UA78661C2 - Mechanism for gasification of solid fuel - Google Patents
Mechanism for gasification of solid fuel Download PDFInfo
- Publication number
- UA78661C2 UA78661C2 UAA200605918A UAA200605918A UA78661C2 UA 78661 C2 UA78661 C2 UA 78661C2 UA A200605918 A UAA200605918 A UA A200605918A UA A200605918 A UAA200605918 A UA A200605918A UA 78661 C2 UA78661 C2 UA 78661C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- fuel
- section
- gasification
- gas
- ash
- Prior art date
Links
- 238000002309 gasification Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 title abstract 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 64
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 26
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 210000003739 neck Anatomy 0.000 claims description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 7
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 36
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003570 air Substances 0.000 abstract 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 20
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 12
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 7
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід відноситься до теплоенергетики, наприклад до пристроїв для газифікації вугілля, торфу та іншої 2 вуглецевовмісної сировини з одержанням горючого генераторного газу для його наступного використання в технологічних чи енергетичних установках.The invention relates to thermal power engineering, for example, to devices for gasification of coal, peat and other 2 carbon-containing raw materials with the production of combustible generator gas for its subsequent use in technological or power plants.
Відомий пристрій для газифікації вугілля (патент України Мо27668, МПК 59 С103/08, дата офіційної публікації (41) 15.09.2000 Бюл. Мо4/2000), що включає вертикальний реактор, який містить пристрій подачі вугілля в реактор, розташований у верхній його зоні, ванну для шлакового розплаву, розташовану в нижній зоні то реактора, пристрій подачі агентів, що газифікують, у ванну для шлакового розплаву нижче рівня шлакового розплаву, тракт відведення газу, а також пристрій випуску і поділу шлаку по фракціях. Пристрій додатково містить шлакоприймач, розташований під днищем ванни, у днищі ванни встановлений переливний патрубок з виходом у шлакоприймач. Порожнина шлакоприймача сполучена з трактом відведення газу, з пристроєм подачі окислювача і з пристроєм відведення продуктів горіння, а пристрій випуску і поділу шлаку по фракціях виконано т в шлакоприймачі. Пристрій випуску і поділу шлаку по фракціях виконано у вигляді вертикальної перегородки, установленої на днищі шлакоприймача з можливістю поділу нижньої зони шлакоприймача на дві відкриті ємності, при цьому одну з зазначених ємностей розташовують під виходом переливного патрубка, встановленого в днищі ванни, і кожну з ємностей постачають шиберним затвором, встановленим у днищі шлакоприймача.A known device for coal gasification (patent of Ukraine Mo27668, IPC 59 C103/08, date of official publication (41) 15.09.2000 Bull. Mo4/2000), which includes a vertical reactor, which contains a device for supplying coal to the reactor, located in its upper zone , a bath for slag melt located in the lower zone of the reactor, a device for supplying gasifying agents to a bath for slag melt below the level of the slag melt, a gas removal path, as well as a device for releasing and separating slag into fractions. The device additionally contains a slag receiver located under the bottom of the bath, in the bottom of the bath there is an overflow pipe with an outlet to the slag receiver. The cavity of the slag receiver is connected to the gas discharge path, to the oxidizer supply device, and to the combustion products removal device, and the slag release and fractionation device is made in the slag receiver. The device for the release and separation of slag into fractions is made in the form of a vertical partition installed on the bottom of the slag receiver with the possibility of dividing the lower zone of the slag receiver into two open containers, while one of the mentioned containers is placed under the outlet of the overflow pipe installed in the bottom of the bath, and each of the containers is supplied sliding gate installed in the bottom of the slag receiver.
Спільними ознаками з винаходом, що заявляється, є наявність у конструкції аналога вертикального реактора, який містить пристрій подачі вугілля в реактор, пристрою подачі агентів, що газифікують, тракт відведення газу.Common features with the claimed invention are the presence in the design of an analogue of a vertical reactor, which includes a device for supplying coal to the reactor, a device for supplying gasifying agents, and a gas discharge path.
Причинами, що перешкоджають одержанню потрібного технічного результату, є не досить вдало вибрана конструкція пристрою для газифікації твердого палива, яка передбачає проведення процесу газифікації у ванні з розплавленим шлаком вугілля. Такий процес має надмірну енергозатратність і придатний лише для газифікації вугілля. с 29 Відомий також газифікатор вуглецевовмісної сировини струминного типу (патент Російської Федерації (3The reasons preventing the achievement of the desired technical result are the poorly chosen design of the device for gasification of solid fuel, which involves conducting the gasification process in a bath with molten coal slag. Such a process is energy-intensive and suitable only for coal gasification. p. 29 The gasifier of carbon-containing raw materials of the jet type is also known (patent of the Russian Federation (3
Мо2237703, МПК" С10.3/20, дата публікації: 2004.10.10)1. Газифікатор містить розташовану у верхній частині корпусу камеру вертикального типу, пальник для введення вуглецевовмісної сировини і кисневмісного газу, патрубки для виведення газу і шлаку в нижній частині камери, сопла для подачі води на стінки камери, «- 20 розташовані тангенціально по окружності камери. Він оснащений розташованими послідовно камерами окислення, конверсії, кристалізації і шлаковидалення, а також пристроєм для введення вуглецевовмісної (Се) сировини і кисневмісного газу через пальник із гвинтовими насадками в патрубках. Газифікатор також оснащений с розташованим на кришці камери окислення пристроєм для регулювання руху гвинтових насадок у пальнику, розташованим у камері окислення пристроєм для концентрування високої температури усередині жароміцної с з обичайки. Він також оснащений розташованими на стінках камери окислення гвинтовими ребрами для надання М водяній парі відцентрового руху, пристроєм відкритого конуса з проміжним фланцем, що опускається вузькою частиною з камери окислення в камеру конверсії, пристроями виводу з кругової порожнини газифікуючого агента у камеру конверсії, виконаних тангенціально рівномірно по окружності на поверхні нижньої частини камери конверсії що розширюється, пристроєм для виводу цільового продукту з камери кристалізації і камери « 70 Шлаковидалення, пристроєм для нагромадження і вивантаження зольних продуктів і шлаків з камери -в шлаковидалення. с Спільними суттєвими ознаками з винаходом, що заявляється, є наявність у газогенераторі корпусу, патрубка :з» для виведення газів, пристрою для введення вуглецевовмісної сировини, пристрою для виведення цільового продукту, пристрою для накопичення і вивантаження зольних продуктів.Mo2237703, IPC" C10.3/20, publication date: 2004.10.10)1. The gasifier contains a vertical type chamber located in the upper part of the body, a burner for introducing carbon-containing raw materials and oxygen-containing gas, nozzles for removing gas and slag in the lower part of the chamber, nozzles for supplying water to the walls of the chamber, "- 20 are located tangentially around the circumference of the chamber. It is equipped with successively located oxidation, conversion, crystallization and slag removal chambers, as well as a device for introducing carbon-containing (Se) raw materials and oxygen-containing gas through a burner with screw nozzles in the nozzles . The gasifier is also equipped with a device located on the lid of the oxidation chamber to regulate the movement of the screw nozzles in the burner, a device located in the oxidation chamber for concentrating high temperature inside a heat-resistant s from the pipe. It is also equipped with helical fins located on the walls of the oxidation chamber to give M water vapor a centrifugal movement, the device of the open co a nose with an intermediate flange that descends with a narrow part from the oxidation chamber into the conversion chamber, devices for the output of the circular cavity of the gasifying agent into the conversion chamber, made tangentially uniform around the circumference on the surface of the lower part of the expanding conversion chamber, a device for outputting the target product from the crystallization chamber and chamber « 70 Slag removal, a device for accumulation and discharge of ash products and slag from the chamber - in slag removal. c Common essential features with the claimed invention are the presence in the gas generator of a housing, a nozzle "z" for the removal of gases, a device for introducing carbon-containing raw materials, a device for removing the target product, a device for accumulating and discharging ash products.
Причинами, що перешкоджають досягненню потрібного технічного результату, є невдала конструкція, -1 придатна лише для пилоподібного палива.The reasons preventing the achievement of the desired technical result are an unsuccessful design, -1 is only suitable for pulverized fuel.
За прототип вибрано газогенератор для твердого палива |за патентом СРСР Мо959632, МПК З С103/00, со дата публікації 15.09.82, Бюл. Мо341). Пристрій за прототипом складається з реакційної камери (корпусу) і б приєднаних до неї засобів для завантаження палива, підведення газифікуючих агентів та відведення золи й одержаного генераторного газу. Засоби для підведення газифікуючих агентів приєднані до нижньої та середньоїA gas generator for solid fuel was chosen as the prototype according to the USSR patent Mo959632, IPC Z C103/00, date of publication 09/15/82, Bull. Mo341). The device according to the prototype consists of a reaction chamber (housing) and means attached to it for loading fuel, supplying gasifying agents and removing ash and generated generator gas. Means for supplying gasifying agents are attached to the lower and middle
Ме частин реакційної камери. Засіб для завантаження палива приєднано до середньої частини реакційної камери. У шк нижній частині реакційної камери розміщено колосникову решітку, що обертається. Пристрій за прототипом також оснащений засобами для охолодження, що розміщені в нижній і/або у верхній частинах реакційної камери.Me parts of the reaction chamber. A fuel loading device is attached to the middle part of the reaction chamber. A rotating grate is placed in the lower part of the reaction chamber. The prototype device is also equipped with means for cooling located in the lower and/or upper parts of the reaction chamber.
Середня частина реакційної камери виконана з внутрішнім поперечним перерізом, що розширюється догори. 5Б Пристрій за прототипом додатково містить у верхній частині реакційної камери вставку трубчастої форми і сопла, які розміщені у верхній частині вставки і направлені усередину вставки (сопловий пристрій). Вставка (Ф. оснащена пристроєм для охолодження, який приєднано до сопел. ко Спільними ознаками з пристроєм, що заявляється, є наявність корпусу оснащеного засобами для завантаження твердого палива, для підведення газифікуючого агенту, відведення золи й одержаного бор генераторного газу.The middle part of the reaction chamber is made with an internal cross-section that expands upwards. 5B The device according to the prototype additionally contains in the upper part of the reaction chamber a tubular insert and a nozzle, which are placed in the upper part of the insert and directed inside the insert (nozzle device). The insert (F. is equipped with a cooling device, which is attached to the nozzle. Common features with the claimed device are the presence of a case equipped with means for loading solid fuel, for supplying the gasifying agent, removing ash and the resulting boron generator gas.
Причинами, що перешкоджають досягненню потрібного технічного результату, є надмірні розміри корпусу, що істотно збільшує затрати на його виготовлення.The reasons preventing the achievement of the desired technical result are the excessive dimensions of the case, which significantly increases the costs of its manufacture.
В основу винаходу поставлена задача удосконалення пристрою для газифікації твердого палива, в якому за рахунок зміни конструктивного виконання та введення нових елементів забезпечується зменшення розмірів 65 пристрою при збереженні високої продуктивності.The basis of the invention is the task of improving the device for gasification of solid fuel, in which, due to changes in the design and the introduction of new elements, a reduction in the size of the device 65 is ensured while maintaining high productivity.
Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для газифікації твердого палива, який має корпус, що оснащений засобами для завантаження твердого палива, підведення газифікуючого агенту, відведення золи й одержаного генераторного газу, згідно з винаходом, корпус виконаний складеним з розміщених послідовно зверху вниз горловини, секції випаровування вологи, секції термічного розкладання палива, секції, окислення палива, секції газифікації палива, золозбірника, причому зазначені складові частини корпусу оснащені додатковими ізольованими від атмосфери кільцевими оболонками, які трубопроводами зв'язані в систему подачі повітря і рециркуляції газів у пристрої та відведення генераторного газу, система подачі повітря і рециркуляції газів складається з трубопроводу, розгалуженого принаймні на два патрубки, один з яких приєднано до ізольованої від атмосфери кільцевої оболонки секції газифікації палива, а другий - через ежектор у/о та систему трубопроводів приєднано до ізольованих від атмосфери кільцевих оболонок горловини, секції термічного розкладання палива та секції окислення палива, крім того, у кільцевих оболонках секції термічного розкладання палива та секції окислення палива розміщено засоби для спрямування повітря в секцію газифікації палива та газоповітряної суміші в секцію окислення палива.The task is solved by the fact that the device for gasification of solid fuel, which has a body equipped with means for loading solid fuel, supplying a gasifying agent, removing ash and the obtained generator gas, according to the invention, the body is made of a composite of necks, sections placed sequentially from top to bottom moisture evaporation, fuel thermal decomposition section, fuel oxidation section, fuel gasification section, ash collector, and the specified components of the housing are equipped with additional annular shells isolated from the atmosphere, which are connected by pipelines to the system of air supply and gas recirculation in the device and generator gas removal , the air supply and gas recirculation system consists of a pipeline branched into at least two nozzles, one of which is connected to the atmosphere-insulated annular shell of the fuel gasification section, and the second is connected to the atmosphere-insulated k in the annular shells of the neck, the fuel thermal decomposition section and the fuel oxidation section, in addition, in the annular shells of the fuel thermal decomposition section and the fuel oxidation section, there are means for directing air into the fuel gasification section and the gas-air mixture into the fuel oxidation section.
Згідно з винаходом, горловина має кришку-клапан.According to the invention, the neck has a valve cover.
Згідно з винаходом, засіб для завантаження твердого палива приєднано до горловини.According to the invention, a means for loading solid fuel is attached to the nozzle.
Згідно з винаходом, засоби для спрямування повітря в секцію окислення палива та секцію газифікації палива складаються з розміщених симетрично по периметру газових сопел, які мають форму вертикальних щілин, а напрямок дуття спрямований по дотичній до внутрішньої поверхні корпусу з можливістю завихрювання газових струменів.According to the invention, the means for directing air into the fuel oxidation section and the fuel gasification section consist of gas nozzles placed symmetrically around the perimeter, which have the form of vertical slits, and the blowing direction is directed tangentially to the inner surface of the housing with the possibility of swirling gas jets.
Згідно з винаходом, до секції окислення палива та газифікації палива приєднано патрубки первинного розпалювання палива, оснащені дверцятами-люками.According to the invention, the fuel oxidation and fuel gasification section are connected to the nozzles for the primary ignition of the fuel, equipped with hatch doors.
Згідно з винаходом, до золозбірника приєднано теплообмінник для охолодження золи, оснащений патрубками для подач! та відведення води, краном Маєвського і запобіжним клапаном.According to the invention, a heat exchanger for cooling the ash is attached to the ash collector, equipped with nozzles for feeding! and water drainage, with a Mayevsky faucet and a safety valve.
Згідно з винаходом, до золозбірника приєднано шнек для видалення золи. сAccording to the invention, an auger for ash removal is attached to the ash collector. with
Нижче наводиться докладний опис пристрою, що заявляється, з посиланнями на креслення, на якому схематично показано пристрій для газифікації вугілля, що заявляється, в поздовжньому (вертикальному) розрізі. і)Below is a detailed description of the claimed device, with references to the drawing, which schematically shows the claimed coal gasification device in a longitudinal (vertical) section. and)
Креслення, як і наведений нижче приклад конкретного виконання пристрою, тільки пояснюють суть винаходу, ніякою мірою не обмежуючи обсяг прав, визначений його формулою. Так, наприклад, частини корпусу можуть бути сполучені за допомогою фланцевих з'єднань, корпус також може мати внутрішню захисну футерівку У "п зо високотемпературній зоні тощо.The drawings, as well as the below example of a specific implementation of the device, only explain the essence of the invention, without limiting the scope of rights defined by its formula. So, for example, parts of the housing can be connected using flange connections, the housing can also have an internal protective lining in the high-temperature zone, etc.
Пристрій для газифікації твердого палива має корпус, виконаний складеним з розміщених послідовно зверху ісе) вниз таких частин: «о - горловини 1, що має кришку-клапан 2, - секції З випаровування вологи з додатковою, ізольованою від атмосфери, кільцевою оболонкою 4 для со відведення водяної пари і летких продуктів термічного розкладання палива, ї- - секції 5 термічного розкладання палива з додатковою, ізольованою від атмосфери, кільцевою оболонкою б для подачі газоповітряної суміші в зону горіння через розміщені по периметру кільцевої оболонки сопла 7, що мають форму вертикальних щілин з напрямком дуття, спрямованого по дотичній до внутрішньої поверхні корпусу (кількість сопел і площу перерізу їх вертикальних щілин визначають для кожного пристрою залежно від « Запроектованої продуктивності). з с - секції 8 окислення палива з приєднаним патрубком 9 для первинного розпалювання палива. До корпусу пристрою для газифікації твердого палива приєднано ще один патрубок 10 для первинного розпалювання ;» палива. Навколо секції 8 окислення палива розміщено додаткову, ізольовану від атмосфери, кільцеву оболонку 11 із розміщеними симетрично по периметру соплами 12, які мають форму вертикальних щілин з напрямком дуття, що спрямований по дотичній до внутрішньої поверхні корпусу (кількість сопел і площу перерізу їх -І вертикальних щілин визначають для кожного пристрою залежно від запроектованої продуктивності). - секції 13 газифікації палива з додатковою, ізольованою від атмосфери, кільцевою оболонкою 14, що со з'єднана з патрубком 15 підведення генераторного газу;The device for gasification of solid fuel has a body made of the following parts placed sequentially from top to bottom: "o - neck 1, which has a cover-valve 2, - moisture evaporation section with an additional ring shell 4, isolated from the atmosphere, for so removal of water vapor and volatile products of thermal decomposition of fuel, i- - section 5 of thermal decomposition of fuel with an additional annular shell b isolated from the atmosphere for supplying the gas-air mixture to the combustion zone through nozzles 7 located along the perimeter of the annular shell, which have the form of vertical slits with in the direction of blowing directed tangentially to the inner surface of the case (the number of nozzles and the cross-sectional area of their vertical slits are determined for each device depending on the "Designed performance"). with c - section 8 of fuel oxidation with attached nozzle 9 for primary ignition of fuel. Another nozzle 10 for primary ignition is attached to the body of the device for gasification of solid fuel;" fuel Around the fuel oxidation section 8 is placed an additional annular shell 11, isolated from the atmosphere, with nozzles 12 placed symmetrically around the perimeter, which have the form of vertical slits with the blowing direction directed tangentially to the inner surface of the housing (the number of nozzles and their cross-sectional area - and vertical slots are determined for each device depending on the designed performance). - section 13 of fuel gasification with an additional annular shell 14 isolated from the atmosphere, which is connected to the nozzle 15 of the generator gas supply;
Ге» - золозбірника 16, до якого приєднано теплообмінник 17 для охолодження золи і шнек 18 для видалення охолодженої золи.Ge" - ash collector 16, to which a heat exchanger 17 for cooling ash and an auger 18 for removing cooled ash are attached.
Ме, До горловини 1 приєднано шнек 19 для завантаження палива. Навколо горловини 1 розміщено додаткову, як ізольовану від атмосфери, кільцеву оболонку 20, до якої приєднано патрубок 21 відведення до ежектора 22 водяної пари та летких компонентів термічного розкладання твердого палива. Ежектор 22 містить сопло 23, а також приєднані до нього патрубки 21 і 24 для відведення водяної пари і летких продуктів термічного ов розкладання палива, патрубок 25 нагнітання повітря і патрубок 26 для спрямування газоповітряної суміші у кільцеву оболонку 6. Від патрубка 25 нагнітання повітря відгалужено патрубок 27 для спрямування частиниMe, A screw 19 is attached to the neck 1 for loading fuel. An additional ring shell 20 is placed around the neck 1, isolated from the atmosphere, to which a nozzle 21 is attached to the ejector 22 of water vapor and volatile components of the thermal decomposition of solid fuel. The ejector 22 contains a nozzle 23, as well as nozzles 21 and 24 attached to it for removing water vapor and volatile products of thermal decomposition of fuel, nozzle 25 for injecting air and nozzle 26 for directing the gas-air mixture into the annular shell 6. A nozzle is branched off from nozzle 25 for injecting air 27 to direct the part
Ф) повітряного потоку у кільцеву оболонку 11. Патрубки 9 і 10 для первинного розпалювання палива мають ка дверцята-люки 28 і 29. Теплообмінник 17 для охолодження золи містить патрубок ЗО для введення холодної води, патрубок 31 для відведення гарячої води, кран Маєвського 32, який видаляє із рідини теплообмінника во газуваті включення, і запобіжний клапан 33.Ф) air flow into the annular shell 11. Pipes 9 and 10 for primary ignition of fuel have hatch doors 28 and 29. Heat exchanger 17 for cooling ash contains pipe ZO for the introduction of cold water, pipe 31 for the removal of hot water, Mayevsky faucet 32, which removes from the liquid of the heat exchanger in gaseous inclusions, and safety valve 33.
У різних зонах корпусу газогенератора, що заявляється, розміщені датчики температури (на кресленнях не показані), а під опорами розміщені тензодатчики з цифровими індикаторами, які фіксують вагу пристрою та динаміку газифікації твердого палива у процесі роботи газогенератора (на кресленні не показані).Temperature sensors (not shown in the drawings) are placed in different areas of the gas generator body, and strain gauges with digital indicators are placed under the supports, which record the weight of the device and the dynamics of solid fuel gasification during the operation of the gas generator (not shown in the drawing).
Пристрій для газифікації твердого палива, що заявляється, може мати дві, три і більше зон окислення, 65 Значне число сопел для дуття повітря та газоповітряних сумішей.The claimed solid fuel gasification device can have two, three or more oxidation zones, 65 A significant number of nozzles for blowing air and gas-air mixtures.
Пристрій для газифікації твердого палива працює так.The device for gasification of solid fuel works as follows.
Відкривають кришку-клапан 2 і через горловину 1 засипають в середину корпусу золу, що утворилась у результаті спалювання попередніх партій палива, або сухий річковий пісок. При цьому зола чи сухий пісок проходять послідовно через секцію З випаровування вологи, секцію 5 термічного розкладання палива секцію 8 окислення палива, секцію 13 газифікації палива і заповнюють золозбірник 16. Золу чи пісок засипають до рівня нижнього патрубка 10 первинного розпалювання палива. Рівень насипаних золи чи піску контролюють Через відкриті дверцята-люк 29. Решту робочого об'єму корпусу пристрою, що заявляється, заповнюють подрібненими сухими дровами з вологістю 20-3095. Розмір шматків подрібнених дров повинен бути таким, щоб у випадку неповного згорання, вони могли бути без перешкод видалені шнеком 18 разом із золою. Не вмикаючи засіб для 7/о подачі повітря, відкривають дверцята-люк 28 і починають попереднє розвалювання дров через патрубок 9 газовим пальником або факелом при відкритій кришці-люці 2. Під час попереднього розпалювання нижній патрубок 10, відіграє роль піддувала, а горловина 1 - роль димової труби, що створює потрібну тягу повітря.The cover-valve 2 is opened and through the neck 1 ash formed as a result of burning previous batches of fuel or dry river sand is poured into the middle of the body. At the same time, ash or dry sand passes sequentially through section C of moisture evaporation, section 5 of thermal decomposition of fuel, section 8 of fuel oxidation, section 13 of fuel gasification and fills the ash collector 16. Ash or sand is filled to the level of the lower nozzle 10 of the primary fuel ignition. The level of heaped ash or sand is controlled through the open hatch door 29. The rest of the working volume of the housing of the declared device is filled with chopped dry firewood with a moisture content of 20-3095. The size of pieces of chopped firewood should be such that in the event of incomplete combustion, they could be removed without hindrance by auger 18 together with ash. Without turning on the device for 7/o air supply, open the hatch door 28 and start the preliminary spreading of firewood through the nozzle 9 with a gas burner or torch with the hatch cover 2 open. During the preliminary ignition, the lower nozzle 10 plays the role of a blower, and the neck 1 - the role of the chimney, which creates the necessary air draft.
Після того, як дрова розгорілись у верхній частині секції 8, закривають дверцята-люки 28 і 29, а потім - кришку-клапан 2 і вмикають засіб для нагнітання повітря через зворотний клапан та регулюючий шибер (на /5 Кресленні не показані) у патрубки 25 і 27. Повітря рухається у двох напрямках: - по патрубку 27 повітря (10-2095 від загальної кількості) проходить у кільцеву оболонку 11 і через розміщені по периметру сопла 12 спрямовується у секцію 13 де відбуваються остаточна газифікація твердого палива. - по патрубку 25 повітря (80-9095 від загальної кількості) проходить через сопло 23 ежектора 22 створюючи 2о в ежекторі розрідження за принципом струменевого компресора. Завдяки такому розрідженню в ежекторі 22 водяна пара, летючі гази та продукти термічного розкладання палива, що утворилися в секції 5 та в секції З, через кільцеві оболонки 4 та 20 та через патрубки 21 та 24 засмоктуються в ежектор, змішуються з повітрям.After the firewood has ignited in the upper part of the section 8, the hatch doors 28 and 29 are closed, and then the cover-valve 2 and the means for injecting air through the non-return valve and the regulating damper (on /5 Drawings are not shown) into the nozzles 25 are turned on and 27. The air moves in two directions: - through the nozzle 27, air (10-2095 of the total amount) passes into the annular shell 11 and through the nozzles 12 placed on the perimeter is directed to the section 13, where the final gasification of solid fuel takes place. - through the nozzle 25, air (80-9095 of the total amount) passes through the nozzle 23 of the ejector 22, creating 2o in the ejector of rarefaction according to the principle of a jet compressor. Due to this rarefaction in the ejector 22, water vapor, volatile gases and products of thermal decomposition of the fuel formed in section 5 and in section C are sucked into the ejector through the annular shells 4 and 20 and through the nozzles 21 and 24 and mixed with air.
Утворена газоповітряна суміш патрубком 26 рухається у кільцеву оболонку 6, а потім через сопла 7 нагнітається у секцію 8, де відбувається екзотермічний процес окислення палива до СО 5 і НоО та ендотермічний процес сч ов взаємодії розпеченого вуглецю з СО» і Н2О, що відбувається за такими хімічними рівняннями реакцій:The resulting gas-air mixture moves through the nozzle 26 into the annular shell 6, and then through the nozzle 7 it is injected into section 8, where the exothermic process of fuel oxidation to CO 5 and NoO and the endothermic process of the interaction of red-hot carbon with CO" and H2O take place as follows chemical reaction equations:
СсСО5-2СО, і)СсСО5-2СО, and)
Сі-ноОо-Со НоSi-noOo-So No
Розподіл повітря між секціями 8 і 13 регулює співвідношення між площами перерізу вертикальних щілин газових сопел 7 та 12, а також числом газових сопел. Сопла розміщені симетрично по периметру, а їх кількість - де зо | площу перерізу вертикальних щілин розраховують для кожного пристрою залежно від потрібної продуктивності.Air distribution between sections 8 and 13 regulates the ratio between the cross-sectional areas of the vertical slits of gas nozzles 7 and 12, as well as the number of gas nozzles. The nozzles are placed symmetrically around the perimeter, and their number is equal to | the cross-sectional area of the vertical slits is calculated for each device depending on the required performance.
Після того, як дрова перегоріли наполовину, що визначають за допомогою цифрових індикаторів ісе) тензодатчиків, вмикають привід шнека 19 і завантажують твердим паливом внутрішній об'єм корпусу Ге газогенератора на 75-8095. Від розпеченого деревного вугілля, що утворилось у результаті згорання дров, завантажене паливо нагрівається і починає горіти. При цьому спочатку випаровується волога та леткі органічні соAfter the firewood is half burned, which is determined using the digital indicators of the strain gauges, the auger drive 19 is turned on and the internal volume of the Ge gas generator body is loaded with solid fuel at 75-8095. The loaded fuel heats up and starts burning from the red-hot charcoal formed as a result of firewood burning. At the same time, moisture and volatile organic compounds first evaporate
З5 Компоненти палива, а потім відбувається піроліз (термічне розкладання) і горіння. У зоні горіння палива біля ї- сопел 7 відбувається інтенсивний процес окислення. У результаті цього процесу витрачається кисень повітря, утворюються СО» і водяна пара, виділяється значна кількість тепла. Розпечений вуглецевий залишок поступово зміщується вниз, де у відсутності кисню повітря відбувається ендотермічний процес взаємодії розпеченого вуглецю з СО» і водяною парою, утворюється генераторний газ, який рухається вниз, заповнює кільцеву « оболонку 14 і через патрубок 15 виводиться з пристрою для подальшого використання. Вмикають шнек 18, який з с поступово вивантажує золу. Тому вуглецевий залишок, що не прореагував, рухається вниз, де в зоні дії сопел . 12, які нагнітають невелику кількість повітря, відбувається процес горіння, залишки вуглецю розігріваються до и?» 900-9502С7. Розпечений вуглецевий залишок рухається вниз і реагує з СО 5 і НоО, перетворюючись у генераторний газ.C5 Fuel components, and then pyrolysis (thermal decomposition) and combustion occur. An intensive oxidation process takes place in the fuel combustion zone near Isopel 7. As a result of this process, air oxygen is consumed, carbon dioxide and water vapor are formed, and a significant amount of heat is released. The red-hot carbon residue gradually moves down, where in the absence of air oxygen there is an endothermic process of interaction of red-hot carbon with CO" and water vapor, generator gas is formed, which moves down, fills the annular "shell 14 and is discharged from the device through the nozzle 15 for further use. Turn on screw 18, which gradually discharges ash from c. Therefore, the unreacted carbon residue moves down, where it is in the zone of action of the nozzles. 12, which inject a small amount of air, the combustion process takes place, carbon residues are heated to и? 900-9502S7. The red-hot carbon residue moves down and reacts with CO 5 and NoO, turning into generator gas.
Таким чином, спрямування у кільцеву оболонку 6 газоповітряної суміші, яка, крім повітря, містить водяну -і пару та леткі органічні речовини, дає можливість підтримувати у зоні горіння палива біля сопел 7 температуру на межах 900-9502С, а сам процес газифікації палива стабілізувати. Крім того, завдяки розрідженню в ежекторіThus, the direction of the gas-air mixture into the annular shell 6, which, in addition to air, contains water vapor and volatile organic substances, makes it possible to maintain a temperature of 900-9502C in the fuel combustion zone near the nozzles 7, and to stabilize the fuel gasification process itself. In addition, due to rarefaction in the ejector
Ме 22 та засмоктуванні в ежектор водяної пари, летючих газів та продуктів термічного розкладання палива,Me 22 and suction into the ejector of water vapor, volatile gases and products of thermal decomposition of fuel,
Ге») кардинально вирішується проблема очистки генераторного газу від продуктів термічного розкладання палива (фенолів, альдегідів, карбонових кислот тощо), які повністю згорають у зоні дії сопел 7.Ge") fundamentally solves the problem of cleaning the generator gas from the products of thermal decomposition of the fuel (phenols, aldehydes, carboxylic acids, etc.), which are completely burned in the zone of action of the nozzles 7.
Ф Конструкція пристрою, що заявляється, дозволяє утилізувати тепло гарячої золи, яка попадає у золозбірник - М 16 із теплообмінником 17 для охолодження золи. Теплообмінник 17 заповнений проточною іюдою, що рухається від патрубка 30 вверх до патрубка 31 й охолоджує золу, яка виходить з нижньої частини корпусу 13, і частково генераторний газ. При цьому утилізується тепло розпеченої золи, а також покращуються умови роботи шнека 18.Ф The design of the claimed device allows to dispose of the heat of hot ash that enters the ash collector - M 16 with a heat exchanger 17 for cooling the ash. The heat exchanger 17 is filled with flowing fluid, which moves from the nozzle 30 upwards to the nozzle 31 and cools the ash that comes out of the lower part of the housing 13, and partly the generator gas. At the same time, the heat of the hot ash is utilized, and the working conditions of the auger 18 are also improved.
Кран Маєвського 32 видаляє повітря із заповненого водою об'єму теплообмінника 17. Запобіжний клапан 33 о запобігає виникненню аварійних ситуацій можливого збільшення тиску і розрив)" корпусу теплообмінника 17.The Mayevsky faucet 32 removes air from the water-filled volume of the heat exchanger 17. The safety valve 33 o prevents the occurrence of emergency situations of a possible increase in pressure and rupture)" of the heat exchanger housing 17.
Пристрій для газифікації твердого палива можна використовувати для газифікації різноманітних іме) вуглецевовмісних речовин із значним вмістом золи, причому, завдяки порівняно невисокій температурі у зоні газифікації подовжується термін роботи, а також не відбувається спікання золи у шлак, який важко видалити. 60 Продуктивність по генераторному газу можна регулювати залежно від потреби, вона може досягати 20000м/год. Пристрій, що заявляється має висоту 3,2-4,4м, площу поперечного перерізу шахти генератора 1,6-2,4м , що значно менше, ніж для прототипу.The device for gasification of solid fuel can be used for gasification of various i)e) carbon-containing substances with a significant ash content, moreover, due to the relatively low temperature in the gasification zone, the working life is extended, and ash sintering into slag, which is difficult to remove, does not occur. 60 Generator gas productivity can be adjusted depending on the need, it can reach 20,000 m/h. The claimed device has a height of 3.2-4.4 m, the cross-sectional area of the generator shaft is 1.6-2.4 m, which is much smaller than for the prototype.
Пристрій для газифікації твердого палива, що заявляється, можна виготовити на стандартному обладнанні без використання дефіцитних матеріалів. б5The claimed solid fuel gasification device can be manufactured on standard equipment without the use of scarce materials. b5
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200605918A UA78661C2 (en) | 2006-05-29 | 2006-05-29 | Mechanism for gasification of solid fuel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200605918A UA78661C2 (en) | 2006-05-29 | 2006-05-29 | Mechanism for gasification of solid fuel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA78661C2 true UA78661C2 (en) | 2007-04-10 |
Family
ID=38022426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA200605918A UA78661C2 (en) | 2006-05-29 | 2006-05-29 | Mechanism for gasification of solid fuel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA78661C2 (en) |
-
2006
- 2006-05-29 UA UAA200605918A patent/UA78661C2/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10465133B2 (en) | Device with dilated oxidation zone for gasifying feedstock | |
| CN105135437A (en) | Household garbage lack oxygen gasification and combustion integration type tri-treatment (reduction, harmless treatment and resourceful treatment) processing device and method | |
| CN105026725B (en) | Material gasification method and apparatus | |
| US8546636B1 (en) | Method for gasifying feedstock | |
| RU2405025C1 (en) | Gas-generator installation with reverse combustion process for producing synthetic gas from carbonaceous material and carbon dioxide | |
| RU2360949C1 (en) | Method for production of synthesis gas and gasification reactor for its implementation | |
| RU2359011C1 (en) | Method of solid fuel conversion and installation to this end (versions) | |
| RU2412400C1 (en) | Hot-water solid-fuel "blago" boiler | |
| ITUD20110095A1 (en) | EQUIPMENT AND PROCEDURE FOR THE CONTINUOUS CYCLE THERMOCHEMICAL DECOMPOSITION OF A BIOMASS | |
| RU2299901C2 (en) | Solid fuel reprocessing device | |
| JP2007263534A (en) | Waste gasifier and its operating method | |
| UA78661C2 (en) | Mechanism for gasification of solid fuel | |
| RU2303203C1 (en) | Gas generator with water boiler | |
| EP2784145A1 (en) | Gasification reactor | |
| JP2008081637A (en) | Method and apparatus for gasifying woody biomass | |
| ES2703258T3 (en) | Gasogen to produce gases for external combustion in boilers that use said gases, and process to improve the treatment of biomass by means of gasogen | |
| RU220055U1 (en) | Multi-stage combined blast gas generator | |
| CA2522384A1 (en) | Biomass conversion by combustion | |
| EA008111B1 (en) | Device for processing solid fuel | |
| RU82214U1 (en) | CASSETTE PYROLYSIS INSTALLATION FOR COAL | |
| KR100815824B1 (en) | Brown Gas Cinerator Combined with Brown Gas High Temp. Melting Crucible Furnace | |
| UA78669C2 (en) | Gas generator of double oxidation | |
| RU2225429C1 (en) | Experimental gas generating plant with gas-vapor blast operating with use of fire wood or peat fuel | |
| JP2008081636A (en) | Method for generating power from woody biomass and system for generating power from woody biomass | |
| KR200431054Y1 (en) | Brown Gas Cinerator Combined with Brown Gas High Temp. Melting Crucible Furnace |