UA120631C2 - Спосіб газифікації твердого подрібненого палива - Google Patents
Спосіб газифікації твердого подрібненого палива Download PDFInfo
- Publication number
- UA120631C2 UA120631C2 UAA201707248A UAA201707248A UA120631C2 UA 120631 C2 UA120631 C2 UA 120631C2 UA A201707248 A UAA201707248 A UA A201707248A UA A201707248 A UAA201707248 A UA A201707248A UA 120631 C2 UA120631 C2 UA 120631C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- semi
- gasification
- coke
- coking
- fuel
- Prior art date
Links
- 238000002309 gasification Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000004939 coking Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 5
- 239000010763 heavy fuel oil Substances 0.000 claims description 2
- 238000004886 process control Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 17
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 10
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- QGJOPFRUJISHPQ-NJFSPNSNSA-N carbon disulfide-14c Chemical compound S=[14C]=S QGJOPFRUJISHPQ-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 3
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 3
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 3
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 description 2
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 2
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical class C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
Винахід належить до теплової енергетики і, зокрема, до газифікації твердого подрібненого палива та може бути використаний в енергетичних установках для виробництва теплової та електричної енергії. Спосіб газифікації твердого подрібненого палива, який здійснюють шляхом попереднього підсушування і напівкоксування з подальшою газифікацією гарячого напівкоксу на парокисневому, або пароповітряному дутті і очисткою генераторного газу від частинок коксу і золи. Згідно з винаходом, здійснюють підсушування і напівкоксування палива у реакторі напівкоксування за рахунок тепла суміші гарячої золи і коксу, які виділяють з потоку генераторного газу під час його очистки, а гарячі гази і пари смол змішують з потоком гарячого генераторного газу для подальшої газифікації смол, напівкокс, який отримують після напівкоксування палива, газифікують у циркулюючому псевдозрідженому шарі, а частинки золи, після газифікації напівкоксу, подають на допалювання залишкових горючих і термічного знешкодження шкідливих речовин з надлишком повітря вище стехіометричного. Винахід забезпечує простоту управління процесом і його стійкість, знижує вихід шкідливих речовин.
Description
Винахід належить до теплової енергетики і, зокрема, до газифікації твердого подрібненого палива та може бути використаний в енергетичних установках для виробництва теплової та електричної енергії.
Винахід направлений на підвищення ефективності та надійності процесу газифікації високозольного вугілля у псевдозрідженому шарі.
Відомий спосіб газифікації твердого палива у псевдозрідженому шарі "Процес Вінклера"
ІШиллинг Г-Д. Газификация угля: пер. с нем. / Г-Д. Шиллинг, Б. Бонн, У. Краус; пер. С. Р.
Исламов. // М.: Недра, 1986. - С. 51-57. за допомогою якого здійснюється процес газифікації подрібненого твердого палива у псевдозрідженому шарі на парокисневому, або пароповітряному дутті. Спосіб газифікації одноступеневий.
Однак під час газифікації багатого леткими речовинами кам'яного вугілля, в процесі нагрівання яких виділяється велика кількість смол, надійність роботи газогенераторів такого типу знижується через можливу агломерацію частинок під час коксування виділеної смоли.
Відомий також спосіб газифікації твердого палива |Шиллинг Г-Д. Газификация угля: пер. с нем. / Г-Д. Шиллинг, Б. Бонн, У. Краус; пер. С.Р.Исламов.// М.: Недра, 1986.- С. 128-131 в протитоковому багатоступеневому псевдозрідженому шарі з попередньою дегазацією вугілля гарячим неочищеним газом і напівкоксування гарячим неочищеним низькокалорійним генераторним газом, який після обезпилення і відповідної очистки направляється споживачам (в котельну установку, або газову турбіну). Спосіб відомий під назвою "Процес Вестінгауз" (прототип).
Проте використання у "процесі Вестінгауз" як теплоносія для напівкоксування гарячого генераторного газу, з метою запобігання агломерації частинок потребує використання псевдозрідженого шару з великою масою інертного матеріалу відносно маси палива, що подається (відношення близько 100:1). Застосування газового теплоносія в поєднанні з багатоступінчатим псевдозрідженим шаром для проведення сушіння і напівкоксування ускладнює операцію управління процесом, знешкодження шкідливих речовин і знижує надійність роботи установок.
В основу винаходу поставлено задачу створити спосіб газифікації твердого подрібненого палива, в якому за рахунок єдності процесу напівкоксування вугілля і газифікації напівкоксу,
Зо зв'язаного спільним контуром циркуляції твердого теплоносія, дозволив би забезпечити простоту управління процесом, надійність роботи установки та знешкодження шкідливих речовин, які утворюються у процесі напівкоксування і газифікації палива, допалюванням залишкових горючих золи з надлишком повітря вище стехіометричного значення.
Поставлена задача вирішується тим, що згідно з запропонованим способом газифікації твердого подрібненого палива, який здійснюють шляхом попереднього підсушування і напівкоксування з подальшою газифікацією гарячого напівкоксу на парокисневому, або пароповітряному дутті і очисткою генераторного газу від частинок коксу і золи, згідно з винаходом, здійснюють підсушування і напівкоксування палива у реакторі напівкоксування за рахунок тепла суміші гарячої золи і коксу, які виділяють з потоку генераторного газу під час його очистки, а гарячі гази і пари смол змішують з потоком гарячого генераторного газу для подальшої газифікації смол, напівкокс, який отримують після напівкоксування палива, газифікують у циркулюючому псевдозрідженому шарі, а частинки золи, після газифікації напівкоксу, подають на допалювання залишкових горючих і термічного знешкодження шкідливих речовин з надлишком повітря вище стехіометричного.
Єдність процесу напівкоксування вугілля і газифікації напівкоксу, зв'язаного спільним контуром циркуляції твердого теплоносія, забезпечує простоту управління процесом і його стійкість. Потік золи, після газифікації напівкоксу, направляють на допалювання залишкових горючих речовин та вогневого знешкодження шкідливих речовин (фенолів, СабОз, сірковуглецю та ін.). У процесі допалювання знешкоджують шкідливі сполучення, які утворилися на стадії напівкоксування і газифікації палива, захоплені з золою (феноли, сірковуглець та ін.), а також доокислюють СабОз у нешкідливий і стабільний Сабо (гіпс).
На кресленні приведена принципова схема установки для реалізації способу газифікації твердого подрібненого палива.
Установка складається з дозатора подрібненого палива 1, реактора напівкоксування 2, дозатора напівкоксу З, газогенератора циркулюючого псевдозрідженого шару для газифікації напівкоксу 4, змішувача генераторного газу з газоподібними продуктами напівкоксування палива 5, циклон грубої очистки отриманого горючого газу від частинок золи і коксу 6, дільника потоку коксозольної суміші 7, пристрою для допалювання залишкових горючих речовин в золі 8, підігрівач газифікуючого агента, який подається в газогенератор, 9; а також трубопроводу 10 бо передачі газоподібних продуктів напівкоксування з реактора 2 у змішувач 5, трубопроводу 11 передачі надлишку золи з дільника 7 у пристрій допалювання 8, трубопроводу 12 подачі повітря у пристрій допалювання, трубопроводу 13 подачі газифікуючого агента в газогенератор, трубопроводів 14 і 15 відповідно для відводу генераторного газу до споживача і продуктів згорання з пристрою допалювання 8 у підігрівач газифікуючого агента 9 і в атмосферу.
Спосіб газифікації твердого подрібненого палива здійснюють шляхом подачі подрібненого палива дозатором 1 в реактор напівкоксування 2, куди надходить потік гарячих частинок коксу і золи - твердий теплоносій, виділений з потоку генераторного газу в циклоні б, який пройшов дільник 7. В залежності від властивостей вугілля, яке подається на газифікацію, співвідношення маси твердого теплоносія і маси палива, що подається, змінюється в межах від 2:1 до 12:1. В процесі напівкоксування без доступу повітря в реакторі 2 проходить спочатку випаровування вологи палива, а потім термодеструкція органічної маси палива з утворенням горючих вуглеводневих газів, парів смол і твердого залишку - напівкоксу. Суміш напівкоксу з твердим теплоносієм дозатором З подають на газифікацію в газогенератор 4 з циркулюючим псевдозрідженим шаром. В нижню частину газогенератора по трубопроводу 13 подають потік газифікуючого агента (паракисень, або параповітря), підігрітого до необхідної температури в підігрівачі 9.
Газоподібні і пароподібні продукти термодеструкції органічної частини палива з реактора 2 по трубопроводу 10 направляють у змішувач 5, в якому відбувається їх перемішування з більш гарячим газом, отриманим в результаті газифікації напівкоксу. В зоні більш високих температур відбувається деструкція парів смол з утворенням газоподібних вуглеводнів і твердих вуглецевих частинок. В результаті підвищується теплота згорання газу газифікації напівкоксу. Далі потік гарячого газу проходить через циклон б в якому з нього виділяють тверді частинки недогазифікованого коксу і золи та направляють через дільник потоку 7 в реактор напівкоксування 2 (основна частина), а надлишок, по трубопроводу 11 направляють у пристрій для допалювання 8. Частково знепилений в циклоні горючий газ направляють без додаткової очистки на спалювання, якщо споживачем є енергетичний котел, або на пристрій тонкої очистки, якщо споживачем є газова турбіна. У пристрої допалювання 8 допалюють залишкові горючі золи не прогазифіковані у газогенераторі 4. Допалювання відбувається в потоці повітря, яке подають по трубопроводу 12. Газоподібні продукти згорання по трубопроводу 15 направляють у
Зо теплообмінник 9. Золу виводять з циклу установки.
Допалювання горючих зол проводять з надлишком повітря вище стехіометричного значення, особливо якщо для зв'язування оксидів сірки використовують вапняк. У процесі допалювання знешкоджують шкідливі сполучення, які утворилися на стадії напівкоксування і газифікації палива, захоплені з золою (феноли, сірковуглець та ін.), а також доокислюють
СабОз у нешкідливий і стабільний Сабох (гіпс).
Єдність процесу напівкоксування вугілля і газифікації напівкоксу, зв'язаного спільним контуром циркуляції твердого теплоносія, забезпечує простоту управління процесом і його стійкість. Використання попереднього напівкоксування збільшує активність напівкоксу під час проведення процесу газифікації в порівнянні з газифікацією термічно необробленого вугілля.
Claims (1)
- ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Спосіб газифікації твердого подрібненого палива, який здійснюють шляхом попереднього підсушування і напівкоксування з подальшою газифікацією гарячого напівкоксу на парокисневому, або пароповітряному дутті і очисткою генераторного газу від частинок коксу і золи, який відрізняється тим, що здійснюють підсушування і напівкоксування палива у реакторі напівкоксування за рахунок тепла суміші гарячої золи і коксу, які виділяють з потоку генераторного газу під час його очистки, а гарячі гази і пари смол змішують з потоком гарячого генераторного газу для подальшої газифікації смол, напівкокс, який отримують після напівкоксування палива, газифікують у циркулюючому псевдозрідженому шарі, а частинки золи, після газифікації напівкоксу, подають на допалювання залишкових горючих і термічного знешкодження шкідливих речовин з надлишком повітря вище стехіометричного.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA201707248A UA120631C2 (uk) | 2017-07-10 | 2017-07-10 | Спосіб газифікації твердого подрібненого палива |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA201707248A UA120631C2 (uk) | 2017-07-10 | 2017-07-10 | Спосіб газифікації твердого подрібненого палива |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA120631C2 true UA120631C2 (uk) | 2020-01-10 |
Family
ID=71117027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201707248A UA120631C2 (uk) | 2017-07-10 | 2017-07-10 | Спосіб газифікації твердого подрібненого палива |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA120631C2 (uk) |
-
2017
- 2017-07-10 UA UAA201707248A patent/UA120631C2/uk unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1278813B1 (en) | A method and a system for decomposition of moist fuel or other carbonaceous materials | |
| CN103740389B (zh) | 低阶煤梯级利用的多联产工艺 | |
| EA022238B1 (ru) | Способ и система для производства чистого горячего газа на основе твердых топлив | |
| FI76114C (fi) | Foerfarande foer pyrolysering av lignocellulosahaltiga aemnen och anordning foer genomfoerande av foerfarandet. | |
| AU2012229849B2 (en) | Complex system for utilizing coal in manufacture of char and raw material gas and electric power generation | |
| EP1027408A1 (en) | Process and apparatus for gasifying solid carbonaceous material | |
| ITTO20070438A1 (it) | Apparato per la decomposizione di sostanze organiche vegetali e la produzione di gas combustibile per via termochimica, e relativo metodo | |
| FI125685B (fi) | Menetelmä pyrolyysin suorittamiseksi ja pyrolyysilaitteisto | |
| CN101636473A (zh) | 干燥和气化方法 | |
| JP5590947B2 (ja) | ガス化炉及びボイラ設備 | |
| JP6388555B2 (ja) | バイオマスガス化システム及びこれを用いるボイラ設備 | |
| CN103791503A (zh) | 一种有机固体废物气化焚烧一体化装置及方法 | |
| CN203464261U (zh) | 适合生物质及危险固废的流化床气化燃烧锅炉 | |
| JPS6150995B2 (uk) | ||
| UA120631C2 (uk) | Спосіб газифікації твердого подрібненого палива | |
| RU2408820C1 (ru) | Установка для мультифазового пиролиза органического сырья | |
| UA123424C2 (uk) | Спосіб газифікації твердого подрібненого палива | |
| UA127883C2 (uk) | Спосіб газифікації твердого подрібненого палива | |
| Koga et al. | Biomass solid fuel production from sewage sludge with pyrolysis and co-firing in coal power plant | |
| Bentzen et al. | Upscale of the two-stage gasification process | |
| SU1120009A1 (ru) | Способ термической переработки пылевидного твердого топлива | |
| RU2763291C1 (ru) | Способ производства сорбента на биоугольной основе и тепловой энергии из лузги подсолнечника и установка для его реализации | |
| US6312483B1 (en) | Method of and apparatus for producing combustible gases from pulverized solid fuel | |
| DK201970772A1 (en) | Method and system for production of a hot burnable gas based on solid fuels | |
| JP5595089B2 (ja) | ガス化炉及びボイラ設備 |