Способ и устройство для газификации твердых горючих

 

СССР

Класс 24е, 3

Ж 56285

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ и устройство для газификации твердых горючих.

Заявлено 8 апреля 1938 года в НКТоп за М 15783..

Опубликовано 31 декабря 1939 года, При нагреве металла холоднымгене- время нагрева, потому что при приме раторным газом из антрацита или ненни обычного генераторного газа кокса калорийностью около 1200 ; принуждены удовлетворяться той макалорий достигается в нагревательных, ксимальной температурой, которой печах температура 1100 — 1150о. В слу-: можно достигнуть. Поэтому возможчае применения усовершенствованных, ность увеличения температуры, хотя горелок, как например, горелок бес- бы на 50 — 70о, может дать большу1о пламенного горения или горелок с хо- экономию в топливе, в виду чего генерошим завихрением, достигается тем- раторы с увеличенной калорийностью пература до 1250 — 1270 . могут иметь большое значение.

Можно достигнуть более высоких Холодный водяной газ из антрацита температур подогревом воздуха, но или кокса теплопроизводительностью такой подогрев воздуха сложен и вы- 2б00 калорий дает, достаточно высозывает целый ряд неудобств из-за не- кую температуру и, благодаря содерабходимости применения регенераторов жанию водорода и окиси углерода, заили рекуператоров. Регенераторы щищает нагреваемый механизм от окиссложны при обслуживании и занимают I ления, но водяной газ очень дорог и много места, а рекуператоры требуют получение его очень сложно и опасно. длительного времени разогрева и очень Кроме того, он требует больших и дочувствительны к сотрясениям и час-, рого стоящих газгольдеров. Установка тым охлаждениям. Эти недостатки газгольдеров требует вдобавок много особенно сказываются в небольших, свободного места вокруг него. кузнечных печах, где требу1отся темпе-: Обычный генераторный газ отлиратуры не менее 1350 — 1400о, легко; чается от водяного газа тем, что ои достигаемые при мазутном отоплении. содержит кромеводородаиокисиуглеНевозможность получения доста- рода много баласта в виде углекислоточно высокой температуры в печи вы- ты и особенно азота. Если бы было зывает, кроме того, большой перерас- возможно хотя бы часть этого баласта ход топлива и увеличивает значительно удалить во время процесса получения — 2 газа и этим увеличить калорийность последнего, примерно, до 1400 — 1600 калорий, то этим легко удалось бы, как показали опыты, получить температуру горения 1350 †14, и переход с дефицитного мазута на газ, полученный из менее дефицитного топлива— антрацита, был бы легко осуществлен.

Для достижения указанной цели, согласно настоящему изобретению, предлагается воздушное дутье подавать лишь через часть сечения газогенератора с отбором части продуктов горячего дутья через боковые окна и одновременно предлагается через остальную часть сечения генератора продувать водяной пар, последовательно меняя зоны воздушного и парового дутья.

Для выполнения указанного способа предлагается пространство под вращающейся решеткой газогенератора разделять не вращающимися радиальными перегородками на три части, с целью одновременной посекторной подачи пара и воздуха, а для частичного отвода продуктов горячего дутья стенки шихты соответственно дутьевым секторам снабжаются окнами с клапанами.

На фиг. 1 чертежа изображен продольный разрез предлагаемого газогенератора; на фиг. 2 — разрез по В1 фиг. 1; на фиг. 3 — разрез по ДЕ фиг. 2; на фиг. 4 — схема распределения зон в загрузке газогенератора и на фиг. 5 — разрез по ЛБ фиг. 1.

Нижеследующие соображения объясняют сущность предложенного принципа. Если при слое топлива, примерно, 1,2 — 1,4 м открыть имеющиеся в стене генератора окна 1 и 1, как указано на фиг. 1, на высоте примерно около 300 мм над колосниковой решеткой, где еще преобладает образование углекислоты, а образование окиси углерода не особенно большое, то благодаря уменьшению сопротивления слоя топлива процесс горения сделается интенсивнее, и часть слоя, указанная на чертеже горизонтальными пунктирными линиями, обозначенная римской цифрой I, накаливается значительно сильнее, чем при обычном получении генераторного газа. В другой части генератора, обозначенной римской цифрой IV, газификация в начале про! цесса происходит как при нормальной работе генератора. Чтобы в части IV над окном l поддерживался генератор, ный процесс и чтобы он не особенно

; отличался от нормального, вводится до, бавочный воздух через окна 4 и 4. Эти последние расположены над окном 1 и рядом с ним. Часть воздуха, вдуваемого через окна 4 и 4, служит для повышения температуры слоя 1, а другая часть подымается вверх для поддержа ния обычного газогенераторного процесса. Этим вдуванием воздуха можно не только поддерживать процесс газификации в указанной части генератора, но и интенсифицировать его.

Если через несколько минут работы по указанной схеме закрыть клапан 7 и вместо обычной паровоздушной смеси пустить один только пар без воздуха, то, проходя через раскаленный слой антрацита, пар разлагается и

; дает газ с большим содержанием водо рода и окиси углерода и незначительным содержанием СО> и N>, т. е. газ более калорийный и более похожий на водяной газ. Для осуществления подачи пара без воздуха нижняя часть под колосниковой решеткой разделена на три части постоянными, невращаю щимися перегородками 8, 9 и 10

, (фиг. 5), не связанными с вращающей, ся колосниковой чашей. Пар подают в продолжение нескольких минут с давлением, незначительно большим давления воздуха, вытесняя последний из сектора 1 (фиг, 4).

Во время подачи пара в участке сектора I в участке II открывается клапан 2 и повторяется описанный выше процесс для участка I.

После закрытия клапана для участка

П открывается клапан 8 для участка

Ыит.д.

Но подача пара в участке 1 продолжается в два раза дольше, чем воздушное дутье. Если воздушное дутье в участке 1 продолжалось до 1 / мин., то паровое дутье продолжается 2—

3 мин. Таким образом, один участок дает генераторный газ и одновременно два участка дают более калорийный газ, В общем итоге, благодаря уменьшенному содержанию баласта получается газ калорийностью не менее

1400 — 1500 без применения сложного и опасного процесса при добывании водяного газа. При этом отпадает опасность момента при изменении направления дутья, необходимого при получении водяного газа. Воздушное дутье под колосниками и действие вентилятора не прерывается. Подача пара и открытие и закрытие клапанов автоматизировано.

Само собой разумеется, что тепло отходящих газов через клапаны во время воздушного дутья может быть утилизировано для подогрева воды или перегрева пара. Благодаря отверстиям в стене шахты для подачи воздуха можно рассчитывать, что производительность шахты увеличится против обычной производительности, полученной на обычном газогенераторе, причем можно рассчитывать на получение газа с теплотв ори о стью не менее

1400 — 1500 калорий по следующим соображениям.

Если, например, на участке получается один кубометр газа калорийностью 1100 калорий, то одновременно на участках II и Ш получается 2 кубометра газа по 2500 ° 0,8 = 2000 кал., если считать нормальный водяной газ калорийностью 2500 и ухудшение из-за несовершенства процесса 20О1О. Всего мы получаем 3 кубометра, общей калорийностью (1100+ 2 2000): 3 = 1700кал. на кубометр. Эти соображения вполне убеждают, что предложенная конструкция даст возможность легко осуществить переход с мазута на антрацит без особых переконструкций печи. Та ким образом, получается возможность решить очень важный и актуальный вопрос перехода с дефицитного мазута на менее дефицитный антрацит. (Предмет изобретения. (1. Способ газификации твердых горючих, отличающийся тем, что, с целью получения смешанного газа с пониженным содержанием баластных примесей (N2, СО ), воздух подают лишь через часть сечения генератора с частичным отводом продуктов горячего дутья через боковые окна и одновременно через остальную часть сечения генератора продувают водяной пар, последовательно меняя зоны воздушного .и парового дутья.

2. Устройство для выполнения способа по п. 1 с применением газогенератора с вращающейся колосниковой решеткой, отличающееся тем, что оно снабжено не вращающимися радиальными перегородками 8, 9, 10, расположенными под колосниковой решеткой, и окнами с клапанами 7 в стенке шахты для одновременной посекторной подачи пара и воздуха и частичного отвода продуктов горячего дутья.

3. В устройстве по п. 2 применение окон 4, расположенных над окнами 1 для дополнительной подачи воздуха в зону разогрева.

К авторскому свндетельству д. M. Левенштенна

М 56285

Госплаииздат

Леноблгорлит № 1899.

Отв. редактор П. В, Никитин Техред А. И. Хрош

Тип. «Печатный Двор», зак. № 150/25 — 500