Способ подготовки к сжиганию твердого топлива

 

Использование: на тепловых электростанциях . Сущность изобретения: топливо в реактор первой ступени вводится в пристенную область реактора и термообработка ведется в режиме полукоксования в токе продуктов газификации, полученных в реакторе второй ступени при термообработке крупной твердой фракции первой ступени продуктов полукоксования. Это. позволяет повысить эффективность и надежность подготовки топлива. 1 ил. 2 табл.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 23 К 1/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

l с

00 (л

Ql

С> (Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4861612/06 (22) 28,06,90 (46) 15,05,93, Бюл. N 18 (72) M.À, Валюжинич (56) Патент Японии M 60-32889, кл. С 10 J 3/46, опубл,1985.

Авторское свидетельство СССР

К 1198315, кл. F 23 С 11/00, опубл.1985 (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ К СЖИГАНИЮ

ТВЕРДОГО ТОПЛИВА

Изобретение относится к области сжигания твердого топлива и может быть использовано в энергетике на тепловых электростанциях.

Целью изобретения является повышение эффективности и стабильности термообработки дробленного твердого топлива.

На чертеже изображена принципиальная схема установки, в которой осуществляют способ термообработки твердого топлива.

Установка содержит аэрофонтанный реактор 1, соединенный трубопроводом продуктов газификации 2 с циклоном 3, который в свою очередь, трубопроводом полукокса 4 соединен с аэрофонтанной камерой термообработки 5, к которой подведен трубопровод дутьевого воздуха (или смеси дутьевого воздуха и дымовых газов) 6, Камера термообработки соединена разгонно-транспортным участком 7 с аэрофонтанн ым реактором

1. Циклон 3 трубопроводом газообразных продуктов газификации 8 соединен с горелочным устройством 9 котельного агрегата

„„ЯЯ„„1815505 А1 (57) Использование: на тепловых электростанциях. Сущность изобретения: топливо в реактор первой ступени вводится в пристенную область реактора и термообработка ведется в режиме полукоксования в токе продуктов газификации, полученных в реакторе второй ступени при термообработке крупной твердой фракции первой ступени продуктов полукоксования. Это позволяет повысить эффективность и надежность подготовки топлива. 1 ил. 2 табл.

10, к которому подведен трубоп ровод воздуха вторичного дутья 11.

Способ термообработки твердого топлива осуществляют следующим образом.

Дробленное твердое топливо с фракционным сосТВВОМ 0-25 мм подают в азрофонтанный реактор 1, в котором реализуют процесс предварительной термической обработки исходного топлива (сушка, пиролиз, газификация и горение) в азрофонтанирующем слое, причем с, целью повышения эффективности газификации за счет увеличения времени пребывания исходное топливо подают в пристенную область (в зону опускного движения материала), Продукты газификации по трубопроводу 2 подают в циклон 3, в котором происходит разделение газообразных и твердых (активированного полукокса) продуктов газификации. Твердые продукты газификации по трубопроводу 4 подают в камеру термообработки 5, где происходит интенсивное окисление горючей массы полукокса в азрофонта ни рующем слое. орга н изуемом за счет подачи в нижнюю часть камеры 5

1815505 подают в количестве, меньшем стехиометрического значения, из условия обеспечения температуры твердых продуктов ниже нижнюю часть аэрофонтанного реактора.

За счет физического тепла продуктов дожигания реализуют процессы предварительной термической обработки исходного термической обработки исходного топлива: аэрофонтанн ый реактор — циклон— аэрофонтанная камера термообработки — ра згонно-транспортный участок— аэрофонтанный реактор. Газообразные по трубопроводу 8 подают в горелочное устройство 9, куда по трубопроводу 11 направляют также вторичный воздух.

Предложенный способ термоабработки слоя. В процессе внутренней циркуляции их истирание и разрушение. Причем эти процессы протекают существенно интенсивней, чем в случае циркулирующего кипящего слоя. Это измельчение частиц в свою очередь способствует более интенсивному зону опускного движения материала) обеспечивают преимущественное сжигание и газификацию углерода горючей массы топлива, сводя к минимуму окисление газообразных продуктов предварительной термической обработки исходного топлива в объеме аэрофонтанного реактора. Это также приводит к повышению эффективности термообработки топлива, Подачей воздуха в аэрофонтанную камеру термообработки в количестве, меньшем стехиометрического, или подачей смеси дутьевого воздуха и дымовых газов обеспечивают температуру твердых продуктов на двух стадиях термической обработки ниже температуры их раздутьевого воздуха (или смеси дутьевого воз- достигают повышения стабильности термодуха и дымовых газов) по трубопроводу 6, обработки дробленного топлива.

Дутьевай воздух в камеру термообработки Таким образом; достижение поставленной цели может быть лишь при сочетании

5 выявленных отличительных признаков.

Ниже приводится пример реализации температуры их размягчения на 50 — 100 гра- предложенного способа термаобработки дусов, Продукты дожигания по разгонно- твердого топлива. транспортному участку поступают в Пример. Исходное топливо — уголь

"0 Канско-Ачинского бассейна со средней теплотой сгорания О(= 15,67 МДж/кг (3740 ккал/кг), влажностью W<" = 33,0 /о, зольностью А" = 4,7% подвергают термообработке топлива, Таким образом, организуется кон- по предложенному способу, тур циркуляции (циркулирующий аэрофон- "5 Дробленное топливо максимальной танирующий слой) твердых продуктов крупностидроблениядо25мм притемпературе окружающей среды (tT = 20 С) подают, например, шнековым питателем в аэрафонтанный реактор 1. Подача дробленного топ20 лица с фракционным составом свыше 25 мм приводит к нарушению стабильности сжига- ния топлива, Термическую обработкутоплива (сушка, пиролиз, паровая газификация, неполное горение) осуществляют в аэрофонтанном реакторе при температуре о

800 С. Продукты газификации из аэрафантан ного реактора по трубопроводу 2 подают позволяет перерабатывать топливо с широ- в циклон 3, в котором твердые продукты. ким фракционным составам (0-25 мм), т.е. газификации отделяют от газообразных. непосредственно после дробления, Это ста- 30 Уловленные в циклоне 3 твердые. продукты новится возможным благодаря организа- газификации с температурой 800 С по труции в аэрофонтанном реакторе. и в камере бопроводу полукокса 4 подают в аэрофонтермообработки аэрофонтанирующего танную камеру термообрабатки 5, например. посредством шнекового питатематериала в аэрофонтанирующем слое. вы- 35 ля, Здесь в аэрофонтанирующем слое осугоаания горючей массы частиц происходит ществляют дожигание горючей массы полукокса при температуре 900ОС. Для поддержания s аэрофантанном реакторе температуры 800 С сжигают горючую массу

40 полукокса, равную ЛgK = 0,13 кг/кг, для чего в камеру термоабработки по трубопроводу подают воздух с температурой 50 С в количестве двв " = 1,44 кг/кг (здесь и далее представлены данные в пересчете на 1 кг

45 исходного топлива). Газообразные продукты газификации и унос мелочи полукокса с температурой 800 С по трубопроводу 8 подают в горелочнае устройство 9 котельного агрегата 10, где и осуществляют их дожига- .

50 ние;

В процессе термической обработки исходное дробленнае твердое топливо преобразуют в смесь высококалорийной парогазовой смеси, дымовых газов и мелочи унаса палукокса, которые затем дожигают в котельном агрегате. Материальный баланс процесса термической обработки исходного топлива приведен в табл.1.

В результате термической .обработки мягчения на 50 — 100 градусов и тем самым потенциальное тепло исходного топлива пе1815505

Таблица 1

Компоненты

Значение.В установку поступает кг/кг

Уголь

Воздух на входе в гразификатор

Всего

Из уатановки выходит кг/кг

Дымовой газ

Парогазовая смесь с влагой исх, топлива

Унос полукокса газообразными продуктами газификации

Всего

1,44

2,44

1,56

0,78

0,1

2,44

Таблица 2

Компоненты

Значение

В установку поступает кДж/кг

Потенциальное тепло топлива

Физ, тепло топлива

Физ, тепло воздуха на входе в гизификатор

Всего

43

15873

Из установки выходит:

Пот. тепло парогазовой смеси

Фиэ. тепло парогазовой смеси

Физ, тепло дым. газов

Физ, тепло полукокса уноса

Пот, тепло полукокса уноса

Кол-во тепла, переданного в котел

Потери в окружающцю среду

Тепло на и паренйе влаги исх, топлива

Всего

9757

1754

1548

1709

14898

157

818

15873 редается в котлоагрегат в основном в виде потенциального тепла газообразных продуктов газификации (61%). физического тепла газообразных продуктов газификации (21 Я) и потенциального тепла уноса мелочи полукокса газами после циклона (11 g). Тепловой баланс процесса термообработки представлен в табл.2.

Благодаря реализации процессов термической обработки угля в условиях восстановительной среды предлагаемый способ позволяет также снизить выбросы окислов азота в окружающую среду (за счет исклю. чения топливной составляющей). . Предлагаемый способ сжигания позволяет. перерабатывать бурые.и каменные угли практически любого качества, Однако процесс термообработки наиболее эффективен для углей с выходом летучих

Чы > 300/0 и малой зольностью А" < 10%.

Формула изобретения

Способ подготовки к сжиганию твердого топлива путем двухступенчатой термообработки в аэрофонтанных реакторах первой

5 и второй ступеней, причем термообработку исходного топлива осуществляют в реакторе первой ступени в топке теплоносителя с последующим отделением от продуктов термообработки крупной твердой фракции и

10 подачи ее совместно с воздухом в реактор второй ступени, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности подготовки топлива, термообработку в реакторе второй ступени ведут в

15 режиме газификации, а в реакторе первой ступени — в режиме полукоксования, причем исходное топливо вводят в пристенную область реактора первой ступени, а в качестве теплоносителя используют продукты гаэи20 фикации. полученные в реакторе второй ступени.

1815505

Составитель В.Круглянский

Техред М.Моргентал Корректор М,Куль

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул.гагарина. 101

Заказ 1629 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьпиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Рау пская наб, 4/5