Установка для термической переработки высокозольных топлив

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свид-ву

Союз Советских

Социалистических

Республик (51) М. Кл.

B 49/1 6 (22) заявлено 2001.69 (21) 1298809/23-26 с присоединением заявки №

1231 Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретении и открытий (53) УДК662. 74 (088. 8) Опубликовано 25р279,Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 250279

Ю.В.Пономарев, A.Ñ.Ñìèðíîâ, Б.И.Тягунов, В.И.Чикул, И. Я .Губергриц, М.A.Маргусте, B.Ì. Ефимов, Е.Ф. Петухов, Я.С.Уланен и О.С.Чикул (72) Авторы изобретения (71) заявитель Государственный научно-исследовательский энергетический институт им. Г. М. Кржижановского (54) УСТАНОВКА ДЛЯ TEPNH×ÅÑÊOÈ ПЕРЕ1тЗ БОТКИ

ВЫСОКОЗОЛЬНЫХ ТОПЛИВ

Изобретение относится к установкам для термической переработки высокозольных топлив с целью получения жидких, газообразных и твердых продуктов, в частности для переработки сланцев.

Известны установки для термической переработки топлив с применением твердого теплоносителя, включающие реактор и топку-нагреватель, При переработке этими установками высокоэольных топлив коксовый остаток получается сильно озоленным, в связи с.чем он не может быть использован как топливо и в то же время использование его, например,,как вяжущего или инертного наполнителя в строительном деле затруднено в связи с содержанием заметного количества органического вещества.

Кроме того, в ряде случаев для обеспечения особых качеств продуктов возникает необходимость вести процесс термического разложения при температурах, отличающихс я от температур, обеспечивающих максимальный выход летучих, в связи с чем установка работает с пониженным коэффициентом полезного действия.

С целью повышения эффективности установки и получения высококачественных продуктов между реактором и топкой-нагревателем установлен реактор-газификатор, который снабжен сепаратором твердого теплоносителя и выполнен в виде аппарата с кипящим слоем .

Предлагаемая установка схематически изображена на чертеже.

Установка состоит из реактора 1 со смесителем 2, реактора-гаэификатора 3, топки-нагревателя 4, сепаратора 5 теплоносителя, байпасного газохода 6 с регулирующей заслонкой, заслонок 7 и 8 для отключения потока полукокса и питателя 9, сепаратора 10 теплоносителя для реактора-газификатора, байпасного гаэохода 11 с регулирующей заслонкой и сепаратора 12 золы. Линия подачи и подготовки топлива включает бункер 13, питатель-затвор 14, сушилку 15, сепаратор 16 и питатель-затвор 17.

Линия утилизации физического тепла продуктов, покидающих установку, включает теплообменник 18, испаритель 19 и пароперегреватель 20.

Установка работает следующим образом.

4979 7б

Сырое измельченное топливо питателем-затвором 14 непрерывно подается из бункера 13 в сушилку 15, в которой оно высушивается дымовыми газами топки-нагревателя 4, очиценными от золы в сепараторе 12.

Аэровзвесь сухого топлива и ды- 5 мового газа из сушилки 15 поступает в сепаратор 16. Выделенное в сепараторе 16 сухое топливо питателемэатвором 17 подается в смеситель 2, а дымовой газ направляется на очист- )О ку от пыли, после чего сбрасывается в атмосферу.

В смеситель 2 из сепаратора 5 так же непрерывно поступает твердый 15 теплоноситель - эола ранее переработанного сланца, нагретая в топкенагревателе 4 до 700-1100ОC Смесь сухого топлива и твердого теплоносителя из смесителя 2 поступает в реак- 20 тор 1,где топливо нагревается до 450650 С за счет тепла, внесенного твердим о теплоносителем, и подвергается термическому разложению.

Парогазовые продукты термического разложения топлива после очистки от пыли направляются на конденсацию, а смесь твердого теплоносителя и полукокса, образовавшегося иэ топлива в результате термического разложения, поступает в реактор-гаэификатор 3, выполненный в виде аппарата с кипящим слоем .

В реакторе-гаэификаторе эа счет тепла твердого теплоносителя, подаваемого из сепаратора 10, и за счет частичной газификации на паровоэдушном дутье горючей массы полукокса температура смеси теплоносителя и полукокса повышается до 600-800ОС и происходит практически полное вы-, 40 деление летучих.

Образующийся газ после очистки от пыли направляется на конденсацию.

Кокс, образовавшийся иэ полукокса в результате газификации, содержа- 45 щий незначительное количество горючих веществ, главным образом углерода, в смеси с теплоносителем из реактора-гаэификатора 3 подается питателем 9 в топку-нагреватель 4 °

В топке-нагревателе 4 на воздушном дутье дожигаются горючие вещества кокса и происходит нагрев образующейся при этом золы и циркулирующего твердого теплоносителя до температуры 700-1100 С. Аэровзвесь золы и дымовых газов из топки

4 направляется в сепаратор 5 теплоносителя, в котором выделяется теплоноситель в количестве, необходимом для процесса в реакторе 1. Избы- 60 точная зола с частью дымового газа пропускается, минуя сепаратор 5 теплоносителя, через,байпасный газоход б с регулирующей заслонкой и вместе с выбросом из сепаратора 5 65 поступает в сепаратор 10 теплоносителя.

В сепараторе 10 теплоносителя выделяется теплоноситель в количестве, необходимом для процесса в реакторегаэификаторе 3. Избыточная зола с частью дымового газа пропускается, минуя сепаратор 10 теплоносителя, через байпасный гаэоход 11 с регулирующей заслонкой в сепаратор 12 эолы.

Уловленная сепаратором 12 зола охлаждается в теплообменнике 18, подогревая при этом дутьевой воздух для реактора-гаэификатора 3 и топки-нагревателя 4. Охлажденная зола выводится иэ установки. Дымовой газ, очищенный от эолы в сепараторе 12, направляется в сушилку 15.

Питательная вода преобразуется в пар в испарителе 19. Полученный пар направляется в пароперегреватель 20, после чего направляется в реакторгазификатор 3.

Регулирование количества теплоносителя, поступающего в реактор

1 и реактор-газификатор 3, осуществляется перемещением заслонок байпасных гаэоходов б и 11, соответственно изменяющих количество аэровэвеси твердого теплоносителя и дымовых газов, проходящих через сепараторы

5 и 10 теплоносителя. При остановках и ремонтах отключение реактора 1 от реактора-гаэификатора 3 осуществляется заслонкой 7, а реактора-газификатора 3 от питателя 9 — заслонкой .

8. Заслонками ? и 8 может также производиться регулирование движения материала.

Применение даннor о изобретения поэволяет получить в реакторе не разбавленные азотом воздуха продук— ты полукоксования, а в реакторе-газификаторе дополнительные товарные продукты в результате удаления летучих и частичной газификации твердого остатка полукоксования. При этом коэффициент полезного действия. процесса повышается на 10-1 5%. Наличие реактора-газификатора позволяет вести процесс в реакторе 1 при высокой температуре, обеспечивающей максимальный выход летучих, беэ снижения общего коэффициента полезного действия установки, поскольку оста—

1 ток летучих будет выделен в реакторе. газификаторе 3. увеличенный выход органического вещества в товарные продукты приводит к болев полному выжигу горючих веществ в топке-нагревателе 4, что повышает качество эольного осТаТКа и обеспечивает возможность

497976

Составитель Е ° КРылова

Техред С. Беца Корректор С.Шекмар

Редактор Е.Месропова

Тираж 60 8 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4

Заказ 633/61 его квалифицированного использования.

Формула изобретения

1. Установка для термической переработки высокозольных топлив с применением твердого теплоносителя, включающая реактор и топку.-нагреватель, отличающаяся тем, что, с целью повышения зффективнос— ти и получения высококачественных продуктов, между реактором и топкойнагревателем установлен реактор-газификатор..

2. Установка по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что реакторгазификатор выполнен в виде аппара— та с кипящим слоем .

5 3. Установка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что с целью повышения качества продуктов, реактор- газификатор снабжен сепаратором твердого теплоносителя.