PL240210B1 - Sposób i instalacja do wytwarzania ciepła i proszków mineralnych z odpadów węgla kamiennego, zwłaszcza drobnoziarnistych niskiej jakości - Google Patents
Sposób i instalacja do wytwarzania ciepła i proszków mineralnych z odpadów węgla kamiennego, zwłaszcza drobnoziarnistych niskiej jakości Download PDFInfo
- Publication number
- PL240210B1 PL240210B1 PL429578A PL42957819A PL240210B1 PL 240210 B1 PL240210 B1 PL 240210B1 PL 429578 A PL429578 A PL 429578A PL 42957819 A PL42957819 A PL 42957819A PL 240210 B1 PL240210 B1 PL 240210B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- zone
- flammable
- combustion
- process gases
- partial gasification
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 66
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 12
- 239000011707 mineral Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 56
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 49
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims abstract description 41
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 7
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 14
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 10
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 9
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 claims description 9
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims description 6
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims description 6
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 5
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 5
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 4
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 3
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 3
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 claims description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims description 2
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 claims description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 2
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 claims 1
- 238000004939 coking Methods 0.000 claims 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 3
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 229910052595 hematite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011019 hematite Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N pyrite Chemical compound [Fe+2].[S-][S-] NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052683 pyrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011028 pyrite Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
Sposób wytwarzania ciepła i proszków mineralnych z odpadów węgla kamiennego zwłaszcza drobnoziarnistych niskiej jakości charakteryzuje tym, że w piecu ceramicznym (PC) wyodrębnia się trzy strefy technologiczne: strefę częściowego zgazowania (A), strefę współspalania (B) oraz schładzania (C), które kaskadowo i przepływowo ustawia się w stosunku do siebie. Do pierwszej strefy częściowego zgazowania (A) wprowadza się odpady węglowe (OW), w której prowadzi się proces częściowego zgazowania, który rozpoczyna się od wprowadzenia do strefy współspalania (B), usytuowanej poniżej strefy częściowego zgazowania (A), paliwa rozruchowego (PR). Po uzyskaniu temperatury w wysokości 300 - 500°C wyprowadza się ze strefy częściowego zgazowania (A) palne gazy procesowe (GP) zawierające parę wodną, które kieruje się do bloku oczyszczającego (BO). Odpady węglowe (OW) przesuwa się w strefie częściowego zgazowania (A) sukcesywnie przy pomocy urządzeń mechanicznych (UW), a uzyskany karbonizat (KR) ze strefy częściowego zgazowania (A) zrzuca się do strefy współspalania (B), w której prowadzi się proces spalania karbonizatu (KR) w obecności oczyszczonych gazów procesowych (GP). Proces spalania prowadzi się także w obecności ogrzanego powietrza atmosferycznego, jak również w obecności rozpylonej części niespalonych pozostałości (NP) i karbonizatu (KR), które rozpyla się przy pomocy dysz podmuchowych. Ogrzane powietrze atmosferyczne doprowadza się poprzez przepustnicę trójdrożną (PP) do palnika rozruchowego (P), do którego doprowadza się palne gazy procesowe (GP). Proces współspalania prowadzi się w strefie współspalania (B) do osiągnięcia temperatury nieprzekraczającej 1000°C. Do strefy schładzania (C) doprowadza się oczyszczone palne gazy procesowe (GP), z której wyprowadza się mieszaninę palnych gazów procesowych (GP) i niespalonych pozostałości (NP), którą doprowadza się do filtra produktowego (FP), w którym oddziela się niespalone pozostałości (NP) stanowiące proszki mineralne (PM). Przedmiotem wynalazku jest również instalacja, w której prowadzony jest proces technologiczny.
Description
PL 240 210 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób i instalacja do wytwarzania ciepła i proszków mineralnych z odpadów węgla kamiennego, zwłaszcza drobnoziarnistych niskiej jakości, określanych jako muły lub flotokoncentraty kategorii E2.
Wykorzystanie drobnoziarnistych odpadów węgla kamiennego niskiej jakości do wytwarzania ciepła, ze względu na niską wartość opałową i zawartość zanieczyszczeń, jest ograniczona, przez co stanowi istotny problem dla ich zagospodarowania.
Znane są sposoby spalania, współspalania lub zgazowania drobnoziarnistych odpadów węgla kamiennego, o niskiej wartości opałowej i z dużą zawartością zanieczyszczeń, w technologiach komorowych, rusztowych czy fluidalnych. Wszystkie znane sposoby wymagają kosztownych instalacji oczyszczania spalin i nie rozwiązują problemu niepalnych pozostałości, z dużą zawartością niespalonego węgla, która w postaci popiołów, żużli, szlaki wymaga utylizacji.
Celem wynalazku jest opracowanie sposobu zagospodarowania drobnoziarnistych odpadów węgla kamiennego poprzez jego energetyczne wykorzystanie, przy jednoczesnej dbałości o ochronę środowiska naturalnego poprzez zmniejszenie emisji szkodliwych zanieczyszczeń gazowych do atmosfery.
W opublikowanym w miesięczniku Przemyśle Chemicznym nr 97/1 (2018) str. 94-100 artykule pt. „Metoda obniżania zawartości rtęci w węglu kamiennym” Dziok T. AGH przedstawione są dane w zakresie preparacji termicznej węgla wskazujące, że w temperaturach 200-400°C uwalniana jest część rtęci w postaci różnych związków o skuteczności 45-75%.
W literaturze przedmiotowej znajdują się również dane, iż w mułach węglowych siarka występuje głównie w postaci siarki pirytowej, która w temperaturze ok. 500°C rozkłada się na hematyt Fe 2O3 i SO2. Chlor wymywany jest z węgla w procesie jego uzdatniania i znajduje się na powierzchni odwodnionych mułów węglowych w wilgoci przemijającej w postaci jonowej i w trakcie zgazowania wydzielać się będzie w temperaturze około 300°C w postaci gazowej HCl. W przypadku występowania chloru w związkach metali, jego odparowanie wymaga temperatury powyżej 1000°C.
Dotychczas znane technologie wytwarzania ciepła z węgla kamiennego niskiej jakości opierają się na wykorzystaniu komór spalania bezpośrednio zintegrowanych z wymiennikiem ciepła, lub też komór do całkowitego zgazowania i spalania wytwarzanego gazu w palnikach kotłów.
Sposób wytwarzania ciepła i proszków mineralnych z odpadów węgla kamiennego zwłaszcza drobnoziarnistych niskiej jakości polegający na prowadzeniu w sposób cykliczny procesu zgazowania odpadów węgla z udziałem pary wodnej wytworzonej z wody zawartej w tych odpadach węgla, oddzieleniu sypkich niepalnych pozostałości od gazów spalinowych, z wykorzystaniem powstającego ciepła do celów procesowych charakteryzuje się według wynalazku tym, że w piecu ceramicznym wyodrębnia się trzy strefy technologiczne: strefę częściowego zgazowania, strefę współspalania oraz strefę schładzania, które kaskadowo i przepływowo ustawia się w stosunku do siebie.
Do pierwszej strefy częściowego zgazowania, w której prowadzi się proces częściowego zgazowania wprowadza się odpady węglowe. Natomiast proces częściowego zgazowania rozpoczyna się od wprowadzenia do strefy współspalania, usytuowanej poniżej strefy częściowego zgazowania, paliwa rozruchowego w postaci gazu palnego i/lub oleju opałowego. Po uzyskaniu temperatury w wysokości 300-500°C wyprowadza się ze strefy częściowego zgazowania palne gazy procesowe zawierające parę wodną, które kieruje się do bloku oczyszczającego, w którym te gazy oczyszcza się przy pomocy rozpylonych proszków wodorowęglanu sodu i schładza się do temperatury 150-250°C.
Odpady węglowe sukcesywnie przesuwa się w strefie częściowego zgazowania przy pomocy urządzeń mechanicznych, a uzyskany karbonizat ze strefy częściowego zgazowania zrzuca się do strefy współspalania.
W strefie współspalania prowadzi się proces spalania karbonizatu w obecności oczyszczonych palnych gazów procesowych, które doprowadza się z bloku oczyszczającego, a także w obecności ogrzanego powietrza atmosferycznego. Powietrze atmosferyczne doprowadza się z wymiennika ciepła bloku oczyszczającego. Proces spalania prowadzi się również w obecności rozpylonej części niespalonych pozostałości i karbonizatu, które rozpyla się przy pomocy dysz podmuchowych z wykorzystaniem obiegowej części oczyszczonych palnych gazów procesowych. Ogrzane powietrze atmosferyczne doprowadza się poprzez przepustnicę trójdrożną do palnika rozruchowego za pomocą drugiego wentylatora. Również poprzez przepustnicę trójdrożną do palnika rozruchowego doprowadza się palne gazy procesowe. Proces współspalania prowadzi się w strefie współspalania do osiągnięcia temperatury nieprzekraczającej 1000°C.
PL 240 210 B1
Do strefy schładzania doprowadza się oczyszczone palne gazy procesowe. Z tej strefy przy pomocy pierwszego wentylatora wyprowadza się mieszaninę palnych gazów procesowych i niespalonych pozostałości. Mieszaninę tą doprowadza się do filtra produktowego, w którym oddziela się niespalone pozostałości stanowiące proszki mineralne. Przy wykorzystaniu trójdrożnej przepustnicy formuje się obiegową część palnych gazów procesowych, które wykorzystuje się do rozpylania niespalonych pozostałości w strefie współspalania.
Resztkowe gazy ze strefy współspalania wyprowadza się przewodowo, korzystnie do zewnętrznego wymiennika ciepła do wytwarzania ciepła dla zastosowań zewnętrznych.
Korzystnie odpady węglowe wprowadza się porcjami stanowiącymi 5% do 15% nadawy godzinowej do strefy częściowego zgazowania i przesuwa się przemiennie ruchem postępowym i zwrotnym w kierunku strefy współspalania.
Korzystnie w bloku oczyszczającym gazy procesowe współprądowo oczyszcza się metodą suchą proszkami wodorowęglanu sodu w ilości 5 do 8 kg na 1,0 Mg odpadów węglowych.
Instalacja do wytwarzania ciepła i proszków mineralnych z odpadów węgla kamiennego, zwłaszcza drobnoziarnistego niskiej jakości charakteryzuje się tym, że wewnątrz pieca ceramicznego wykonane są trzy usytuowane przesypowo przemiennie ceramiczne komory.
Pierwsza komora stanowi strefę częściowego zgazowania, druga komora stanowi strefę współspalania, a trzecia komora stanowi strefę schładzania.
Do pierwszej komory doprowadzony jest podajnik dozujący oraz zamontowane jest urządzenie przesuwające odpady węglowe. W pierwszej komorze usytuowany jest kanał przepływowy mieszaniny palnych gazów procesowych i pary wodnej.
W drugiej komorze zamontowany jest palnik rozruchowy z dyszą paliwową oraz kolektor gazów z zamontowanymi dyszami podmuchowymi, które połączone są z przepustnicę trójdrożną mieszaniny powietrza atmosferycznego oraz oczyszczonych palnych gazów procesowych z parą wodną.
Trzecia komora przewodowo połączona jest z blokiem oczyszczającym składającym się z urządzenia oczyszczającego i instalacji dozującej proszki wodorowęglanu sodu. Obudowa urządzenia oczyszczającego zaopatrzona jest we wloty powietrza atmosferycznego.
Wewnątrz trzeciej komory usytuowany jest kolektor, który wyprowadzony jest na zewnątrz tej komory do przepustnicy trójdrożnej. Trzecia komora jest połączona przewodowo poprzez filtr produ ktowy i drugi wentylator z trójdrożną przepustnicą, która połączona jest przewodowo z wymiennikiem ciepła urządzenia oczyszczającego.
Korzystnie trzecia komora połączona jest przewodowo z zewnętrznym wymiennikiem ciepła do wytwarzania ciepła dla zastosowań zewnętrznych.
W procesie zgazowania węgla zwartego zawartego w odpadach uczestniczy woda, która zostaje odparowana w temperaturze nie powodującej uplastycznienie składników niepalnych. Wytworzona mieszanina palnego gazu procesowego z parą wodną zostaje oczyszczona z zanieczyszczeń gazowych metodą półsuchą zawiesiną wody z wodorowęglanem sodu i suchą z wykorzystaniem proszków ceramicznych o właściwości zeolitów, powstałych ze spalania objętościowego karbonizatu, w temperaturze nie powodującej uplastyczniania i aglomeracji niepalnych pozostałości.
Współspalanie objętościowe odbywa się wraz z oczyszczonymi palnymi gazami procesowymi, z udziałem powstałych proszków ceramicznych, które jednocześnie podlegają schłodzeniu. Zrzucany w postaci sypkiej ze strefy zgazowania karbonizat zostaje rozproszony w strefie spalania powietrzem z palnika rozruchowego. Karbonizat jest następnie współspalany i jednocześnie przenoszony ukośnymi strumieniami mieszaniny powietrza, palnych gazów procesowych i pary wodnej, aż do zrzutu w postaci sypkiej niespalonej pozostałości do strefy chłodzenia. Niespalone pozostałości wykorzystywane są jako adsorbent dla doczyszczania palnego gazu procesowego. Rozproszony sposób współspalania powoduje równomierne utlenianie węgla i wodoru w całej objętości strefy o obciążeniu cieplnym do 0,5 MW/m3, natomiast zawarta w mieszaninie gazowej para wodna powoduje obniżenie temperatury spalania poniżej mięknięcia składników niepalnych.
W szczególności sposób według wynalazku umożliwia wytwarzanie ciepła z mułów węglowych lub flotokoncentratów o minimalnej wartości opałowej 7,0 MJ/kg i zawartości wody do 40%.
Sposób według wynalazku charakteryzuje się również tym, że proces objętościowego spalania prowadzony jest w temperaturze poniżej 1000°C, w związku z tym chlor występujący w różnych związkach, a także inne zanieczyszczenia dotychczas trafiające do gazów spalinowych, przeniesione zostają do proszków ceramicznych.
PL 240 210 B1
Wykorzystanie wynalazku umożliwia zatem zagospodarowanie niskiej jakości drobnoziarnistego sortymentu węgla wytwarzanego w technologiach uzdatniania węgla energetycznego, który ze względów wymagań środowiskowych nie może być stosowany w dotychczas znanych technologiach spalania i wytwarzania energii cieplnej bez kosztownych systemów oczyszczania spalin.
Korzystną cechą wynalazku jest wytwarzanie ciepła w warunkach obowiązujących standardów emisji do atmosfery zanieczyszczeń gazowych. Jednocześnie zamiast odpadów w postaci popiołów powstaje użyteczny produkt w postaci proszków mineralnych do zastosowania w przemyśle budowlanym.
Wynalazek umożliwia konwersję energii do celów grzewczych, głównie zawartej w mułach węglowych, w warunkach perspektywicznych wymagań emisyjnych.
Wynalazek objaśniony jest bliżej w przykładzie wykonania i na rysunku, na którym przedstawiony jest schemat technologiczny.
P r z y k ł a d
1. Budowa instalacji
Wewnątrz pieca ceramicznego PC wykonane są trzy usytuowane przemiennie, przesypowo ceramiczne komory K1, K2, K3.
Pierwsza komora K1 stanowi strefę częściowego zgazowania A, druga komora K2 stanowi strefę współspalania B, a trzecia komora K3 stanowi strefę schładzania C.
Pierwsza komora K1 zaopatrzona jest w podajnik dozujący PD do wprowadzania mułów węglowych OW. Ponadto w pierwszej komorze K1 zamontowane jest zgarniające urządzenie UW przesuwające muły węglowe. Również w pierwszej komorze K1 usytuowany jest przepływowy kanał KM, który wyprowadzony jest do bloku oczyszczającego BO, który przewodowo połączony jest z trzecią komorą K3.
W drugiej komorze K2 zamontowany jest palnik rozruchowy P oraz kolektor gazowy KG z zamontowanymi dyszami podmuchowymi DP.
Trzecia komora K3 połączona jest przewodowo z filtrem produktowym FP, do którego przyłączony jest pierwszy wentylator W 1.
Blok oczyszczający BO wyposażony jest w instalację dozującą ID proszki węglanu sodu WS oraz przeponowo współpracujący z wymiennikiem ciepła WC, do którego doprowadzone jest powietrze atmosferyczne PA.
Wymiennik ciepła WC połączony jest przewodowo z drugim wentylatorem W2.
Zamontowany w drugiej komorze K2 palnik rozruchowy P połączony jest poprzez zawór paliwowy ZO ze zbiornikiem paliwa rozruchowego PR.
Palnik rozruchowy P ponadto połączony jest z przepustnicą trójdrożną PP, do której dołączony jest pierwszy wentylator W1, drugi wentylator W2 oraz kolektor gazowy KG.
2. Praca instalacji
W fazie rozruchu strefa częściowego zgazowania A rozgrzewana jest poprzez spalanie oleju opałowego lub gazu w palniku rozruchowym P w strefie współspalania B.
Po osiągnięciu w strefie częściowego zgazowania A temperatury 300-500°C następuje uruchomienie instalacji dozującej ID w postaci śrubowego podajnika dozującego, po czym następuje wrzut odpadów węglowych OW na przestrzeń półki ograniczonej dwoma ruchomymi zgarniaczami ze stali żaroodpornej urządzenia zgarniającego UW.
Zasypywana odpadami węglowymi OW powierzchnia nie przekracza 25% powierzchni półki ceramicznej w strefie częściowego zgazowania A. Po wrzucie porcji odpadów węglowych OW o masie około 10% godzinowej wydajności instalacji wyłączony zostaje śrubowy podajnik instalacji dozującej ID. Natomiast włączone zostaje urządzenie zgarniające UW.
Odpady węglowe OW przesuwane są zgarniaczem tylnym ZT aż do częściowego zrzutu do strefy współspalania B przez otwór w półce w strefie częściowego zgazowania A.
Część odpadów węglowych OW pozostaje na półce przed otworem zrzutowym. Po włączeniu napędu następuje powrót urządzenia zgarniającego UW do pozycji startowej. W ruchu powrotnym zgarniacza tylnego ZT następuje rozprowadzenie na półce pozostałych odpadów węglowych OW.
Czas ruchu przesuwnego jest około pięciokrotnie dłuższy do ruchu powrotnego, rozprowadzającego. Po ustawieniu się w pozycji startowej urządzenia zgarniającego UW uruchamiany jest wrzut osadów węglowych OW i po napełnieniu następuje ponowny cykl. Od drugiego cyklu zgarniacz przedni ZP urządzenia zgarniającego UW dokonuje zrzutu do strefy współspalania B pozostających na
Claims (5)
- PL 240 210 B1 ce odpadów węglowych OW z poprzedniego cyklu. Ze strefy częściowego zgazowania A pierwszym wentylatorem W1 wyprowadzana jest mieszanina palnych gazów procesowych GP i pary wodnej z zanieczyszczeniami gazowymi, które po schłodzeniu do temperatury 20Q-300°C i oczyszczeniu rozpylonym wodorowęglanem sodu WS w bloku oczyszczającym BO, wprowadzone są do strefy schładzania C niepalnych pozostałości NP. Po oddzieleniu niepalnych pozostałości NP w filtrze produktowym FP palne gazy procesowe GP, które przesyłane są kolektorem gazowym KG, wprowadzane są do strefy współspalania B dyszami podmuchowymi DP. Duża porowatość niepalnych pozostałości NP, o składzie chemicznym zbliżonym do zeolitów, przenoszonych w strumieniu mieszaniny palnych gazów procesowych GP i pary wodnej do filtra produktowego FP, powoduje sorpcje pozostałych w mieszaninie gazowej zanieczyszczeń i schłodzenie niepalnych pozostałości NP.Zrzucany ze strefy częściowego zgazowania A do strefy współspalania spalania B sypki karbonizat KR, pozbawiony zanieczyszczeń oraz wody, wrzucany jest powietrzem z palnika rozruchowego P w strumień mieszaniny gazowej z dysz podmuchowych DP i ulega stopniowemu spalaniu w temperaturze 800-1000°C, z równoczesnym przemieszczaniem, aż do zrzutu do strefy chłodzenia C. Temperatura spalania pozwala na prowadzenie procesu utleniania karbonizatu KR, w warunkach, w których nie następuje koksowanie i aglomeracja niepalnych pozostałości NP. Powietrze atmosferyczne PA do spalania w fazie rozruchu wprowadzane jest do palnika rozruchowego P poprzez trójdrożną przepustnicę PP. W fazie spalania część powietrza atmosferycznego PA wprowadzana jest także do kolektora gazowego KG poprzez dysze podmuchowe DP.Powietrze atmosferyczne PA, które wprowadzone jest do palnika rozruchowego PR powoduje rozrzucanie karbonizatu KR, a pozostała część powietrza atmosferycznego PA mieszana jest z mieszaniną oczyszczonych palnych gazów procesowych GP i pary wodnej. Wytworzona mieszanina gazowa ukośnymi strumieniami z dysz podmuchowych DP, powoduje stopniowe współspalanie karbonizatu KR i palnych gazów procesowych GP w temperaturze nie powodującej mięknięcie niepalnych pozostałości oraz jego przesuwanie po półce, aż do zrzutu do strefy schładzania C i doczyszczania gazu procesowego GP.Duża porowatość niepalnych pozostałości NP, o składzie chemicznym zbliżonym do zeolitów, przenoszonych w strumieniu mieszaniny gazów palnych i pary wodnej do filtra FP, powoduje sorpcje pozostałych w mieszaninie gazowej zanieczyszczeń i schłodzenie tych niepalnych pozostałości NP.W filtrze produktowym FP następuje oddzielenie proszków mineralnych PM od mieszaniny palnych gazów procesowych GP z parą wodną.Po uzyskaniu stabilizacji spalania wyłącza się dopływ paliwa rozruchowego PR zaworem paliwowym ZO.Zastrzeżenia patentowe1. Sposób wytwarzania ciepła i proszków mineralnych z odpadów węgla kamiennego zwłaszcza drobnoziarnistych niskiej jakości polegający na prowadzeniu w sposób cykliczny procesu zgazowania odpadów węgla z udziałem pary wodnej wytworzonej z wody zawartej w tych odpadach węgla, oddzieleniu sypkich niepalnych pozostałości od gazów spalinowych, z wykorzystaniem powstającego ciepła do celów procesowych, znamienny tym, że w piecu ceramicznym (PC) wyodrębnia się trzy strefy technologiczne: strefę częściowego zgazowania (A), strefę współspalania (B) oraz strefę schładzania (C), które kaskadowo i przepływowo ustawia się w stosunku do siebie, przy czym do pierwszej strefy częściowego zgazowania (A) wprowadza się odpady węglowe (OW), w której prowadzi się proces częściowego zgazowania, który rozpoczyna się od wprowadzenia do strefy współspalania (B), usytuowanej poniżej strefy częściowego zgazowania (A), paliwa rozruchowego (PR) w postaci gazu palnego i/lub oleju opałowego, po czym po uzyskaniu temperatury w wysokości 300-500°C wyprowadza się ze strefy częściowego zgazowania (A) palne gazy procesowe (GP) zawierające parę wodną, które kieruje się do bloku oczyszczającego (BO), w którym palne gazy procesowe (GP) oczyszcza się przy pomocy rozpylonych proszków wodorowęglanu sodu (WS) i schładza się do temperatury 150-250°C, zaś odpady węglowe (OW) przesuwa się w strefie częściowego zgazowania (A) sukcesywnie przy pomocy urządzeń mechanicznych (UW), a uzyskany karbonizat (KR) ze strefy częściowego zgazowania (A) zrzuca się do strefy współspalania (B), po czym w strefie współspalania (B) prowadzi się proces spalania karboPL 240 210 B1 nizatu (KR) w obecności oczyszczonych gazów procesowych (GP), które doprowadza się z bloku oczyszczającego (BO), a także w obecności ogrzanego powietrza atmosferycznego (PA), które doprowadza się z wymiennika ciepła (WC) bloku oczyszczającego (BO), jak również w obecności rozpylonej części niespalonych pozostałości (NP) i karbonizatu (KR), które rozpyla się przy pomocy dysz podmuchowych (DP) z wykorzystaniem obiegowej części oczyszczonych palnych gazów procesowych (GP), przy czym ogrzane powietrze atmosferyczne (PA) doprowadza się poprzez przepustnicę trójdrożną (PP) do palnika rozruchowego (P) za pomocą drugiego wentylatora (W2), a także poprzez przepustnicę trójdrożną (PP) doprowadza się do palnika rozruchowego (P) palne gazy procesowe (GP), zaś proces współspalania prowadzi się w strefie współspalania (B) do osiągnięcia temperatury nieprzekraczającej 1000°C, przy czym do strefy schładzania (C) doprowadza się oczyszczone palne gazy procesowe (GP), z której przy pomocy pierwszego wentylatora (W1) wyprowadza się mieszaninę palnych gazów procesowych (GP) i niespalonych pozostałości (NP), którą doprowadza się do filtra produktowego (FP), w którym oddziela się niespalone pozostałości (NP) stanowiące proszki mineralne (PM), przy czym przy wykorzystaniu trójdrożnej przepustnicy (PP) formuje się obiegową część palnych gazów procesowych (GP), które wykorzystuje się do rozpylania niespalonych pozostałości (NP) w strefie współspalania (B), z której wyprowadza się przewodowo resztkowe gazy procesowe, korzystnie do zewnętrznego wymiennika ciepła do wytwarzania ciepła dla zastosowań zewnętrznych.
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że odpady węglowe (OW) wprowadza się porcjami stanowiącymi 5% do 15% nadawy godzinowej do strefy częściowego zgazowania (A) i przesuwa się przemiennie ruchem postępowym i zwrotnym w kierunku strefy współspalania (B).
- 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że w bloku oczyszczającym (BO) gazy procesowe (GP) współprądowo oczyszcza się metodą suchą proszkami wodorowęglanu sodu (WS) w ilości 5,0 do 8,0 kg na 1,0 Mg odpadów węglowych (OW).
- 4. Instalacja do wytwarzania ciepła i proszków mineralnych z odpadów węgla kamiennego, zwłaszcza drobnoziarnistych niskiej jakości składająca się z pieca ceramicznego, wymiennika ciepła, urządzeń wrzutowych odpadów węglowych oraz oprzyrządowania technologicznego, znamienna tym, że w piecu ceramicznym (PC) wyodrębnione są trzy strefy technologiczne: strefa częściowego zgazowania (A), strefa współspalania (B) oraz strefa schładzania (C), stanowiące odpowiednio trzy komory (K1, K2, K3), które kaskadowo i przepływowo ustawione są w stosunku do siebie, przy czym pierwsza komora (K1) zaopatrzona jest w podajnik dozujący (PD) do wprowadzania mułów węglowych, a ponadto w pierwszej komorze (K1) zamontowane jest zgarniające urządzenie (UW) przesuwające muły węglowe, a także w pierwszej komorze (K1) usytuowany jest przepływowy kanał (KM), który wyprowadzony jest do bloku oczyszczającego (BO), który przewodowo połączony jest z trzecią komorą (K3), zaś w drugiej komorze (K2) zamontowany jest palnik rozruchowy (P) oraz kolektor gazowy (KG) z zamontowanymi dyszami podmuchowymi (DP), natomiast trzecia komora (K3) połączona jest przewodowo z filtrem produktowym (FP), do którego przyłączony jest pierwszy wentylator (W1), przy czym blok oczyszczający (BO) wyposażony jest w instalację dozującą (ID) proszki węglanu sodu oraz przeponowo współpracujący z wymiennikiem ciepła (WC), zaopatrzonym we wloty powietrza atmosferycznego, jednocześnie wymiennik ciepła (WC) połączony jest przewodowo z drugim wentylatorem (W2), a zamontowany w drugiej komorze (K2) palnik rozruchowy (P) połączony jest poprzez zawór paliwowy (ZO) ze zbiornikiem (PR) paliwa rozruchowego, zaś palnik rozruchowy (P) ponadto połączony jest z przepustnicą trójdrożną (PP), do której dołączony jest pierwszy wentylator (W1), drugi wentylator (W2) oraz kolektor gazowy (KG).
- 5. Instalacja według zastrz. 4, znamienna tym, że trzecia komora (K3) połączona jest z zewnętrznym wymiennikiem ciepła do wytwarzania ciepła do zastosowań zewnętrznych.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL429578A PL240210B1 (pl) | 2019-04-09 | 2019-04-09 | Sposób i instalacja do wytwarzania ciepła i proszków mineralnych z odpadów węgla kamiennego, zwłaszcza drobnoziarnistych niskiej jakości |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL429578A PL240210B1 (pl) | 2019-04-09 | 2019-04-09 | Sposób i instalacja do wytwarzania ciepła i proszków mineralnych z odpadów węgla kamiennego, zwłaszcza drobnoziarnistych niskiej jakości |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL429578A1 PL429578A1 (pl) | 2020-10-19 |
| PL240210B1 true PL240210B1 (pl) | 2022-02-28 |
Family
ID=72826484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL429578A PL240210B1 (pl) | 2019-04-09 | 2019-04-09 | Sposób i instalacja do wytwarzania ciepła i proszków mineralnych z odpadów węgla kamiennego, zwłaszcza drobnoziarnistych niskiej jakości |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL240210B1 (pl) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL453308A1 (pl) * | 2025-09-22 | 2026-04-27 | S.E.A. Wagner Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością | Sposób i instalacja do wytwarzania energii elektrycznej, ciepła i nawozów mineralnych z osadów ściekowych i odpadowej biomasy roślinnej lub odpadowego węgla kopalnego z odpadowym betonem lub dolomitem |
-
2019
- 2019-04-09 PL PL429578A patent/PL240210B1/pl unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL453308A1 (pl) * | 2025-09-22 | 2026-04-27 | S.E.A. Wagner Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością | Sposób i instalacja do wytwarzania energii elektrycznej, ciepła i nawozów mineralnych z osadów ściekowych i odpadowej biomasy roślinnej lub odpadowego węgla kopalnego z odpadowym betonem lub dolomitem |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL429578A1 (pl) | 2020-10-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5575138B2 (ja) | 焼却設備における有害物質排出の減少方法および装置 | |
| JP4889176B2 (ja) | 固形燃料、特に固形廃棄物の燃焼方法及び燃焼装置 | |
| CN103868079B (zh) | 高浓度含盐有机废液回收化学中间体及余热利用锅炉体系 | |
| CN102865583A (zh) | 一种含盐有机废水浸没式焚烧急冷处理装置及方法 | |
| CN100529529C (zh) | 固态燃料的洁净燃烧和增值燃烧的设备 | |
| PL240210B1 (pl) | Sposób i instalacja do wytwarzania ciepła i proszków mineralnych z odpadów węgla kamiennego, zwłaszcza drobnoziarnistych niskiej jakości | |
| RU2294354C2 (ru) | Способ плазмотермической переработки органического топлива и установка для его осуществления | |
| CZ43993A3 (en) | Process for producing heating gas from a low-grade solid fuel, and apparatus for making the same | |
| RU2303746C2 (ru) | Установка для термической переработки бытовых отходов | |
| CN107043640A (zh) | 一种带辊式炉排的气化室及气化方法 | |
| RU91409U1 (ru) | Установка для термической переработки твердых бытовых отходов | |
| JP2004002552A (ja) | 廃棄物ガス化方法、廃棄物ガス化装置及びそれを用いた廃棄物処理装置 | |
| RU2076272C1 (ru) | Устройство для переработки твердых отходов | |
| JP3836582B2 (ja) | 流動床式ガス化溶融装置と方法 | |
| JP2000257835A (ja) | 高温固体充填層による焼却炉排ガス浄化装置 | |
| CN210568478U (zh) | 化工含盐残液焚烧系统 | |
| RU2114357C1 (ru) | Устройство для сжигания бытовых отходов | |
| CN202813394U (zh) | 一种含盐有机废水浸没式焚烧急冷处理装置 | |
| RU35257U1 (ru) | Установка пиролиза бытовых отходов | |
| RU52978U1 (ru) | Установка для утилизации нефтешламов и загрязненных органикой грунтов | |
| JP2003049178A (ja) | プラズマ溶融炉 | |
| CN220582427U (zh) | 一种小型生活垃圾气化焚烧装置 | |
| RU92156U1 (ru) | Теплогенератор с вихревой топкой для сжигания суспензионного угольного топлива | |
| RU2705535C1 (ru) | Устройство для сжигания водоугольного топлива с керамическим стабилизатором горения и подсветкой | |
| CN109000263A (zh) | 垃圾处理装置和垃圾处理方法 |