Линия для получения топлива из водоугольной суспензии
Полезная модель относится к оборудования для выработки генераторного газа, получаемого прямоточной газификацией угольных суспензий. Линия для получения топлива из водоугольной суспензии содержит газогенераторный блок, вход которого связан с модулем подготовки водоугольной суспензии, а выход с блоком охлаждения генераторного газа, связанным с блоком его очистки от примесей серы. Газогенераторный блок дополнительно связан с модулем подачи обогащенного воздуха в зону горения и блоком подачи в зону горения высокочастотной плазмы, при этом линия дополнительно снабжена последовательно соединенными друг с другом блоком очистки генераторного газа от углекислого газа и модулем компримирования, вход блока очистки генераторного газа от углекислого газа соединен с выходом блока очистки генераторного газа от примесей серы, а выход блока компримирования связан с блоком метанирования генераторного газа и/или с блоком получения синтез-газа, при этом газогенераторный блок имеет дополнительный выход, предназначенный для соединения с котлоагрегатом. 1 п ф-лы, 1 илл.
Полезная модель относится к оборудованию для выработки генераторного газа, получаемого прямоточной газификацией угольных суспензий.
Известна установка для сжигания углеводородных горючих для получения топливного газа, содержащая газогенератор, предназначенный для газификации подаваемого в него сырья в генераторный газ. Вход газогенератора соединен с емкостью для подачи сырья в его реактор. Газогенератор оснащен выходом твердого остатка, собираемого в зольнике и удаляемого транспортером в отвал. В верхней части газогенератора имеется газовый выход, который через фильтр связан с циклоном-накопителем получаемого генераторного газа. Циклон-накопитель является мокрым очистителем и каплеуловителем и служит для охлаждения полученного в газогенераторе синтез-газа и очистки от серы, золообразующих веществ, возможных капель воды, накопления, хранения и выдачи газа к запорно-регулирующей арматуре для потребителей или для питания реактора газогенератора.
(см. патент РФ №2304251, кл. F23C 3/00, 2007 г.) - наиболее близкий аналог.
В результате анализа конструкции известной установки необходимо отметить, что она характеризуется чрезвычайной сложностью, обусловленной необходимостью использования большого количества систем, необходимых для ее функционирования.
Это: - система подсушки твердого топлива;
- система отвода влаги от подсушиваемого топлива;
- система контроля массы подсушиваемого топлива;
- система предварительного нагрева подсушенного топлива;
- система подогрева и подачи газа в реактор газогенератора;
- системы очистки и возврата части газа в реактор и др.
Работа этих систем увязана друг с другом и, естественно, что система управления работой данной установки весьма сложна, она содержит огромное количество заслонок, задвижек, клапанов, перепускных магистралей. Сложность
установки резко снижает эффективность ее функционирования, так как после ее остановки, для запуска требуются значительные усилия, связанные с необходимостью подготовки твердого топлива к сжиганию.
Кроме того, конструкция известной установки не позволяет получать газ высокой степени очистки, который можно использовать для обеспечения теплоснабжения и заправки транспортных средств.
Задачей настоящей полезной модели является разработка линии для получения топлива из водоугольной суспензии, достаточно простой конструктивно и при эксплуатации, но в то же время обеспечивающей получение различных видов топлива, таких, как генераторный газ, пригодный для сжигания его в котлоагрегатах, используемых, например, для обогрева помещений, очищенного генераторного газа. преимущественно для заправки автотрактортной техники, синтетических и жидких моторных топлив.
Поставленная задача обеспечивается тем, что в линии для получения топлива из водоугольной суспензии, содержащей газогенераторный блок, вход которого связан с модулем подготовки водоугольной суспензии, а выход с блоком охлаждения генераторного газа, связанным с блоком его очистки от примесей серы, новым является то, что газогенераторный блок дополнительно связан с модулем подачи обогащенного воздуха в зону горения и агрегатом подачи в зону горения высокочастотной плазмы, при этом линия дополнительно снабжена последовательно соединенными друг с другом блоком очистки генераторного таза от углекислого газа и модулем компримирования, вход блока очистки генераторного газа от углекислого газа соединен с выходом блока очистки генераторного газа от примесей серы, а выход блока компримирования связан с блоком метанирования генераторного газа и/или с блоком получения синтез-газа, при этом газогенераторный блок имеет дополнительный выход, предназначенный для соединения с котлоагрегатом.
При проведении патентных исследований из уровня техники не выявлены решения, идентичные заявленному, а следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию охраноспособности «новизна».
Сведений изложенных в материалах заявки, достаточно для практического осуществления полезной модели.
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых представлена схема линии для получения топлива.
Линия для получения топлива из водоугольной суспензии содержит модуль 1 приготовления водоугольной суспензии, связанный с газогенераторным блоком 2 прямоточной газификации водоугольных суспензий. Модуль 1 состыкован с аппаратом (агрегатом) 3 электромагнитного воздействия, необходимым для предотвращения возникновения статического электричества при приготовлении суспензии.
Газогенераторный блок 2 также соединен (связан) с модулем 4 по обогащению атмосферного воздуха, который из забираемого воздуха обеспечивает частичное (до 50%) удаления N2. В состав линии также входят источники 5 (аппараты) получения и подачи в газогенераторный блок 2 высокочастотной однополярной плазмы. Данные источники необходимы для воспламенения и поддержания горения смеси водоугольного топлива, смешанного с атмосферным воздухом. Конструктивные единицы 1, 4, 5 транспортирующими системами, которые известны специалистам и не являются предметом патентной охраны, соединены со входами газогенераторного блока 2.
Газогенераторный блок содержит два выхода, один из которых имеет возможность соединения с котлоагрегатом 6 для сжигания получаемого при сжигании водоугольной суспензии генераторного газа.
Тепло, получаемое при сжигании газа в котлоагрегате, может быть использовано в качестве топлива в котельных и тепловых электростанциях.
Второй выход газогенераторного блока 2 имеет возможность соединения с блоком 7 охлаждения полученного в блоке 2 генераторного газа. Блок 7 имеет два выхода, один из которых соединен со входом устройства 8 очистки газа от серы, а второй - с блоком утилизации 9 тепла, которое может быть использовано в качестве теплоносителя для подогрева воды.
Выход устройства 8 связан со входом блока 10 отделения от полученного газа компонента СО2. Очищенный от серы и СО 2 газ с выхода блока 10 поступает на вход модуля 11 компримирования очищенного генераторного газа.
Модуль 11 имеет возможность соединения с блоком 12 метанирования для получения синтетического топливного газа и/или с блоком 13 получения синтез-газа.
Блок 12 имеет возможность соединения с устройством 14 заправки топливного газа в баллоны и газовые передвижные емкости, а блок 13 имеет возможность соединения с устройством 15 получения жидких моторных топлив.
Под соединениями (связями) в настоящей заявке следует понимать транспортирующие системы (транспортеры, водо-газопроводы и пр.), которые широко известны специалистам и их состыковка с блоками, узлами и агрегатами линии не представляет сложностей для специалистов.
Конструктивное выполнение модулей, блоков и агрегатов, входящих в состав линии является известным и не составляет предмета патентной охраны в настоящей заявке.
Естественно, что линия для обеспечения функционирования оснащена необходимыми системами питания, охлаждения, подогрева, подачи и отвода компонентов к (от) агрегатам линии и пр.
Линия для получения топлива из водоугольной суспензии функционирует следующим образом.
Водоугольная суспензия приготавливается в модуле 1. Приготовление данной суспензии - процесс довольно известный и не представляет сложностей для специалистов.
Аппарат 3 исключает возникновение статического электричества в процессе приготовления суспензии.
Подготовленная водоугольная смесь подается в реакционную камеру газогенераторного блока 2. Воспламенение и сжигание суспензии осуществляется подаваемой агрегатом 5 высокочастотной плазмы, которая также поддерживает процесс горения. Активизация горения осуществляется за счет подачи в зону питания водоугольной суспензии обогащенного кислородом воздуха с модуля 4.
В результате сжигания в газогенераторе 2 водоугольной суспензии образуется генераторный газ, который в зависимости от реализуемой линии технологии может быть подан в котлоагрегаты систем отопления для сжигания и подогрева теплоносителя, используемого для обогрева помещений.
Полученный в газогенераторе газ может быть использован для приготовления топлива. Для этой цели газ с выходного патрубка газогенератора поступает на блок охлаждения 7, тепло с которого утилизируется блоком 9. Охлажденный газ последовательно пропускают через блоки 8 и 10, где осуществляется его очистка от примесей серы и СО2. Охлажденный и очищенный генераторный газ компримируется в блоке 11.
Для получения синтетического топливного газа, пригодного для заправки автотракторной техники, газ из блока 11 подается в блок метанирования 12.
С модуля 11 газ может быть подан в блок 13 получения синтез-газа, откуда направляется в модуль 15 получения жидкого моторного топлива.
Таким образом, заявленная линия обеспечивает получение нескольких видов топлива: генераторного газа, топливного газа, жидкого моторного топлива.
Линия может функционировать для получения одного вида, одновременно двух видов или для получения одновременно трех видов топлива. Количество и виды получаемого топлива ограничиваются, как правило, мощностью газогенераторного блока 2.
Линия для получения топлива из водоугольной суспензии, содержащая газогенераторный блок, вход которого связан с модулем подготовки водоугольной суспензии, а выход с блоком охлаждения генераторного газа, связанным с блоком его очистки от примесей серы, отличающаяся тем, что газогенераторный блок дополнительно связан с модулем подачи обогащенного воздуха в зону горения водоугольной суспензии и с агрегатом подачи в зону сжигания высокочастотной плазмы, при этом линия дополнительно снабжена последовательно соединенными друг с другом блоком очистки генераторного газа от углекислого газа и модулем компримирования, вход блока очистки генераторного газа от углекислого газа соединен с выходом блока очистки генераторного газа от примесей серы, а выход блока компримирования связан с блоком метанирования генераторного газа и/или с блоком получения синтез-газа, при этом газогенераторный блок имеет дополнительный выход, предназначенный для соединения с котлоагрегатом.
