PL214558B1

PL214558B1 - Method and processing line for production of pulverized fuel from solid raw material with a low calorific value especially from biomass

Info

Publication number: PL214558B1
Application number: PL388359A
Authority: PL
Inventors: Tomasz Golec; Włodzimierz Marchenko
Original assignee: Inst Energetyki; Marchenko Wlodzimierz
Priority date: 2009-06-23
Filing date: 2009-06-23
Publication date: 2013-08-30
Also published as: PL388359A1

Abstract

Sposób i linia technologiczna do wytwarzania pyłowego paliwa energetycznego z surowca o niskiej kaloryczności zwłaszcza z biomasy, znajdujące, zastosowanie w elektrowniach i elektrociepłowniach na pył węglowy. Sposób odznacza się tym, że zmielona na pył biomasę wprowadza się wraz z powietrzem nośnym do rury przesyłowej (18) z przepustnicą (14) z ruchomą przesłoną, połączonej z pneumocyklonami (3 i 4) usytuowanymi nad przenośnikiem ślimakowym (6), w których następuje oddzielenie pyłu paliwowego od powietrza. Oddzielony od powietrza pył paliwowy jest zsypywany śluzami (5) na transporter (6), przy czym równowaga między ilością powietrza nośnego na wylocie rury (18) a ilością powietrza odbieranego przez pneumocyklony (3 i 4) jest regulowana przy pomocy osadzonej w rurze (18) przepustnicy (14) z ruchomą przesłoną. Z transportera (6) pył w pojemnikach kubełkowych jest transportowany podnośnikiem (17) a po usunięciu części metalowych rurą spadową (23) jest wprowadzony do nadwagowego zbiornika magazynującego (9) wyposażonego w wagę tensometryczną (21) skąd jest transportowany mechanicznie do komory paleniskowej (22) w specjalnych pojemnikach lub pneumatycznie wdmuchiwany bezpośrednio do komory paleniskowej.Method and technological line for producing pulverized energy fuel from low-calorific raw material, especially biomass, used in pulverized coal power plants and combined heat and power plants. The method is characterized by the fact that the biomass ground into dust is introduced together with the carrier air into the transmission pipe (18) with a throttle (14) with a movable diaphragm, connected to pneumocyclones (3 and 4) located above the screw conveyor (6), in which the separation of fuel dust from air. The fuel dust separated from the air is poured through locks (5) onto the conveyor (6), and the balance between the amount of carrier air at the outlet of the pipe (18) and the amount of air received by the pneumocyclones (3 and 4) is regulated by means of a device embedded in the pipe (18). ) throttle (14) with a movable diaphragm. From the conveyor (6), the dust in bucket containers is transported by the lifter (17) and after removing the metal parts through the downpipe (23), it is introduced into the overweight storage tank (9) equipped with a strain gauge scale (21) from where it is mechanically transported to the combustion chamber (22). ) in special containers or pneumatically blown directly into the combustion chamber.

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 214558 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 388359 ^{(51) Int.Cl.} (12) PATENT DESCRIPTION (19) PL (11) 214558 (13) B1 (21) Application number: 388359 ^{(51) Int.Cl.}

C10L 5/44 (2006.01) F23K 3/02 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 23.06.2009C10L 5/44 (2006.01) F23K 3/02 (2006.01) (22) Filing date: 23/06/2009

Sposób i linia technologiczna do wytwarzania pyłowego paliwa energetycznego z surowca o niskiej kaloryczności, zwłaszcza z biomasyMethod and technological line for producing pulverized energy fuel from low-calorific raw material, especially biomass

(73) Uprawniony z patentu: (73) Patent holder: INSTYTUT ENERGETYKI, Warszawa, PL MARCHENKO WŁODZIMIERZ, Warszawa, PL INSTITUTE OF ENERGY, Warsaw, PL MARCHENKO WŁODZIMIERZ, Warszawa, PL (43) Zgłoszenie ogłoszono: (43) Notification announced: 03.01.2011 BUP 01/11 03/01/2011 BUP 01/11 (72) Twórca(y) wynalazku: (72) Inventor(s): TOMASZ GOLEC, Warszawa, PL TOMASZ GOLEC, Warsaw, PL WŁODZIMIERZ MARCHENKO, Warszawa, PL WŁODZIMIERZ MARCHENKO, Warsaw, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: (45) The grant of the patent was announced: 30.08.2013 WUP 08/13 30/08/2013 WUP 08/13 (74) Pełnomocnik: (74) Representative: rzecz. pat. Danuta Jankowska thing. stalemate. Danuta Jankowska

PL 214 558 B1PL 214 558 B1

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób i linia technologiczna do wytwarzania pyłowego paliwa energetycznego z surowca stałego o niskiej kaloryczności zwłaszcza z biomasy, znajdujący zastosowanie w elektrowniach i elektrociepłowniach wykorzystujących kotły energetyczne na pył węglowy.The subject of the invention is a method and technological line for producing pulverized energy fuel from a solid raw material with low calorific value, especially biomass, applicable in power plants and combined heat and power plants using pulverized coal power boilers.

Znane są z publikacji patentowych sposoby i systemy przygotowania biomasy do spalania w kotłach energetycznych, jak na przykład opisany w polskim opisie patentowym PL 206166 system wykorzystania odpadów produkcji leśnej i tartacznej, w którym odpady są rozdrabniane w młynie młotkowym po czym część suchych trocin jest podawana do ciśnieniowej komory spalania wyposażonej w zintegrowany układ cyklonowy, separujący lotny popiół od produktu końcowego w postaci oczyszczonych spalin, podawanych do turbiny gazowej w celu dalszego wykorzystania. Opisane rozwiązanie nie zapewnia otrzymania z biomasy paliwa w postaci pyłowej, co nie pozwala na jego stosowanie w komorach paleniskowych kotłów energetycznych na pył węglowy, bez dokonywania zmian konstrukcyjnych tych komór. Na przykład opisany w polskim opisie zgłoszeniowym wynalazku P-379719 sposób spalania rozdrobnionej biomasy wymaga zastosowania specjalnej konstrukcji komory paleniskowej przystosowanej do spalania rozdrobnionej biomasy, zawierającej dodatkową komorę mieszania w kształcie litery „U” oraz ruszt zasypowy umieszczony w strefie o obniżonej temperaturze.Methods and systems for preparing biomass for combustion in power boilers are known from patent publications, such as the system for using forestry and sawmill waste described in the Polish patent description PL 206166, in which the waste is crushed in a hammer mill and then some of the dry sawdust is fed to a pressurized combustion chamber equipped with an integrated cyclone system that separates fly ash from the final product in the form of purified exhaust gases, fed to the gas turbine for further use. The described solution does not ensure that fuel in dust form is obtained from biomass, which does not allow its use in the combustion chambers of pulverized coal power boilers without making changes to the design of these chambers. For example, the method of combustion of shredded biomass described in the Polish application description of the invention P-379719 requires the use of a special design of the combustion chamber adapted to combustion of shredded biomass, containing an additional mixing chamber in the shape of the letter "U" and a charging grate located in the reduced temperature zone.

Zarówno w literaturze specjalistycznej, jak i literaturze patentowej brak jest rozwiązań sposobów i urządzeń traktujących wytwarzanie pyłu paliwowego z biomasy w sposób kompleksowy, począwszy od jej rozdrobnienia aż do transportu produktu wyjściowego w postaci pyłu paliwowego do sieci dystrybucji paliwa lub do kotła energetycznego elektrociepłowni.Both in the specialist literature and in the patent literature there are no solutions of methods and devices treating the production of fuel dust from biomass in a comprehensive manner, starting from its fragmentation to the transport of the output product in the form of fuel dust to the fuel distribution network or to the power boiler of a combined heat and power plant.

Znane są natomiast rozwiązania dotyczące wytwarzania materiałów sypkich występujących w rolnictwie, budownictwie, których fragmenty realizujące pewne etapy przygotowania materiałów sypkich można porównać przedmiotowo z etapami wytwarzania pyłowego paliwa energetycznego. Na przykład opisane w polskim opisie patentowym PL 210607 urządzenie do pneumatycznego transportu materiałów sypkich zawierające silnik, wentylator powietrza oraz kanał wylotowy główny stanowiący połączenie kanału wylotowego powietrza z wentylatora z kanałem transportowanego materiału sypkiego, po czym odfiltrowany materiał sypki jest transportowany do kosza zasypowego. Znana jest również z polskiego opisu ochronnego wzoru użytkowego Ru 64688 konstrukcja urządzenia do podawania materiałów sypkich, które jest wyposażone w komorę spełniającą funkcję zasypową i funkcję komory mieszania, transporter z napędem, wentylator oraz dozownik przy czym otwór w dnie komory zasypowej jest połączony z dozownikiem łopatkowym do którego od dołu doprowadzony jest przewód wlotu powietrza, a z przeciwnej strony wlot wdmuchiwanego materiału sypkiego.However, there are known solutions for the production of bulk materials used in agriculture and construction, the fragments of which carrying out certain stages of preparation of bulk materials can be compared objectively with the stages of producing pulverized energy fuel. For example, a device for the pneumatic transport of bulk materials described in the Polish patent description PL 210607, containing an engine, an air fan and a main exhaust channel connecting the air outlet channel from the fan with the channel of transported bulk material, after which the filtered bulk material is transported to the charging hopper. Also known from the Polish description of the protective utility model Ru 64688 is the design of a device for feeding loose materials, which is equipped with a chamber serving as a charging and mixing chamber, a conveyor with a drive, a fan and a dispenser, with an opening in the bottom of the charging chamber being connected to the paddle dispenser. to which an air inlet pipe is led from the bottom and an inlet for the blown bulk material from the opposite side.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu i linii technologicznej do wytwarzania pyłowego paliwa energetycznego, z surowca stałego o niskiej kaloryczności, zwłaszcza z biomasy, zapewniającego powtarzalność przebiegu procesu i stałą jakość produktu końcowego.The aim of the invention is to develop a method and technological line for producing pulverized energy fuel from a solid raw material with low calorific value, especially biomass, ensuring the repeatability of the process and constant quality of the final product.

Istota sposobu wytwarzania pyłowego paliwa energetycznego z surowca stałego o niskiej kaloryczności, zwłaszcza z biomasy, w którym wstępnie rozdrobniony surowiec stały o niskiej kaloryczności poddaje się mieleniu w młynie na pył paliwowy, a następnie uzyskany pył paliwowy transportuje się przy pomocy skierowanej do niego współbieżnej strugi powietrza nośnego z zasysającego wentylatora promieniowego powietrza nośnego, ze wspólnego wylotu młyna i zasysającego wentylatora promieniowego powietrza nośnego rurą przesyłową mieszaniny pyłu paliwowego i powietrza nośnego do pneumocyklonów, ponadto pył paliwowy oddziela się od czynnika lotnego w filtrocyklonie oraz przy pomocy przenośnika transportowego z napędem sprzężonego z podnośnikiem transportowym kieruje się do pojemników zasypowych produktu końcowego, według wynalazku polega na tym, że rozdrobniony surowiec stały korzystnie biomasę o maksymalnej średnicy cząstki nie przekraczającej 5 mm i wilgotności do 40% rozdrabnia się w młynie rotorowym z lejem zasypowym, aż do uzyskania średnicy cząstki poniżej 0,0015 mm, a uzyskana na wspólnym wylocie młyna rotorowego i zasysającego wentylatora promieniowego powietrza nośnego, mieszanina pyłu paliwowego korzystnie biomasowego i powietrza nośnego o prędkości wypływu do 1,25 m/sek jest kierowana przy pomocy rury przesyłowej wyposażonej w przepustnicę jednopłaszczyznową z ruchomą przesłoną, do wlotów pneumocyklonów połączonych ze sobą szeregowo, w których następuje oddzielenie pyłu paliwowego, korzystnie biomasowego, od powietrza nośnego, przy czym równowaga między ilością powietrza nośnego wytwarzanego przez zasysający wentylator promieniowy powietrza nośnego a ilością powietrza odbieranego przez pneumocyklony jest regulowana przez zmianę przekroju przepływu mieszaniny powietrza nośnego i pyłu paliwowego korzystnie biomasowego, w rurze przesyłowej przy pomocy przepustnicyThe essence of the method for producing pulverized energy fuel from a solid raw material with low calorific value, especially from biomass, in which the pre-crushed solid raw material with low calorific value is ground in a mill into fuel dust, and then the obtained fuel dust is transported by means of a co-rotating air stream directed at it carrier air from the suction radial fan of carrier air, from the common outlet of the mill and the suction radial fan of carrier air, through a pipe transmitting the mixture of fuel dust and carrier air to the pneumocyclones, in addition, the fuel dust is separated from the volatile medium in the filter cyclone and by means of a transport conveyor with a drive coupled to the transport elevator is directed to the feed containers of the final product, according to the invention, the crushed solid raw material, preferably biomass, with a maximum particle diameter not exceeding 5 mm and humidity up to 40%, is crushed in a rotor mill with a feed hopper until the particle diameter is below 0, 0015 mm, and the mixture of fuel dust, preferably biomass, and carrier air obtained at the common outlet of the rotor mill and the sucking radial fan of carrier air with an outflow velocity of up to 1.25 m/sec is directed via a transmission pipe equipped with a single-plane damper with a movable shutter, to pneumocyclone inlets connected in series, in which fuel dust, preferably biomass, is separated from the carrier air, and the balance between the amount of carrier air produced by the sucking carrier air radial fan and the amount of air received by the pneumocyclones is regulated by changing the flow cross-section of the carrier air mixture and fuel dust, preferably biomass, in the transmission pipe using a throttle

PL 214 558 B1 jednopłaszczyznowej z ruchomą przesłoną, po czym oddzielony od powietrza nośnego pył paliwowy korzystnie biomasowy stanowiący produkt końcowy w ilości do 98%, jest podawany przez śluzy obrotowe umieszczone w dnach pneumocyklonów na platformę usytuowanego pod nimi przenośnika transportowego z napędem korzystnie ślimakowego, połączonego spadowo z zasypowymi pojemnikami pyłu paliwowego korzystnie biomasowego i sprzężonego mechanicznie z podnośnikiem transportowym, mocującym ruchomo pojemniki zasypowe pyłu paliwowego korzystnie biomasowego, w których przy pomocy podnośnika transportowego pył paliwowy korzystnie biomasowy jest zsypywany rurą spadową do nadwagowego zbiornika, magazynującego pył paliwowy korzystnie biomasowy, z którego po oczyszczeniu z części metalowych przez wychwytywacz metalu korzystnie magnetyczny, pył paliwowy korzystnie biomasowy jest zsypywany na usytuowaną pod aktywnym dnem nadwagowego zbiornika wagę tensometryczną, odmierzającą wagowo produkt końcowy w postaci pyłu paliwowego korzystnie biomasowego. Natomiast powietrze nośne zawierające do 2% pozostałości pyłu paliwowego korzystnie biomasowego, nieodseparowanego w pneumocyklonach, jest kierowane rurą przesyłową produktu ubocznego do filtrocyklonu. W filtrocyklonie odfiltrowana pozostałość pyłu paliwowego korzystnie biomasowego jest kierowana przy pomocy rękawów strzepujących do pojemników odpadów stałych, a odfiltrowane powietrze nośne jest kierowane rurą pośredniczącą do wlotu pomocniczego zasysającego wentylatora promieniowego, z którego rurą wyprowadzającą lotny produkt uboczny, wyposażoną w tłumik akustyczny, jest kierowane do wyrzutni wydalającej do atmosfery lotny produkt uboczny technologii wytwarzania pyłu paliwowego korzystnie biomasowego.PL 214 558 B1 single-plane with a movable shutter, and then the fuel dust, preferably biomass, constituting the final product in an amount of up to 98% separated from the carrier air, is fed through rotary locks located in the bottoms of the pneumocyclones to the platform of a transport conveyor located underneath them, with a preferably screw drive, connected downhill with charging containers of fuel dust, preferably biomass, and mechanically coupled to a transport lift, movably mounting the charging containers of fuel dust, preferably biomass, in which, using the transport lift, the fuel dust, preferably biomass, is poured through a downpipe into an overweight tank storing fuel dust, preferably biomass, from which after cleaning from metal parts by a metal catcher, preferably magnetic, fuel dust, preferably biomass, is poured onto a strain gauge scale located under the active bottom of the overweight tank, measuring the final product in the form of fuel dust, preferably biomass. However, carrier air containing up to 2% of fuel dust residues, preferably biomass, not separated in pneumocyclones, is directed through the by-product transfer pipe to the filter cyclone. In the cyclone filter, the filtered residue of fuel dust, preferably biomass dust, is directed using shaker sleeves to solid waste containers, and the filtered carrier air is directed through an intermediary pipe to the inlet of an auxiliary suction radial fan, from which, through a pipe discharging the volatile by-product, equipped with an acoustic silencer, it is directed to a launcher expelling a volatile by-product of fuel dust generation technology, preferably biomass dust, into the atmosphere.

Istota linii technologicznej do wytwarzania pyłowego paliwa energetycznego z surowca stałego o niskiej kaloryczności, zwłaszcza z biomasy, zawierającej młyn do mielenia wsadu surowca stałego oraz połączony z nim zasysający wentylator promieniowy powietrza nośnego o wspólnym wylocie, pneumocyklony, filtrocyklon, podnośnik transportowy, przenośnik transportowy z napędem, rurę przesyłową z przepustnicą, pojemniki zasypowe produktu końcowego, według wynalazku polega na tym, że wspólny wylot młyna rotorowego z lejem zasypowym oraz zasysającego wentylatora promieniowego powietrza nośnego, jest połączony rurą przesyłową mieszaniny powietrza nośnego i pyłu paliwowego korzystnie biomasowego, wyposażoną w przepustnicę jednopłaszczyznową z ruchomą przesłoną, z wlotami połączonych ze sobą szeregowo pneumocyklonów. Ponadto dolne części pneumocyklonów posiadają osadzone w ich dnach śluzy obrotowe, usytuowane nad platformą przenośnika transportowego z napędem, korzystnie ślimakowego, połączonego spadowo z zasypowymi pojemnikami pyłu paliwowego korzystnie biomasowego. Przenośnik transportowy z napędem, korzystnie ślimakowy, jest sprzężony mechanicznie z podnośnikiem transportowym mocującym ruchomo zasypowe pojemniki pyłu paliwowego korzystnie biomasowego, połączonym ponadto rurą spadową z nadwagowym zbiornikiem, wyposażonym w górnej części w wychwytywacz metalu korzystnie magnetyczny, a w dolnej części w aktywne dno, pod którym usytuowana jest waga tensometryczną do odmierzania wagowego produktu końcowego w postaci pyłu paliwowego korzystnie biomasowego. Poza tym wyloty powietrza nośnego, zawierającego do 2% nieodseparowanej pozostałości pyłu paliwowego korzystnie biomasowego pneumocyklonów, są połączone rurą przesyłową produktu ubocznego wyposażoną w przepustnicę jednopłaszczyznową z ruchomą przesłoną, z wejściem filtrocyklonu, który jest wyposażony w swej dolnej części w rękawy strzepujące usytuowane nad pojemnikami odpadów stałych, a którego wylot odfiltrowanego powietrza nośnego jest połączony rurą pośredniczącą z wlotem pomocniczego zasysającego wentylatora promieniowego. Wylot pomocniczego zasysającego wentylatora promieniowego jest połączony rurą wyprowadzającą lotny produkt uboczny, wyposażoną w tłumik akustyczny, z wyrzutnią wydalającą do atmosfery lotny produkt uboczny technologii wytwarzania pyłu paliwowego korzystnie biomasowego.The essence of the technological line for the production of pulverized energy fuel from a solid raw material with low calorific value, especially from biomass, containing a mill for grinding the solid raw material charge and a sucking radial fan of carrier air connected to it with a common outlet, pneumocyclones, a filter cyclone, a transport lift, a transport conveyor with a drive , a transfer pipe with a throttle, and hoppers for the final product, according to the invention, consists in the fact that the common outlet of the rotor mill with a hopper and the sucking radial fan of carrier air is connected with a transmission pipe of a mixture of carrier air and fuel dust, preferably biomass, equipped with a single-plane throttle with a movable shutter, with inlets of pneumocyclones connected in series. Moreover, the lower parts of the pneumocyclones have rotary locks embedded in their bottoms, located above the platform of a driven transport conveyor, preferably a screw conveyor, connected via a slope to the charging containers of fuel dust, preferably biomass dust. A transport conveyor with a drive, preferably a screw conveyor, is mechanically coupled to a transport lift that movably fastens fuel dust containers, preferably biomass dust, and is also connected by a downpipe to the overweight tank, equipped in the upper part with a metal catcher, preferably magnetic, and in the lower part with an active bottom, under which a strain gauge scale is located to measure the final product by weight in the form of fuel dust, preferably biomass dust. Moreover, the outlets of the carrier air, containing up to 2% of unseparated residue of fuel dust, preferably biomass pneumocyclones, are connected by a by-product transfer pipe equipped with a single-leaf damper with a movable diaphragm, with the entry of the cyclone filter, which is equipped in its lower part with shaking sleeves located above the waste containers. solids, and the outlet of the filtered carrier air is connected by an intermediate pipe to the inlet of the auxiliary suction centrifugal fan. The outlet of the auxiliary suction centrifugal fan is connected with a pipe discharging the volatile by-product, equipped with an acoustic silencer, with the launcher expelling the volatile by-product of the technology for producing fuel dust, preferably biomass, into the atmosphere.

Sposób i linia technologiczna do wytwarzania energetycznego paliwa pyłowego z surowca o niskiej kaloryczności, zwłaszcza z biomasy, według wynalazku obejmuje kompleksowo elementy procesu technologicznego oraz elementy konstrukcji linii technologicznej zarówno w zakresie usuwania produktów ubocznych, jak i w zakresie wytworzenia produktu końcowego w postaci pyłu biomasowego, zapewniając powtarzalność procesu gwarantującą wysoką, stałą jakość dyspersji biomasowego pyłu paliwowego, szczególnie istotną w energetyce ciepłowniczej charakteryzującej się stałymi parametrami pracy kotłów energetycznych.The method and technological line for producing pulverized energy fuel from a low-calorific raw material, especially biomass, according to the invention, comprehensively includes elements of the technological process and elements of the technological line construction, both in terms of removing by-products and in terms of producing the final product in the form of biomass dust, ensuring repeatability of the process guaranteeing high, constant quality of dispersion of biomass fuel dust, particularly important in the heating industry characterized by constant operating parameters of power boilers.

Wynalazek został uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, przedstawiającym schematycznie linię technologiczną do wytwarzania energetycznego pyłu paliwowego zwłaszcza z biomasy, podłączoną do komory paleniskowej kotła energetycznego elektrociepłowni.The invention is shown in an embodiment in the drawing, schematically presenting a technological line for the production of energetic fuel dust, especially from biomass, connected to the combustion chamber of the power boiler of a combined heat and power plant.

PL 214 558 B1PL 214 558 B1

W sposobie wytwarzania pyłowego paliwa energetycznego z surowca stałego niskiej kaloryczności wykorzystuje się jako wsad surowcowy biomasę o wilgotności 40% i średnicy cząstek nie przekraczającej 5 mm. Proces właściwego mielenia przeprowadza się w młynie rotorowym 1 z lejem zasypowym, połączonym trwale z umieszczonym pod nim zasysającym wentylatorem promieniowym 2 powietrza nośnego. Wprowadzenie cząstek wstępnie rozdrobnionej biomasy w przestrzeń wytworzoną miedzy dwoma rotorami młyna rotorowego 1, wirującymi z prędkością 5000 obrotów/min powoduje, że cząstki biomasy poddawane są przeciwnie skierowanym siłom rozciągającym i ściskającym z jednoczesnym skręcaniem w przeciwne strony. W wyniku tego w bardzo krótkim czasie, poniżej 0,001 sek., cząstka biomasy ulega gwałtownemu rozrywaniu, a jej średnica zmniejsza się do wymiarów 0,0015 mm, zapewniając postać pyłową biomasy. Wskutek działania siły ssącej współpracującego z młynem rotorowym 1 zasysającego wentylatora promieniowego 2 powietrza nośnego, zmielone cząstki biomasy są porywane przez usytuowane współbieżnie strugi powietrza nośnego z zasysającego wentylatora promieniowego 2 powietrza nośnego, tworząc strugi mieszaniny pyłu paliwowego korzystnie biomasowego i powietrza nośnego, transportowane rurą przesyłową 18 z przepustnicą jednopłaszczyznową 14 z ruchomą przesłoną, do wlotów połączonych ze sobą szeregowo pneumocyklony 3 i pneumocyklonu 4. Równowaga miedzy ilością powietrza wytwarzanego przez zasysający wentylator promieniowy 2 powietrza nośnego a ilością powietrza nośnego odbieranego przez pneumocyklon 3 i pneumocyklon 4 jest regulowana przez zmianę przekroju przepływu strug mieszaniny pyłu paliwowego korzystnie biomasowego i powietrza nośnego, uzyskiwaną przez ustawienie ruchomej przesłony jednopłaszczyznowej przepustnicy 14 w rurze przesyłowej 18. Przykładowo, przy prędkości wypływu mieszaniny pyłu paliwowego korzystnie biomasowego i powietrza nośnego nie przekraczającej 1,20 - 1,30 m/sek., na wspólnym wylocie młyna rotorowego 1 i zasysającego wentylatora promieniowego 2 powietrza nośnego, o średnicy 220 mm, przepustnicę jednopłaszczyznową 14 w rurze przesyłowej 18 o średnicy 120 mm, ustawia się na 20% otwarcia.In the method of producing pulverized energy fuel from a low-calorific solid raw material, biomass with a moisture content of 40% and a particle diameter not exceeding 5 mm is used as the raw material input. The actual grinding process is carried out in a rotor mill 1 with a hopper permanently connected to a sucking radial fan 2 of carrier air placed under it. Introducing pre-crushed biomass particles into the space created between two rotors of the rotor mill 1, rotating at a speed of 5000 rpm, causes the biomass particles to be subjected to opposite tensile and compressive forces, while simultaneously twisting in opposite directions. As a result, in a very short time, less than 0.001 sec., the biomass particle is rapidly torn apart and its diameter decreases to 0.0015 mm, providing the biomass in a dust form. Due to the action of the suction force of the sucking radial fan 2 of carrier air cooperating with the rotor mill 1, the ground biomass particles are carried away by concurrently located streams of carrier air from the sucking radial fan 2 of carrier air, creating streams of a mixture of fuel dust, preferably biomass dust and carrier air, transported through the transmission pipe 18 with a single-leaf damper 14 with a movable diaphragm, to the inlets of the pneumocyclone 3 and pneumocyclone 4 connected in series. The balance between the amount of carrier air produced by the sucking radial fan 2 and the amount of carrier air received by the pneumocyclone 3 and pneumocyclone 4 is regulated by changing the flow cross-section of the streams mixture of fuel dust, preferably biomass, and carrier air, obtained by positioning the movable single-plane damper 14 in the transmission pipe 18. For example, with the outflow velocity of the mixture of fuel dust, preferably biomass, and carrier air not exceeding 1.20 - 1.30 m/sec., common outlet of the rotor mill 1 and the sucking radial fan 2 of carrier air, with a diameter of 220 mm, the single-leaf damper 14 in the transmission pipe 18 with a diameter of 120 mm is set to 20% opening.

W pneumocyklonach 3 i 4 pył paliwowy korzystnie biomasowy w ilości 98% zostaje oddzielony od powietrza nośnego a następnie przez śluzy obrotowe 5 jest podawany na platformę przenośnika transportowego 6 ślimakowego z napędem, połączonego spadowo z zasypowymi pojemnikami 7 kubełkowymi. Z przenośnika transportowego 6 ślimakowego z napędem, pył paliwowy korzystnie biomasowy stanowiący produkt wyjściowy linii technologicznej jest kierowany do zasypowych pojemników 7 kubełkowych, zamocowanych ruchomo na podnośniku transportowym 17, sprzężonym mechanicznie z przenośnikiem transportowym 6 ślimakowym.In pneumocyclones 3 and 4, fuel dust, preferably biomass, in the amount of 98% is separated from the carrier air and then through rotary locks 5 is fed to the platform of a 6-screw drive conveyor, connected via a drop to 7-bucket charging containers. From the driven 6-screw transport conveyor, fuel dust, preferably biomass, which is the output product of the technological line, is directed to 7-bucket charging containers, movably mounted on the transport elevator 17, mechanically coupled to the 6-screw transport conveyor.

Z zasypowych pojemników 7 kubełkowych, zamocowanych ruchomo w podnośniku transportowym 17, pył paliwowy korzystnie biomasowy rurą spadową 23 jest kierowany do zbiornika nadwagowego 9, magazynującego pył paliwowy korzystnie biomasowy, wyposażonego w wychwytywacz metalu 8 magnetyczny, dzięki czemu na wagę tensometryczną 21, usytuowaną poniżej aktywnego dna nadwagowego zbiornika 9, podawany jest produkt końcowy oczyszczony z metalowych zanieczyszczeń. Natomiast nieodseparowana w pneumocyklonach 3 i 4 , 2%-owa pozostałość pyłu paliwowego korzystnie biomasowego razem z powietrzem nośnym kierowana jest do filtrocyklonu 11, w którym po odfiltrowaniu, oddzielone cząstki biomasy poprzez rękaw strzepujący 19 są kierowane do pojemników odpadów stałych 16, gromadzących produkt uboczny technologii wytwarzania pyłu paliwowego korzystnie biomasowego. Ponadto odfiltrowane w filtrocyklonie 11 powietrze nośne jest kierowane rurą pośredniczącą 24 do wlotu pomocniczego zasysającego wentylatora promieniowego 10, z którego dzięki zasysającej strudze powietrza pomocniczego jest przesyłane rurą wyprowadzającą 25 lotny produkt uboczny, wyposażoną w tłumik akustyczny 12, do wyrzutni 13 wydalającej do atmosfery lotny produkt uboczny technologii wytwarzania pyłu paliwowego korzystnie biomasowego.From the 7-bucket charging containers, movably mounted in the transport elevator 17, the fuel dust, preferably biomass dust, is directed through the downpipe 23 to the overweight tank 9, storing fuel dust, preferably biomass dust, equipped with a magnetic metal catcher 8, thanks to which it is transferred to the strain gauge scale 21, located below the active bottom of the overweight tank 9, the final product cleaned of metal impurities is fed. However, the 2% residue of fuel dust, preferably biomass dust, not separated in pneumocyclones 3 and 4, together with the carrier air, is directed to the filter cyclone 11, in which, after filtering, the separated biomass particles are directed through a shaking sleeve 19 to solid waste containers 16, collecting the by-product. technology for producing fuel dust, preferably biomass. Moreover, the carrier air filtered in the cyclone 11 is directed through an intermediary pipe 24 to the inlet of the auxiliary suction of the radial fan 10, from which, thanks to the suction stream of auxiliary air, it is sent through a pipe 25 discharging the volatile by-product, equipped with an acoustic silencer 12, to the exhaust 13 expelling the volatile product into the atmosphere. by-product of the technology for producing fuel dust, preferably biomass.

Produkt końcowy w postaci pyłu paliwowego korzystnie biomasowego po odważeniu na wadze tensometrycznej 21, jest pakowany do pojemników, w których dostarczany jest do elektrociepłowni lub sieci handlowo- dystrybucyjnej z przeznaczeniem do instalacji grzewczych domowych.The final product in the form of fuel dust, preferably biomass dust, after weighing on a strain gauge scale 21, is packed into containers in which it is delivered to a heat and power plant or a commercial and distribution network intended for home heating installations.

W przypadku zainstalowania linii technologicznej na terenie elektrociepłowni w pobliżu kotła energetycznego, pył paliwowy korzystnie biomasowy ze zbiornika nadwagowego 9 może być przesyłany rurą transportową 26, przykładowo rurą transportu pneumatycznego, bezpośrednio do komory paleniskowej 22 kotła energetycznego, bez konieczności dokonywania jakichkolwiek zmian w konstrukcji kotła energetycznego.If a technological line is installed in a combined heat and power plant near a power boiler, fuel dust, preferably biomass, from the overweight tank 9 can be sent through a transport pipe 26, for example a pneumatic transport pipe, directly to the combustion chamber 22 of the power boiler, without the need to make any changes to the structure of the power boiler. .

Według wynalazku linia technologiczna do wytwarzania energetycznego paliwa pyłowego z surowca stałego o niskiej kaloryczności zwłaszcza z biomasy, pokazana w przykładowym wykonaniu na rysunku, zawiera młyn rotorowy 1 wyposażony w rotory wirujące w przeciwne strony z prędkościąAccording to the invention, the technological line for producing pulverized energy fuel from a solid raw material with low calorific value, especially from biomass, shown in an exemplary embodiment in the drawing, includes a rotor mill 1 equipped with rotors rotating in opposite directions at a speed

PL 214 558 B1PL 214 558 B1

5000 obrotów/sek. W górnej części młyna rotorowego 1 znajduje się lej zasypowy do wprowadzania wstępnie rozdrobnionej biomasy. Dolna część młyna rotorowego 1 jest połączona trwale z zasysającym wentylatorem promieniowym 2 powietrza nośnego, tworząc jedną funkcjonalną całość o wspólnym wylocie, zapewniającym współbieżność strug powietrza nośnego oraz strug pyłu paliwowego korzystnie biomasowego. Wspólny wylot młyna rotorowego 1 i zasysającego wentylatora promieniowego 2 powietrza nośnego jest połączony z wlotem rury przesyłowej 18, wyposażonej w jednopłaszczyznową przepustnicę 14 z ruchomą przesłoną, transportującej mieszaninę pyłu paliwowego korzystnie biomasowego i powietrza nośnego. Wylot rury przesyłowej 18 jest połączony z wlotami połączonych ze sobą szeregowo pneumocyklonu 3 i pneumocyklonu 4. W dnach dolnych części pneumocyklonu 3 i pneumocyklonu 4 znajdują się śluzy obrotowe 5 usytuowane nad platformą transportowego przenośnika 6 ślimakowego z napędem, przy czym poniżej poziomu platformy transportowego przenośnika 6 ślimakowego z napędem są usytuowane zasypowe pojemniki 7 kubełkowe na pył paliwowy korzystnie biomasowy.5000 rpm In the upper part of the rotor mill 1 there is a hopper for introducing pre-shredded biomass. The lower part of the rotor mill 1 is permanently connected to the sucking radial fan 2 of carrier air, creating one functional unit with a common outlet, ensuring the concurrency of carrier air streams and fuel dust streams, preferably biomass dust. The common outlet of the rotor mill 1 and the sucking radial fan 2 of carrier air is connected to the inlet of the transmission pipe 18, equipped with a single-leaf damper 14 with a movable shutter, transporting a mixture of fuel dust, preferably biomass, and carrier air. The outlet of the transfer pipe 18 is connected to the inlets of the pneumocyclone 3 and pneumocyclone 4 connected in series. In the bottoms of the lower parts of the pneumocyclone 3 and pneumocyclone 4 there are rotating locks 5 located above the platform of the driven screw conveyor 6, and below the level of the platform of the transport conveyor 6 There are 7-bucket charging containers for fuel dust, preferably biomass dust, located on the screw drive with the drive.

Według wynalazku transportowy przenośnik 6 ślimakowy z napędem jest sprzężony mechanicznie z podnośnikiem transportowym 17 mocującym ruchomo zasypowe pojemniki 7 kubełkowe z pyłem paliwowym korzystnie biomasowym.According to the invention, the driven transport screw conveyor 6 is mechanically coupled to the transport lift 17, which movably fastens 7 bucket containers with fuel dust, preferably biomass dust.

Podnośnik transportowy 17 jest połączony rurą spadową 23 ze zbiornikiem nadwagowym 9 magazynującym pył paliwowy korzystnie biomasowy. W górnej części zbiornika nadwagowego 9 znajduje się wychwytywacz metalu 8 magnetyczny, a w swojej dolnej części nadwago wy zbiornik 9 posiada aktywne dno, wyposażone w dwa wibratory mimośrodowe nie pokazane na rysunku, zapobiegające zawieszeniu magazynowanego pyłu paliwowego korzystnie biomasowego w przestrzeni zbiornika nadwagowego 9. Poniżej dna zbiornika nadwagowego 9, linia technologiczna według wynalazku jest wyposażona w wagę tensometryczną 21 do odważania produktu końcowego w postaci pyłu paliwowego korzystnie biomasowego.The transport lift 17 is connected by a downpipe 23 to an overweight tank 9 storing fuel dust, preferably biomass. In the upper part of the overweight tank 9 there is a magnetic metal catcher 8, and in its lower part the overweight tank 9 has an active bottom, equipped with two eccentric vibrators not shown in the drawing, preventing the suspension of stored fuel dust, preferably biomass dust, in the space of the overweight tank 9. Below the bottom overweight tank 9, the technological line according to the invention is equipped with a strain gauge scale 21 for weighing the final product in the form of fuel dust, preferably biomass dust.

W przypadku zainstalowania linii technologicznej według wynalazku w pobliżu kotła energetycznego na terenie elektrociepłowni, wylot zbiornika nadwagowego 9 pyłu paliwowego korzystnie biomasowego łączy się bezpośrednio rurą transportową 26, przykładowo rurą transportu pneumatycznego, z komorą paleniskową 22 kotła energetycznego. Natomiast wyloty powietrza nośnego z nieodseparowaną 2%-ową pozostałością pyłu paliwowego korzystnie biomasowego, usytuowane w górnych częściach pneumocyklonu 3 i pneumocyklonu 4, są połączone z wlotem filtrocyklonu 11 rurą przesyłową 20 produktu ubocznego, wyposażoną w przepustnicę jednopłaszczyznową 15 z ruchomą przesłoną. Według wynalazku filtrocyklon 11 jest wyposażony w swej dolnej części w rękawy strzepujące 9, usytuowane nad pojemnikami odpadów stałych 16. Natomiast usytuowany w górnej części filtrocyklonu 11 wylot odfiltrowanego powietrza nośnego jest połączony rurą pośredniczącą 24 z wlotem pomocniczego, zasysającego wentylatora promieniowego 10. Wylot pomocniczego, zasysającego wentylatora promieniowego 10 jest połączony rurą wyprowadzającą 25 lotny produkt uboczny, wyposażoną w tłumik akustyczny 12, z wyrzutnią 13 wydalającą do atmosfery lotny produkt uboczny technologii wytwarzania pyłu paliwowego korzystnie biomasowego.If the technological line according to the invention is installed near a power boiler in a combined heat and power plant, the outlet of the excess fuel dust tank 9, preferably biomass dust, is connected directly with a transport pipe 26, for example a pneumatic transport pipe, with the combustion chamber 22 of the power boiler. However, the carrier air outlets with unseparated 2% residue of fuel dust, preferably biomass, located in the upper parts of the pneumocyclone 3 and pneumocyclone 4, are connected to the inlet of the filter cyclone 11 by a by-product transfer pipe 20, equipped with a single-leaf damper 15 with a movable shutter. According to the invention, the filter cyclone 11 is equipped in its lower part with shaking sleeves 9, located above the solid waste containers 16. The outlet of filtered carrier air, located in the upper part of the filter cyclone 11, is connected with the inlet of an auxiliary, suction radial fan 10 via an intermediary pipe 24. the intake radial fan 10 is connected with a pipe 25 discharging the volatile by-product, equipped with an acoustic silencer 12, with the launcher 13 expelling the volatile by-product of the technology for producing fuel dust, preferably biomass, into the atmosphere.

Zaletą sposobu i linii technologicznej do wytwarzania energetycznego paliwa pyłowego jest zapewnienie produktu końcowego w postaci pyłu biomasowego o stałej jakości dyspersji, nadającego się dla odbiorcy sieci dystrybucji i handlu paliwami, a także do bezpośredniego zainstalowania w elektrociepłowniach do spalania w kotłach energetycznych, bez konieczności dokonywania zmian konstrukcyjno-adaptacyjnych w kotle energetycznym.The advantage of the method and technological line for producing pulverized energy fuel is to provide the final product in the form of biomass dust with constant dispersion quality, suitable for the recipient of fuel distribution and trading networks, as well as for direct installation in thermal power plants for combustion in power boilers, without the need to make any changes. construction and adaptation in a power boiler.

Claims

1. The method of producing pulverized energy fuel from low calorific solid raw material, especially from biomass, in which the pre-crushed solid raw material with low calorific value is ground in a pulverized fuel mill and then the obtained fuel dust is transported by means of a concurrent air stream directed at it carrier air from the suction radial air fan, from the common outlet of the mill and the suction radial air fan through the transmission pipe of the mixture of fuel dust and carrier air to pneumocyclones, moreover, fuel dust is separated in the cyclone filter from the volatile medium and by means of a transport conveyor with drive coupled to a transport elevator goes to the hoppers of the final product, characterized in that the crushed solid material

Preferably, biomass with a maximum particle diameter not exceeding 5 mm and a moisture content of up to 40% is comminuted in a rotor mill (1), with a hopper until the particle diameter is below 0.0015 mm, and obtained at the common outlet of the rotor mill ( 1) and a radial suction fan (2), a mixture of fuel dust, preferably biomass and carrier air, with an outflow speed of about 1.25 m / sec, is directed by means of a transmission pipe (18) equipped with a single-plane damper (14) with a movable shutter to inlets of pneumocyclone (3) and pneumocyclone (4) connected in series, in which the fuel dust, preferably biomass, is separated from the carrier air, the balance between the amount of carrier air produced by the aspirating radial fan (2) of the carrier air and the amount of air received by pneumocyclones (3) and (4) are regulated by varying the cross-sectional flow of the air-carrier mixture and fuel dust, preferably biomass, in the transmission pipe (18) by means of a single-plane damper (14) with a movable shutter, then the fuel dust separated from the air, preferably biomass, constituting the final product in an amount of up to 98%, is fed through rotary locks (5) located in the bottoms of the pneumocyclone (3) and the pneumocyclone (4) to the platform of a transport conveyor (6) located below them with a drive, preferably a screw, connected in a drop to the hopper (7) of fuel dust, preferably biomass, and mechanically coupled to the transport elevator (17) movably fastening charging bins (7) for fuel dust, preferably biomass fuel, in which, by means of a transport elevator (17), the fuel dust, preferably biomass, is discharged through a downpipe (23) to an overweight tank (9) storing fuel dust, preferably biomass, from which, after cleaning from metal parts by metal trap (8), preferably magnetic, fuel dust cor The biomass is then poured onto a strain gauge (21) located under the active bottom of the overweight tank (9), which measures the weight of the final product in the form of fuel dust, preferably biomass, while the carrier air containing up to 2% of fuel dust residues, preferably biomass, not separated in the pneumocyclone (3) and The pneumocyclone (4) is routed through the by-product transfer pipe (20) to the cyclone filter (11), in which the filtered residue of fuel dust, preferably biomass, is directed by means of flapping sleeves (19) to the solid waste containers (16), and the filtered carrier air is directed through an intermediate pipe (24) to the inlet of the auxiliary aspirating radial fan (10), from which through the discharge pipe (25), the volatile by-product, equipped with an acoustic muffler (12), is directed to the launcher (13) discharging the volatile by-product of the dust production technology into the atmosphere fuel, preferably biomass.

2. Technological line for the production of pulverized energy fuel from low calorific solid raw material, especially from biomass, including a mill for grinding the solid raw material charge and a connected radial suction air fan with a common outlet, pneumocyclones, filter cyclone, transport elevator, transport conveyor with with a drive, a transmission pipe with a throttle, final product charging bins, characterized in that the common outlet of the rotor mill (1) with the charging funnel and the aspirating radial fan (2) of the conveying air is connected by the conveying pipe (18) of the mixture of carrier air and fuel dust, preferably biomass, equipped with a single-plane damper (14) with a movable shutter, with inlets of pneumocyclone (3) and pneumocyclone (4) connected in series, moreover, the lower parts of the pneumocyclone (3) and pneumocyclone (4) have rotary locks (5) embedded in their bottoms. ), located above the transport conveyor platform (6) z a drive, preferably a screw, connected in a downward direction to the hopper (7) of fuel dust, preferably biomass, where the transport conveyor (6) with a preferably worm drive is mechanically coupled to a transport elevator (17) that fastens the movable charging containers (7) for fuel dust, preferably biomass, further connected by a downpipe (23) to an overweight tank (9), equipped in the upper part with a metal trap (8), preferably magnetic, and in the lower part with an active bottom, under which a strain gauge (21) for measuring the final weight product in the form of fuel dust, preferably biomass, in addition, the outlets of the carrier air containing up to 2% of the non-separated fuel dust residues, preferably biomass pneumocyclone (3) and pneumocyclone (4), are connected by a by-product transmission pipe (20) equipped with a single-plane damper (15) with a movable shutter , with the inlet of the cyclone filter (11), which is equipped with all the lower part into the shake-off sleeves (19), located above the solid waste containers (16), and the outlet of the filtered carrier air is connected by an intermediate pipe (24) to the inlet of the auxiliary aspirating radial fan (10), at

The outlet of the auxiliary radial aspirating fan (10) is connected by a volatile by-product discharging pipe (25) provided with an acoustic muffler (12) to a launcher (13) discharging the volatile by-product of the fuel dust production technology, preferably biomass-based, into the atmosphere.