Газогенератор для газификации водоугольной суспензии и твердого топлива

 

Сущность изобретения: газогенератор содержит реакционную камеру с вертикальной перегородкой, газораспределительную решетку с окном в центральной части, средство для подачи твердого топлива, средства для отвода газа, емкость для водоугольной суспензии, трубу для подачи водоугольной суспензии, трубу для подачи окислительной 2 среды, золоотводящее устройство. Вертикальная перегородка делит реакционную камеру на отсек газификации и отсек сжигания топлива. На перегородке укреплены наклонные тепловые трубы, размещенные верхними конденсационными частями в отсеке газификации, а нижними, испарительными - в отсеке сжигания топлива. В окне газораспределитепьной решетки расположены колошниковые подпружиненные пластины , шарнирно прикрепленные к нижнему торцу решетки. В отсеках расположены газоплотные экраны, выполненные в виде вертикальных тепловых труб, соединенных с коллекторами. Коллектор вертикальных тепловых труб отсека газификации сообщен с емкостью для водоугольной суспензии и с трубой для подачи водоугольной суспензии. 1 ил. аиктя

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)э С 10 J 3/54

ГОСУДАР СТВЕ ННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ С В ИДЕ1 ЕЛ Ь СТВУ (21) 4746386/04 (22) 06.10.89 (46) 15.11.92 Бюл. N 42 (71) Воронежский инженерно-строительный институт (72) В.С.Турбин, А.Т.Курносов и Г.Н,Делягин (56) Авторское свидетельство СССР

M 371269, С10 J 3/48, 1971. (54) ГАЗОГЕНЕРАТОР ДЛЯ ГАЗИФИКАВОДОУГОЛБНОЙ СУСПЕНВИИ

ТВЕРДОГО ТОПЛИВА (57) Сущность изобретения: газогенератор содержит реакционную камеру с вертикальной перегородкой, газораспределительную решетку с окном в центральной части, средство для подачи твердого топлива, средства для отвода газа, емкость для водоугольной суспензии, трубу для подачи водоугольной суспензии, трубу для подачи окислительной

Изобретение относится к энергетике, в частности к котельной технике, и может быть использовано в металлургической и химической промышленностях для получения низкокалорийного газа вторичных энергоресурсов.

Известен газогенератор, включающий вертикальную реакционную камеру с кипящим слоем твердого топлива, газораспределительную решетку, выполненную с окном в центральной части, емкость для водоугольной суспензии, трубы для подачи водоугольной суспензии и окислительной среды.

Процесс газификации в реакционной камере протекает при пониженных коэффициентах избытка воздуха, так как в качестве,, Ы„, 1775464. А1 с;>еды, золоотводящее устройство, Вертикальная перегородка делит реакционную камеру на отсек газификации и отсек сжигания топлива, На перегородке укреплены наклонные тепловые трубы, размещенные верхнил1и конденсационными частями в отсеке газификации, а нижними, испарительными — в отсеке сжигания топлива, В окне газораспределительной решетки расположены колошниковые подпружиненные пластины, шарнирно прикрепленные к нижнему торцу решетки. В отсеках расположены газоплотные экраны, выполненные в виде вертикальных тепловых труб, соединенных с коллекторами. Коллектор вертикальных тепловых труб отсека газификации сообщен с емкостью для водоугольной суспензии и с трубой для подачи водоугольной суспензии, 1 ил. окислителя используется вода. Однако для этого необходимо подводить дополнитель- О ную теплоту. Поэтому из-за неполноты хи- Ф мических эндотермических реакций О а газификации газ получается низкого качест- .,ф, ва, Цепью ияойретеиия яепяетея упуяше- 3 ние качества газа..

Цель достигается тем, что газогенератор, включающий вертикальну о реакционную камеру с кипящим слоем твердого топлива, газораспределительную решетку, выполненную с окном в центральной части, средство для подачи твердого топлива, расположенное над газораспределительной решеткой, средство для отвода газа, ем1775464

15

40

50 кость для водоугольной суспенэии, трубы для подачи водоугольной суспенэии, и окислительной среды, расположенные в нижней части камеры под распределительной решеткой, золоотводящее устройство, согласно изобретению, он снабжен размещенной в реакционной камере вертикальной перегородке й, делящей ее на отсеки газификации и сжигания топлива, укрепленными на перегородке наклонными тепловыми трубами, размещенными верхними конденсвционными частями в отсеке газификации. а нижними, испарительными — в отсеке сжигания топлива, расположенными в окне газораспределительной решетки колошниковыми подпружиненными пластинами, каждая из которых шарнирно укреплена к нижнему торцу решетки, газоплотнымИэкранами, расположенными в отсеках и выполненными в виде вертикальных тепловых труб, соединенных с коллекторами, при этом коллектор вертикальных тепловых труб, расположенных в отсеке газификации, сообщен одним концом с емкостью для водоугольной суспензии, другим — с трубой для подачи водоугольной суспензии.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый газогенератор отличается тем, что реакционная камера снабжена вертикальной перегородкой, разделяющей ее на отсеки газификации и сжигания твердого топлива и несущей наклонно установленные тепловые трубы, размещенные верхними конденсационными частями в отсеке газификации, а нижними, испарительными — в отсеке сжигания.

Газораспределительная решетка новой конструкции состоит из подпружиненных колошниковых пластин, каждая из которых шарнирно укреплена к нижнему торцу каркаса решетки. Кроме того, новая конструкция газогенератора от прототипа отличается еще тем, что газоплотные экраны выполнены в виде вертикальных тепловых труб, соединенных с коллекторами, при этом коллектор вертикальных тепловых труб, размещенных в отсеке газификации, сообщен одним концом с емкостью для водоугольной суспензии, другим — с трубой для подачи водоугольной суспенэии.

На чертеже изображен разрез газогенератора.

Газогенератор содержит реакционную камеру 1, разделенные на отсеки сжигания топлива 2 и газификации 3 вертикальной перегородкой 4, на которой укреплены наклонные тепловые трубы. Конденсационныв части 5 наклонных тепловых труб расположены в отсеке газификации 3. а испарительные части 6 — в отсеке сжигания топлива 2. Боковые стены реакционной камеры 1 содержат газоплотные экраны в виде вертикальных тепловых труб 7, соединенных с коллекторами 8, 9. Коллектор 8 сообщен с магистралью для отвода тепла (не показан на чертеже), а коллектор 9 — одним концом с емкостью для водоугольной суспензии (не показана на чертеже), а другим концом — с connosoA решеткой 10 посредством трубы 11 для подачи водоугольной суспензии. Сопловая решетка 10 является составной наклонной частью газораспределительной решетки. К наклонным частям присоединены посредством шарниров 12 горизонтальные колошниковые пластины

13, подпружиненные снизу с помощью плоских пружин 14. На боковой стенке отсека 2 размещен патрубок 15 загрузки твердого топлива, сообщенный со средствами для подачи твердого топлива (не показано на чертеже), расположенными над гаэораспределительной решеткой. Газогенератор содержит в отсеках 2, 3 средства для отвода газов, включающие газоходы 16, 17 для удаления продуктов сгорания и газификации, в которых размещены эмеевиковые, конвективные поверхности 18. Наклонная газораспределительная решетка отсека 2 сообщена с трубой 19 для подачи окислительной среды. Под горизонтальными колошниковыми пластинами размещено золоотводящее устройство 20. Подвод водоугольной суспензии от емкости к коллектору осуществляется по трубопроводу 21, например, с помощью насосвилиэжектора(не показаны начертеже).

Газогенератор имеет обмуровку 22, Газогенератор работает следующим образом.

8одная суспензия твердого топлива по-, дается по трубопроводу 21 в коллектор 9, где нагревается за счет теплоты конденсации промежуточного теплоносителя, например воды, вертикальных тепловых труб.

Нагретая суспензия из коллектора 9 подается по трубе 11 к сопловой решетке 10, откуда нв газораспределительную наклонную решетку и в топочный объем. Окисление (сгорвние) горючих компонентов топлива происходит с образованием окиси углерода и водорода, которые. проходя гаэоход 17, отдают теплоту и поступают либо в аккумуляторные емкости для последующего сжигания в отсеке 2 при дефиците теплоты в часы "пик", либо в устройства для сжигания и обогащения низкокалорийных газов типа С0. Эндотермические химические реакции протекают с подводом теплоты от конденсационных частей 5 наклонных тепловых труб. Наклонные тепловые трубы размещены в шахматном порядке. Часть

1775464

15

25

40 теплового потока от торцевых частей наклонных тепловых труб направлена на экранные вертикальные тепловые трубы для нагрева водоугольной суспензии. Подвод теплоты к испарительным частям 6 осуществляется из отсека 2. Зола и шлак попадают на горизонтальные колошниковые пластины 13, откуда сбрасываются в золоотводящее устройство 20. Под колошниковые горизонтальные пластины 13 подается дополнительно окислительная среда по трубе 19.

Теплота в отсеке 2 генерируется за счет сгорания твердого топлива в кипящем слое на газораспределительной решетке при коэффициентах избытка воздуха больше единицы. С этой цель1о твердое топливо подается через патрубок 15 с помощью средств для подачи твердого топлива на газораспределительную наклонную решетку, а снизу под нее подается окислительная среда. Возможно сжигание в отсеке 2 и водоугольной суспенэии, подаваемой также из коллектора 9 воздушной среды в трубу 19. Образовавшиеся зола и шлак сбрасываются в золоотводящее устройство 20 эа счет поворота горизонтальных колошниковых пластин 13 на шарнире 12. Возврат их в исходное положение осуществляется эа счет плоских пружин 14.

Продукты сгорания из отсека 2 поступают в газоход 16, где отдают теплоту змеевиковой поверхности 18 и выбрасываются в окружающую среду, и роходя систему очистки.

Наличие перегородки позволяет отделить реакционную камеру от теплогенератора и получить лучшее количество получаемого газа.

Избытки теплоты утилизируются экранными и кон вективными поверхностями,размещенн ими в отсеке сжигания твердого топлива. Конструкция газогенератора обьединена одним корпусом с теплогенератором, что делает устройство в целом компактным.

Кроме специального назначения газогенератора для генерирования окиси углерода и водорода, он может применятся в котельной технике для аккумулирования тепловой энергии в виде горючих газов (водород, окись угле. рода и т.д.) в часы недогрузки теплогенератора и использования ее в часы дефицита. В этом случае теплогенератор работает в течение всего года в номинальном режиме, что повышает экономичность теплогенератсра.

Формула изобретения

Газогенератор для газификации водоугольной суспензии и твердого топлива, включающий вертикальную реакционную камеру с кипящим слоем твердого топлива, газораспределительную решетку, выполненную с окном в центральной части, средство для подачи твердого топлива, расположенное в нижней части камеры под газораспределительной решеткой, золоотводящее устройство, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества газа, газогенератор снабжен размещенной в реакционной камере вертикальной перегородкой, делящей ее на отсеки газификации и сжигания топлива, укрепленными на перегородке наклонными тепловыми трубами, размещенными верхними конденсационными частями в отсеке газификации, а нижними, испарительными — в отсеке сжигания топлива, расположенными в окне гаэораспределительной решетки колошниковыми подпружиненными пластинами, каждая из которых шарнирно укреплена к нижнему торцу решетки: газоплотными экранами. расположенными в отсеках и выполненными в виде вертикальных тепловых труб, соединенныхс коллекторами, при этом коллектор вертикальных тепловых труб, расположенных в отсеке газификации, сообщен одним концом с емкостью для водоугольной суспензии, другим — с трубой для подачи водоугольной суспензии.

1775464

Составитель А,Курносов

Техред M,Màðãåíòàë Корректор П.Гереши

Радактор А.Бер

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4022 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5