CS272010B1 - Způsob snížení výetupní rychlosti surového plynu při zplyňování tuhých paliv v tlakovém generátoru - Google Patents

Abstract

Řešení se týká způsobu snížení výstupní rychlpsti surového plynu z generátoru pro zplyňování tuhých paliv. Podstatou řešení je, že se surový plyn y oblasti mezi jeho výstupem z vrstvy zplynovaného paliva a výstupem z generátoru sytí vodou maximálně do hodnoty rosného bodu vodní páry v surovém plynuvpříslusné provoznímu tlaku, při kterém zplyňovací proces probíhá.

Description

Vynález se týká způsobu snížení výstupní rychlosti surového plynu při zplyňování tuhých paliv v tlakovém generátoru v převážné části jeho průřezu.

Obsah prachových částic zplyňovaného paliva, tj. úletu, v surovém plynu na výstupu z generátoru je limitujícím faktorem jeho trvalého výkonui jeho obsah v surovém plynu způsobuje zanášení výstupního potrubí a výměníku tepla, což má za následek nutnost odstavování zařízení k jeho pracnému čištění. Uměrnš s množstvím úletu se zkracuje časové využití generátoru a zvyšuje se počet pracovníků pro jeho údržbu. Při zvýšení obsahu úletu v surovém plynu nad únosnou hranici dochází k nutnosti odstavení generátoru v průběhu několika hodin. Touto hranicí je dán maximální výkon generátoru, který pro palivo dané kvality nelze překročit. Množství úletu v surovém plynu je při stejném výkonu generátoru dáno jeho obsahem v palivu a rozpadovostí tohoto paliva, takže při nedokonalém odtřídění prachových podílů z paliva, nebo jeho vyšší náchylnosti k rozpadu je nutno počítat se snížením výkonu generátoru.

Způsob podle čs. autorského osvědčení č. 205 165 tkví v tom, že v plynovém prostoru generátoru je pomocí usměrňovacího plechu vytvořen kanál pro zpomalený průchod plynu. V tomto případě dochází ke snížení teploty surového plynu v místě nástřiku vody tryskou, avšak úlet, který se do prostoru zpomaleného průchodu plynu dostal, je odnášen z generátoru do předchladiče. Nevýhodou tohoto řešení je fakt, že plyn opouštějící vrstvu uhlí, vstupuje do uvedeného kanálu beze změny teploty, a tedy i beze změny jeho rychlosti, viskozity, měrné hmotnosti a zejména obsahu úletu.

Nevýhody a provozní omezení odstraňuje způsob podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se surový plyn v oblasti mezi jeho výstupem z vrstvy zplyňovaného palia výstupem z generátoru sytí vodou maximálně do hodnoty rosného bodu vodní páry v surovém plynu příslušné provoznímu tlaku, při kterém zplyňovací proces probíhá.

Výhodou způsobu podle vynálezu je snížení teploty surového plynu vlivem odpaření fenolové vody, a to ještě před jeho výstupem z generátoru, což má za následek snížení výstupní rychlosti směsi surového plynu a vodní páry v převážné části průřezu generátoru a snížení viskozity této směsi. Tyto příznivé vlivy překrývají nevýhodu zvýšení měrné hmotnosti a celkového objemu směsi surového plynu a vodní páry, takže výsledkem je snížení obsahu úletu vystupujícího z generátoru při jeho nezměněném výkonu, což přináší výhodu v tom, že je možno zplyňovat uhlí s vyšším obsahem prachových podílů, popřípadě uhlí s vyšší náchylností k rozpadu. Jinou výhodou je možnost zvýšení výkonu generátoru při nezměněném množství úletu v surovém plynu, což má pro praxi velký význam. Příklad 1

Při zplyňování hnědého uhlí kyslíkem a vodní parou za tlaku 3,2 MPa se získá surový plyn o teplotě 360 °C s obsahem vodní páry 1,15 kg.m³/0 °Ci 0,1 MPa/ surového plynu. Měrná hmotnost této smšsi činí za daných podmínek 12,346 kg.m^-3, kinematická viskosita 1,69.10 m .sec . Po nástřiku vody anebo fenolové vody do surového plynu v prostoru 0,2 m nad vrstvu uhlí v množství 0,25 kg.m^-3 /0 °Ct 0,1 MPa/ surového plynu o teplotě 70 °C dojde k poklesu teploty surového plynu na 215 °C, měrná hmotnost se zvýší na 15,767 kg.m^-3, viskosita poklesu na 1,044.10“^ m².sec^-1 a výstupní rychlost surového plynu a vodní páry se sníží, vztaženo k průřezu generátoru, na 87,4 % hodnoty této rychlosti před nástřikem fenolové vody. Výkon generátoru je možno zvýšit o 5 % při nezměněném obsahu úletu v surovém plynu. Rosný bod surového plynu s obsahem 1,4 kg vodní páry na 1 m³ (Vn) plynu činí při tlaku 3,2 MPa hodnotu 210,6 °C.

Příklad 2

Při zplyňování černého uhlí za tlaku 2,6 MPa ase produkuje surový plyn o teplotě 550 °C s obsahem vodní páry 0,81 kg.m^-3 /o °C» 0,1 MPa/. Za uvedených podmínek činí , měrná hmotnost směsi surového plynu a vodní páry 7,687 kg.m^-3 a kinematická viskosita 3,951 . 10^-6. m² . sec^-1. Po nástřiku 0,48 kg.m^-3 /0 °C( 0,1 MPa/ surového plynu, vody

CS 272010 Bl anebo fenolové vody o teplote 70 °C za podmínek jako v příkladu 1 dojde k poklesu teploty surového plynu na 206 °C, měrná hmotnost stouone na 13,061 kg.m“^, viskosita se sníží na hodnotu 1,246 . 10 . m . sec“ a výstupní rychlost surového plynu a vodní páry dosáhne 75,3 % hodnoty původní rychlosti před nástřikem fenolové vody. Výkon generátoru je možno zvýšit o 15 %, aniž dojde ke zvýšení množství úletu. Rosný bod surového plynu s obsahem 1,29 kg vodní páry na 1 nr (Vn) plynu činí za daných podmínek 199,3 °C.

Po překročení množství nastřikované vody nad hranici, při které se dosáhne rosného bodu za daného tlaku, by neodpařená voda způsobila odstavení generátoru z provozu.

Vynález lze využít zejména při zplyňování tuhých paliv za tlaku.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob snížení výstupní rychlosti surového plynu při zplyňování tuhých paliv v tlakovém generátoru v jeho průřezu, vyznačující se tím, že se surový plyn v oblasti mezi jeho výstupem z vrstvy zplyňovaného paliva a výstupem z generátoru sytí vodou a/nebo fenolovou vodou, maximálně do hodnoty rosného bodu vodní páry v surovém plynu příslušné provoznímu tlaku, při kterém zplyňovací proces probíhá.