PL153330B1 - Sposób odgazowania węgla - Google Patents

Description

//

Ιο

RZECZPOSPOLITA

POLSKA

OPIS PATENTOWY 153 330

Patent dodatkowy do patentu nr--- ^Int. Cl.⁵ CWB 47/16

Zgłoszono: 88 02 01 /P. 270428y/

Pierwszeństwo

URZĄD

PATENTOWY

RP

Zgłoszenie ogłoszono: 89 08

Opis patentowy opublikowano:

1991 07 31

Twórcy wynalazku: Jerzy Tomeczek, Lech Dobrowolski,

Włodzimierz Granowskk, Andrzej Puszer

Uprawniony z patentu: Politechnika śląska im· Wincentego Pstrowskiego, Gliwice /Polska/

SPOSÓB ODGAZOWANIA WĘGLA

Przedmiotem wynalazku jest sposób odgazowania węgla kierowanego do spalania w palenisku kotłowym.

Znane metody odgazowania węgla różnią się głównie sposobem doprowadzenia ciepła do odgazowywanego węgla. W efekcie produkty odgazowania zasadniczo różnią się pod względem składu chemicznego i uzyskiwanych ilości. Przede wszystkim różnią się wartością opałową ogazu. Aby uzyskać gaz o średniej wartości opałowej w procesie odgazowania węgla, ciepło musi być doprowadzane za pomocą stałego nośnika ciepła lub przez przeponowy wymiennik przekazujący ciepło od medium grzewczego do odgazowywanego węgla.

Znane są sposoby doprowadzania ciepła do odgazowywania węgla przy użyciu stałego nośnika ciepła. Przegląd stosowanych rozwiązań instalacji odgazowania węgla czołowej światowej filmy Lurgi podaje R.W. Rarn^m^r w artykule Synthetic Fuels form Lurgi Coal Pyrolysis Energy Progress, Juni, 1982. Min. w instalacji przemysłowej zastosowano w 1951 r. wysokotemperaturowy karbonizat jako nośnik ciepła uzyskiwany przy częśdwwym spalaniu węgla w strumieniu powóetrza. Jednakże instalacje ze stałym nośnikiem ciepła charakteryzują się stosunkowo wysokimi nakładami inwestycyjnymi i pewnymi niedogodnościami ruchowymi związanymi głównie z regulacją wydajności instalacji i utrzymaniem stabmnych parametrów eksploatacyjnych.

Dotychczasowe koncepcje przeponowych wymmenników ciepła w procesie odgazowania węgla zakładają głównie wytwarzanie ciepła w oddzielnych komorach spalania lub w reaktorach jądrowych i stosowanie gazów obojętnych o w/^oLci-ej czystości - m.in. helu - jako nośników ciepła. Rozwiązania projektowo-konstrukcyjne instalacji wyposażonych w takie układy wymiennikowe posiadają szereg niedogodności wynikających głównie z rozczłonkowania elementów węzłów wymiennikowych i związanych z tym zwiększonych strat ciepła oraz z konieczności stosowania

153 330

153 330 drogich specjalnych materiałów. Instalacje takie są skomplikowane i trudne w eksploatacji· Wymagają przy tym relatywnie wysokich nakładów inwestycyjnych· <

Sposób według wynalazku polega na tym, że ciepło przekazuje się bezpośrednio od spalin wytworzonych w kotle, a wytworzony w reaktorze odgazowania karbonizat gorący o wysokim stopniu reaktywności kieruje się bez obniżenia jego temparatury bezpośrednio do spalania w palenisku kotła· Ciepło potrzebne do odgazowania węgla w złożu fluidalnmm przekazuje się bezpośrednio od nośnika ciepła, którym są spaliny kotłowe do złoża fluidannego za pomocą wiązki rur prowadzących nośnik ciepła przelotowe przez cały reaktor odgazowania zainstalowany wewnntrz kotła w jego ciągu spaUnowym.

Sposób według wynalazku pozwala na uzyskanie nowych korzystniejszych warunków prowadzenia procesu odgazowania węgla przez wprowadzenie reaktora odgazowania węgla do kanału spaMnowego kotła, w którym odbywa się spalanie karbonizatu, wytwarzanego w reaktorze z węgla kierowanego do tego kotła· Usytuowanie reaktora we wnętrzu kotła pozwala na uniknięcie strat ciepła i prowadzenie gorącego karbmizatu bez jego schładzania do procesu skłania· Ma to ponadto duże znaczenie ze względu na wykorzystanie wysokxej reaktywność dl gorącego karbonizatu w procesie spalania· Przedstawiony sposób pozwala przy tym na zminimalizowanie rozmiarów reaktora odgazowania węgla i jego wykonanie z konwentualnych stali żaroodpornych powszechnie używanych w budowie kotłów - bez konieczności stosowania drogich i trudno dostępnych maaeriałów specjalnych· Daje to możliwość znacznego obniżenia nakładów inwestycyjnych na budowę instalacji odgazowania węgla·

Sposób według projektu wynalazczego nadaje się do stosowania zarówno w skojarzeniu z kotłami pyłowym! jek i fluidalnymi·,

Sposób według wynalazku objaśnia bliżej schemat instalacji kotła fluidalnego· Zasadniczy układ paleniskowy kotła wraz z dozowaniem do jego łoża np· dolomitu dla zmnnejszenia emisji siarki, a także układ wodno-parowy w istocie nie ulegają poważniejszym zmianom·

Zmielony surowy węgiel podawany jest do suszarki 15, w której jako medium suszące używana jest część spalin z kotła. Spaliny po przejściu przez suszarkę 15 i separator cyklonowy pyłu 21, ekshaustorem 22 podawane są do strumienia głównego spalin wstępnie uwolnionych od pyłu w separatorze cyklonowym bezpośrednio po opuszczeniu kotła· Połączone strumienie spalin podawane są końcowemu odpylaniu w elektrofiltrze i ekshaustorem usuwane są przez komin do atmosfery· Wysuszony węgiel z suszarki 15 przemieszczany jest przenośnikiem zgrzeboowym 16 do podajlika kubełkowego 17, skąd przenośnikiθm zg^ed^wym 18 podawany jest do zbiornika 19· Następnie węgiel jest wprowadzany układem dozowników ślmrnakowych 20 i rur zsypowych do komory 1 reaktora odgazowania węgla umieszczonego w kanale spalllowym kotła· Gorące spaliny kotłowe przepływające przez wiązkę rur 4 oddają część swego ciepła potrzebnego w procesie ^gazowania węgla do złoża fluddannego pracującego w przestrzeni międzyrurowee· Jako gaz nośny złoża fluddannego używany jest oczyszczony z pyłu i uwolniony od smoły wytwarzany w procesie ^gazowania gaz wytlewny doprowadzany do komory rozdzielczej 5· Dla wysuszenia przepisu poziomego złoża fluidannego przy założonym czasie przebywania cząstki węgla w komorze reakcyjnej 1 zastosowano przegrodę 6· Rury wymmannika ciepła osadzone są prze^^wo w dnach sit owych reaktora - dolnym 2 i górnym 3· Surowy gaz wytlewny z reaktora odpylany jest wstępnie w separatorze cyklonowym 7, a następnie w separatorze dokładnym 8· Uwodźmy od pyłu karbonizatu gaz wylewny oddawany jest do instalacji schładzania, kondennsaci smoły i końcowego odpylania i odsmmaania· Część tak oczyszczonego gazu zawracana jest do reaktora ^gazowania jako gaz nośny złoża fluidannegl.

Powssający w procesie ^gazowania węgla karbonizat odprowadzany jest z reaktora grawitacyjnie przewodami prze ^Nowymi · do dolnej strefy paleniska ^odda^ego kotła· Pył karbmizatu wychwytywany w separatorach 7 18 spalany jest w palenisku 24 lub podawany do dolnej strefy paleniska fluidalnego· W złożu fluidalnam' paleniska kodowego zanurzone są wiązki rur - parownika 11 i podgrzewacza pary 12· W drugim ciągu spalin zlokalilowana jest wiązka podgrzewacza wody za a Ha jącej 13· Rurowe ściany koła 9 oraz rurowa ściana dziatwa 14 włączone są w obieg parownika· Część tych lowOeΓzchni włączona jest w układ 1-go stopnia lrzigΓzθwajza pary· Powietrze do złoża fluddannego kotła jest dostarczane poprzez komorę rozruchową 25 - wyposażoną w olejowy palnik rozruchowy - do komory dystrybucyjnej 10·

153 330

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1· Sposób tdgazooania oęgla kierooanegt do spalania o kotle o reaktorze z przeponooym oymiennikiem ciepła, znamienny tym, że ciepło przekazuje się bezpośrednio od spalin oytwarzanych o kotle a oytoorzony o reaktorze odgazooania karbonizat gorący o oysokim stopniu reaktyonośc.-i kieruje się bez obniżania jego temperatury bezpośrednio do spalania o palenisku kotła·
2. 2. Sposób oedług zastrz.l, znamienny tym, że ciepło potrzebne do odgazooania oęgla o złożu fluidannmm przekazuje się bezpośrednio od nośnika ciepła, którym są spaliny kotlooe do złoża fiuidalnego za pomocę oiązki rur prooadzęcych nośnik ciepła przelooooo przez cały reaktor odgazooania zainstaoooany oeonątrz kotła o jego ciągu spalinowym ·

   153 330

   Gaz w/ł/ewny czysty zmt&aay

   Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz.

   Cena 3000 zł