from 0.5 to 4 kg /m3, preferably from 0.5 to 3 kg/m3.

Згідно переважній формі виконання відповідного винаходу газогенератора високого тиску зі стаціонарним шаром щонайменше одне сопло для газифікуючих агентів виконано так, що кількість вдуваного кисню у других газифікуючих агентах становить 0-50 90 від загальної кількості поданого кисню.According to the preferred embodiment of the corresponding invention of the high-pressure gas generator with a stationary layer, at least one nozzle for gasifying agents is made so that the amount of blown oxygen in the second gasifying agents is 0-50 90 of the total amount of supplied oxygen.

Газогенератор високого тиску зі стаціонарним шаром, переважно, має кілька розташованих на одному або двох рівнях сопел для газифікуючих агентів для других газифікуючих агентів.A high-pressure gas generator with a stationary bed preferably has several nozzles for gasifying agents for second gasifying agents located on one or two levels.

Згідно переважної форми виконання газогенератор високого тиску зі стаціонарним шаром має щонайменше одне завантаження для дрібнозернистих та / або пилоподібних горючих матеріалів (завантаження дрібних горючих матеріалів) Завантаження дрібних горючих матеріалів виконано по формі у вигляді гравітаційного завантаження або у вигляді завантаження набиванням для таких, які ущільнюються за допомогою брикетування дрібних горючих матеріалів.According to the preferred embodiment, the high-pressure gas generator with a stationary bed has at least one charge for fine-grained and/or dust-like combustible materials (charge of fine combustible materials). using briquetting of small combustible materials.

Згідно переважної форми виконання газогенератора високого тиску зі стаціонарним шаром сопла для газифікуючих агентів виконані у вигляді сопел з водяним охолодженням для змішування газифікуючих агентів (в разі кисню і водяної пари в якості других газифікуючих агентів) або у вигляді багатокомпонентних сопел з водяним охолодженням (у разі комбінованої подачі дрібних горючих матеріалів). Сопла для газифікуючих агентів вдадуться в камеру газифікації газогенератора високого тиску зі стаціонарним шаром, переважним чином, щонайменше на 10 см вільної довжини (вільна довжина сопла).According to the preferred embodiment of a high-pressure gas generator with a stationary layer, nozzles for gasifying agents are made in the form of nozzles with water cooling for mixing gasifying agents (in the case of oxygen and water vapor as the second gasifying agents) or in the form of multi-component nozzles with water cooling (in the case of combined supply of small combustible materials). Nozzles for gasifying agents will enter the gasification chamber of the high-pressure gas generator with a stationary layer, preferably, at least 10 cm of free length (nozzle free length).

Згідно переважної форми виконання винаходу виходи сопел сопел для газифікуючих агентів розташовані в одній висотній зоні або в горизонтальній площині, в вертикально розподіленому по висотній зоні розташуванню, або в конусоподібній висотній зоні, яка приблизно відтворює грибоподібний контур обертової колосникової решітки або контур поверхні засипки.According to the preferred embodiment of the invention, the exits of the nozzles of the nozzles for the gasifying agents are located in one height zone or in a horizontal plane, in a vertically distributed location along the height zone, or in a cone-shaped height zone that approximately reproduces the mushroom-shaped contour of the rotating grate or the contour of the backfill surface.

Апаратурно-технічне оформлення другої зашлаковуючої газифікації є простим, міцним і вимагає лише невеликої технічної адаптації апаратури відомого і такого, який виправдав себе газогенератора високого тиску зі стаціонарним шаром. Це належить до прохідних патрубків для бо сопел для газифікуючих агентів і при необхідності до подаючих патрубків для дрібних горючих матеріалів. Особливою перевагою виявилося те, що в наявних установках для газифікації під тиском в стаціонарному шарі друга зашлаковуюча газифікація може оснащуватися, дооснащатися і експлуатуватися, або експлуатуватися частково згідно з вимогами, або виводитися з експлуатації, або демонтуватися поетапно (починаючи з одного сопла для газифікуючих агентів) або комплектно (з повним набором сопел для газифікуючих агентів).The equipment and technical design of the second slag gasification is simple, durable and requires only a small technical adaptation of the equipment of the well-known and proven high-pressure gas generator with a stationary layer. This belongs to the through nozzles for nozzles for gasifying agents and, if necessary, to the supply nozzles for small combustible materials. A particular advantage turned out to be that in existing fixed-bed pressurized gasification plants, the second slag gasification can be equipped, retrofitted and operated, or partially operated according to requirements, or decommissioned, or dismantled in stages (starting with one nozzle for gasifying agents) or complete (with a complete set of nozzles for gasifying agents).

Приклад виконанняAn example of execution

Приклад виконання винаходу роз'яснюється детальніше за допомогою наведених зображень. При цьому показано на:An example of the implementation of the invention is explained in more detail with the help of the given images. At the same time, it is shown on:

Фіг. 1 принципове зображення газогенератора високого тиску зі стаціонарним шаром,Fig. 1 schematic diagram of a high-pressure gas generator with a stationary layer,

Фіг. 2 вид зверху на розріз А-А.Fig. 2 top view of section A-A.

Фіг. 1 показує газогенератор (1) високого тиску зі стаціонарним шаром, а фіг. 2 - зображення в розрізі по площині А-А із видом зверху.Fig. 1 shows a high-pressure gas generator (1) with a stationary bed, and fig. 2 - image in section along the A-A plane with a top view.

У головній частині газогенератора високого тиску зі стаціонарним шаром знаходиться завантаження (2) для крупнозернистих, твердих горючих матеріалів, а також відвід (30) неочищеного газу. На днищі газогенератора (1) високого тиску зі стаціонарним шаром розташована обертова колосникова решітка (5) для подачі перших газифікуючих агентів (6) для незашлаковуючої газифікації, а також винос (31) золи.In the main part of the high-pressure gas generator with a stationary layer, there is loading (2) for coarse-grained, solid combustible materials, as well as an outlet (30) for raw gas. At the bottom of the high-pressure gas generator (1) with a stationary layer, there is a rotating grate (5) for supplying the first gasifying agents (6) for non-slagging gasification, as well as removal (31) of ash.

Завантаження (2) горючих матеріалів впадає в верхній частині газогенератора високого тиску із стаціонарним шаром в підвісну шахту (28). Поруч із завантаженням (2) горючих матеріалів для крупнозернистих горючих матеріалів в головній частині газогенератора (1) високого тиску із стаціонарним шаром знаходиться завантаження (21) дрібних горючих матеріалів. Завантаження (21) дрібних горючих матеріалів впадає в утримувану всередині підвісної шахти (28) спускну трубу (22), причому спускна труба (22) довше, ніж підвісна шахта (28), і закінчується в реакційній камері газогенератора (1) високого тиску із стаціонарним шаром відхиляючою пластиною (24). Завантаження дрібних горючих матеріалів є інертизуємою азотом (27).The loading (2) of combustible materials flows in the upper part of the high-pressure gas generator with a stationary bed into the suspended shaft (28). Next to loading (2) of combustible materials for coarse-grained combustible materials in the main part of the high-pressure gas generator (1) with a stationary bed is loading (21) of fine combustible materials. The charge (21) of fine combustible materials flows into a downpipe (22) held inside the suspended shaft (28), the downpipe (22) being longer than the suspended shaft (28), and ends in the reaction chamber of the high-pressure gas generator (1) with a stationary layer with a deflector plate (24). The loading of small combustible materials is inertized with nitrogen (27).

Внутрішній діаметр у світлі газогенератора (1) високого тиску із стаціонарним шаром становить 4 м, а висота засипки стаціонарного шару (3), рахуючи від вершини (4) обертової колосникової решітки (5), становить в середньому 6 м. Вона обмежується підвісною шахтою (28)The internal diameter in the light of the high-pressure gas generator (1) with a stationary layer is 4 m, and the height of the filling of the stationary layer (3), counting from the top (4) of the rotating grate (5), is on average 6 m. It is limited by a suspended mine ( 28)

Зо для розподілу горючих матеріалів. Засипка стаціонарного шару (3) ідеальним чином розділена знизу вгору на п'ять шарів: перша зольна зона (14), зона (15) першого окислення, зона (16) першої газифікації, зона (17) першого піролізу і зона (18) першої сушки.For the distribution of combustible materials. The backfill of the stationary layer (3) is ideally divided from bottom to top into five layers: the first ash zone (14), the zone (15) of the first oxidation, the zone (16) of the first gasification, the zone (17) of the first pyrolysis and the zone (18) of the first drying

На висоті З м над вершиною (4) обертової колосникової решітки (5) розташоване в цілому десять патрубків (7) для подачі других газифікуючих агентів (8) для зашлаковуючої газифікації з рівномірним розподілом по зовнішній обшивці (9) газогенератора (1) високого тиску з стаціонарним шаром.At a height of 3 m above the top (4) of the rotating grate (5), there are a total of ten nozzles (7) for supplying the second gasifying agents (8) for slag gasification with uniform distribution over the outer casing (9) of the high-pressure gas generator (1) with stationary layer.

Вище вершини (4) обертової колосникової решітки (5), на верхньому рівні зони (16) першої газифікації а також вище зони (17) першого піролізу обшивка резервуара має подавальні патрубки (7).Above the top (4) of the rotating grate (5), at the upper level of the zone (16) of the first gasification, as well as above the zone (17) of the first pyrolysis, the casing of the tank has feed pipes (7).

Подавальні патрубки (7) на верхньому рівні зони (16) першої незашлаковуючої газифікації укомплектовані сягаючими зони газифікації соплами (12) для газифікуючих агентів для подачі других газифікуючих агентів (8) для зашлаковуючої газифікації.Supply nozzles (7) at the upper level of the zone (16) of the first non-slagging gasification are equipped with nozzles (12) for gasifying agents reaching the gasification zone for supplying second gasifying agents (8) for slagging gasification.

Патрубки (7) пронумеровані на розрізі А-А за годинниковою стрілкою від / 1 / до / 10 /. Вони проведені крізь зовнішню, яка утримує тиск стінку (10) резервуара і внутрішню сталеву обшивку (11). У цілому соплами (12) для газифікуючих агентів укомплектовано шість з десяти патрубків (7). Сопла (12) для газифікуючих агентів виконані у вигляді трубчастих сопел, орієнтовані радіально і нахилені вниз на 157 щодо горизонталі. Вони вдаються на 50 см в засипку стаціонарного шару (3). Виходи (13) сопел (12) для газифікуючих агентів закінчуються у верхній області зони (16) першої незашлаковуючої газифікації.The nozzles (7) are numbered clockwise from / 1 / to / 10 / on the section A-A. They are passed through the outer pressure-retaining wall (10) of the tank and the inner steel lining (11). In total, six out of ten nozzles (7) are equipped with nozzles (12) for gasifying agents. Nozzles (12) for gasifying agents are made in the form of tubular nozzles, oriented radially and inclined downwards at 157 relative to the horizontal. They go 50 cm into the backfill of the stationary layer (3). Outlets (13) of nozzles (12) for gasifying agents end in the upper region of the zone (16) of the first non-slagging gasification.

Спрямований в зону (18) першої сушки патрубок (7) розташований в певному порядку з брикетувальним пресом (32) для подачі ущільнених або ж брикетованих дрібних горючих матеріалів (21).The nozzle (7) directed to the zone (18) of the first drying is located in a certain order with the briquetting press (32) for supplying compacted or briquetted small combustible materials (21).

Утворений таким чином газогенератор високого тиску із стаціонарним шаром приводиться в дію наступним чином:The high-pressure gas generator with a stationary layer formed in this way is activated as follows:

У газогенераторі (1) високого тиску із стаціонарним шаром при загальному тиску близько 30 бар газифікується 58 т/г таких, що не спікаються крупнозернистого кам'яного вугілля (2) з вмістом золи близько 35 95 по масі (в сухому стані), вмістом води близько 5 95 по масі (в сухому стані), температурою плавлення золи близько 1400" С і розміром зерен близько 5-100 мм.In a high-pressure gas generator (1) with a stationary bed at a total pressure of about 30 bar, 58 t/g of non-sintering coarse-grained hard coal (2) with an ash content of about 35 95 by mass (in the dry state), water content is gasified about 5 95 by mass (in the dry state), the melting point of ash is about 1400" C and the grain size is about 5-100 mm.

Кам'яне вугілля (2) завантажується в газогенератор (1) високого тиску із стаціонарним бо шаром зверху. Неочищений газ (29) виходить з газогенератора (1) високого тиску із стаціонарним шаром через відвід (30) неочищеного газу, тоді як зола (31) видаляється знизу за допомогою обертової колосникової решітки (5). Через обертову колосникову решітку (5) подаються перші газифікуючі агенти (6). Кількість першого кисню в перших газифікуючих агентах становить 12 000 норм. м3/ч (приведено до чистого кисню), відношення пара-кисень знаходиться в середньому близько 4,5 кг/норм. му.Coal (2) is loaded into a high-pressure gas generator (1) with a stationary bo layer on top. Raw gas (29) exits the high-pressure fixed-bed gas generator (1) through a raw gas outlet (30), while ash (31) is removed from the bottom by means of a rotating grate (5). The first gasifying agents (6) are fed through the rotating grate (5). The amount of first oxygen in the first gasifying agents is 12,000 standards. m3/h (reduced to pure oxygen), the steam-oxygen ratio is on average about 4.5 kg/norm. mu

Кількість другого кисню у других газифікуючих агентах (8) становить у цілому 3200 норм. мз/г (приведено до чистого кисню), відношення пара-кисень - 0,8 кг/норм. м3.The amount of second oxygen in the second gasifying agents (8) is a total of 3,200 standards. mz/g (reduced to pure oxygen), steam-oxygen ratio - 0.8 kg/norm. m3.

На сопла (12) для газифікуючих агентів із номерами / З /, / 4 /, / 8 / і / 9 / подається по 600 мз3/г (у нормальному стані) кисню, а на сопла (12) для газифікуючих агентів із номерами / 1 /і / 6 / - по 400 мз/г (у нормальному стані) кисню. Другі газифікуючі агенти течуть зі швидкостями течії 70 м / с (сопла (12) для газифікуючих агентів, номери / 3 /,/ 47,78 / 1/9 / їі 50 м/с (сопла (12) для газифікуючих агентів, номера / 1 / та / 6 /). Перед виходами (13) утворюються вихрові зони (19).600 mz3/g (in normal condition) of oxygen is supplied to nozzles (12) for gasifying agents with numbers / З /, / 4 /, / 8 / and / 9 /, and to nozzles (12) for gasifying agents with numbers / 1 / and / 6 / - 400 mz/g (in normal condition) of oxygen. The second gasifying agents flow with flow velocities of 70 m/s (nozzles (12) for gasifying agents, numbers / 3 /,/ 47,78 / 1/9 / and 50 m/s (nozzles (12) for gasifying agents, numbers / 1 / and / 6 /).Vortex zones (19) are formed before the exits (13).

Перед розташованими один біля одного соплами (12) для газифікуючих агентів, номери / З / і / 4 /, а також номери / 8 / і / 9 /, утворюються дві великі, тісно прилеглі області (20) вихрових зон (19).Two large, closely adjacent areas (20) of vortex zones (19) are formed in front of the adjacent nozzles (12) for gasifying agents, numbers / З / and / 4 /, as well as numbers / 8 / and / 9 /.

Дрібні горючі матеріали (21) завантажується за допомогою сили тяжіння через спускну трубу (22) або через завантаження набиванням за допомогою брикетувального пресу (32) приблизно посередині над тісно прилеглими областями (20) вихрових зон (19) розташованих один біля одного сопел (12) для газифікуючих агентів, номери / З / і / 4 /, а також номери / 8 / і 191.Fine combustible materials (21) are loaded by gravity through a downpipe (22) or by stuffing with a briquetting press (32) approximately midway over closely spaced regions (20) of vortex zones (19) located next to each other nozzles (12). for gasifying agents, numbers / З / and / 4 /, as well as numbers / 8 / and 191.

На нижньому випускному отворі (23) спускної труби (22) знаходяться відхиляючі пластини (24), під якими у засипці стаціонарного шару (3) утворюються порожні простори (25), у які можуть вільно сходити дрібні горючі матеріали (21). Спускна труба (22) підтримується у підвісній шахті (28) тримачами (26). Вертикальна відстань від випускних отворів (23) до сопел (12) для газифікуючих агентів становить 2 м. Спускна труба (22) інертизується невеликою кількістю азоту (27).At the lower outlet opening (23) of the downpipe (22) there are deflection plates (24), under which empty spaces (25) are formed in the backfill of the stationary layer (3), into which small combustible materials (21) can freely flow. The downpipe (22) is supported in the hanging shaft (28) by holders (26). The vertical distance from the outlet holes (23) to the nozzles (12) for gasifying agents is 2 m. The downpipe (22) is inert with a small amount of nitrogen (27).

Дрібні горючі матеріали (21) походять з того ж кам'яного вугілля (2). Розмір зерен дрібних горючих матеріалів (21) становить 0-2 мм, вміст золи - 40 95 по масі (у сухому стані), вміст води - 5 95 по масі (у сухому стані). На обидві спускні труби (22) подається по 5,5 т / г дрібних горючих матеріалів (21).Fine combustible materials (21) come from the same coal (2). The grain size of small combustible materials (21) is 0-2 mm, the ash content is 40 95 by mass (in the dry state), the water content is 5 95 by mass (in the dry state). 5.5 t/g of small combustible materials (21) are supplied to both downpipes (22).

За допомогою застосування відповідного винаходу вирішення теплова потужність газогенератора (1) високого тиску із стаціонарним шаром підвищується у даному прикладі приблизно на 25 95. Крім цього, вперше надається можливість попутної газифікації дрібного горючого матеріалу у значному обсязі.With the help of the application of the solution of the corresponding invention, the thermal power of the high-pressure gas generator (1) with a stationary layer increases in this example by approximately 25 95. In addition, for the first time, the possibility of simultaneous gasification of small combustible material in a significant amount is provided.

Посилальні позначення 1 газогенератор високого тиску із стаціонарним шаром 2 завантаження газифікованих матеріалівReference designations 1 high-pressure gas generator with a stationary bed 2 loading of gasified materials

З стаціонарний шар 4 вершина 5 обертова колосникова решітка 6 перші газифікуючі агенти 7 патрубок 8 другі газифікуючі агенти 9 стінка резервуара 10 утримуюча тиск стінка резервуара 11 внутрішня сталева обшивка 12 сопла для газифікуючих агентів 13 виходи сопел для газифікуючих агентів 14 перша зольна зона 15 зона першого окислення 16 зона першої газифікації 17 зона першого піролізу 18 зона першої сушки 19 вихрова зона 20 тісно прилегла область 21 дрібні горючі матеріали 22 спускна труба 23 випускний отвір 24 відхиляюча пластина 25 порожні простори бо 26 тримачC stationary layer 4 top 5 rotating grate 6 first gasifying agents 7 nozzle 8 second gasifying agents 9 tank wall 10 pressure retaining tank wall 11 inner steel lining 12 nozzles for gasifying agents 13 nozzles for gasifying agents 14 first ash zone 15 zone of first oxidation 16 zone of the first gasification 17 zone of the first pyrolysis 18 zone of the first drying 19 vortex zone 20 closely adjacent area 21 small combustible materials 22 downpipe 23 discharge hole 24 deflection plate 25 empty spaces bo 26 holder

27 азот 28 підвісна шахта 293 неочищений газ 30 відвід неочищеного газу 31 зола 32 брикетувальний прес 33 засіб, який сприяє агломерації27 nitrogen 28 suspended mine 293 raw gas 30 raw gas outlet 31 ash 32 briquetting press 33 agent that promotes agglomeration

Claims

FORMULA OF THE INVENTION

1. The method of gasification of solid combustible materials under pressure in a stationary bed with gasifying agents containing oxygen and water vapor, using a high-pressure gas generator with a stationary bed, with the supply of coarse-grained, solid combustible materials and the removal of gas, and both actions are carried out in the main part of the gas generator high-pressure fixed bed, with a rotating grate and ash removal in the bottom of the high-pressure gas generator with a fixed bed, with adjustable supply of the first gasifying agents for non-slagging gasification using a rotating grate of the high-pressure gas generator with a stationary bed, and the critical minimum values of the steam ratio are adjusted -oxygen, with the filling of a stationary layer above the rotating grate, which is characterized by the fact that in addition to the first gasifying agents supplied by the rotating grate and independently of them through at least one that reaches the upper part fixed bed backfill fins, the gasifying agent nozzle blows second gasifying agents for slag gasification, and that the second gasifying agents are blown with steam-oxygen ratios of 0.5 to 4 kg/m and gas exit velocities of 20 to 120 m/s.

2. The method according to claim 1, which differs in that the second gasifying agents are blown into the height zone of the high-pressure gas generator with a stationary layer, which extends from a maximum of 1 m above the top of the rotating grate to 0.5 m below the surface of the stationary layer backfill. From Z. The method according to claim 1 or claim 2, which differs in that coarse-grained, solid combustible materials with a grain size of more than 2 mm are loaded into the high-pressure gas generator with a stationary layer.

4. The method according to one of claims 1-3, which is characterized by the fact that fine-grained and/or dust-like combustible materials are additionally supplied to the vortex zones that are formed in front of the nozzles for gasifying agents, and the amount of supplied fine-grained and dust-like combustible materials is as large as possible, which stoichiometrically ensures extensive gasification in the vortex zones.

5. The method according to one of claims 1-4, which is characterized by the fact that the second gasifying agents are alternatively blown into two high-altitude zones with a corresponding vertical length of less than 1 m, which have a minimum vertical distance from each other of 1 m and are located at the maximum and minimum height, respectively backfilling of the stationary layer of the high-pressure gas generator with the stationary layer, respectively, in the upper half of the first gasification zone, below the pyrolysis zone.

I and f-t! I I And there is k I . and the 14th a I Kar rya TI I ro Kit - 28 yu-ShTs i pyv I and 14 scha A ra ud Z Z ; Tugu shcha Z m mak Di - 4 JAZ 21 V ra sex DBA sa | I 24-- T- ser - 28- rUkhh KM still XX they and ver r rea ke I p || , I A I I ok t And there are; and in I h.

In "SD De 13 ! yo ra i i i re |. 18 18- Her Seya ni i Mei i |! ate Ou i A 4 Bosh rnnnyoY KE 14 i a ren z1-3 TSI ! Ffig

What . Sun 29-th 30 s shi MO LI. What he did, ЧЯ - uv u a va» // ЖЙ i UA I-ykh Z SCHI I ori i i sluh 8. -- ANNU i o r t pek zhk dealer i Be v-. gy shcha S shi z ra DEveIIVva I i - EM m i ANNA son a in OT oh Pola! 35 . a and ra DE Monte fi; am A he: m na u na Y sce h shk ek a h ve sya pi F zo ak Sy E | вх Я р и са я Ух А, Ж 13 Konno 20 Ге pa у та /0/ -418 du .

0. / in Fig. 2 with Y