RU2564315C1 - Method of solid fuel gasification - Google Patents
Method of solid fuel gasification Download PDFInfo
- Publication number
- RU2564315C1 RU2564315C1 RU2014107254/05A RU2014107254A RU2564315C1 RU 2564315 C1 RU2564315 C1 RU 2564315C1 RU 2014107254/05 A RU2014107254/05 A RU 2014107254/05A RU 2014107254 A RU2014107254 A RU 2014107254A RU 2564315 C1 RU2564315 C1 RU 2564315C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- reaction
- gas
- reaction chamber
- chamber
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам газификации твердого топлива и может найти применение в газификаторах прямого дутья путем пиролитического разложения твердых углеродосодержащих топлив. Предназначено для получения горючего газа (синтез газа, генераторного газа, водяного газа, водорода, угарного газа) и твердых продуктов реакции (кокса, полукокса, древесного угля, бездымных топлив и сорбентов).The invention relates to methods for gasification of solid fuels and may find application in direct blast gasifiers by pyrolytic decomposition of solid carbon-containing fuels. Designed to produce combustible gas (synthesis of gas, generator gas, water gas, hydrogen, carbon monoxide) and solid reaction products (coke, semi-coke, charcoal, smokeless fuels and sorbents).
Из уровня техники известен СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ [патент РФ №2393200], в котором описан процесс газификации, происходящий циклически, при этом установка, реализующая способ, снабжена колосниковой решеткой. Недостатком способа является то, что процесс газификации возможен только в периодическом режиме работы, а также то, что результатом работы является получение только газа.The prior art METHOD FOR THERMAL PROCESSING OF SOLID ORGANIC WASTE AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION [patent of the Russian Federation No. 2393200], which describes the gasification process that occurs cyclically, while the installation that implements the method is equipped with a grate. The disadvantage of this method is that the gasification process is possible only in a periodic mode of operation, and also that the result of the work is to obtain only gas.
В заявках на изобретение РЕАКТОР ГАЗИФИКАЦИИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА CO- ИЛИ H2-СОДЕРЖАЩЕГО НЕОЧИЩЕННОГО ГАЗА [заявка на изобретение РФ №2012106881] и РЕАКТОР ГАЗИФИКАЦИИ С ОХЛАЖДЕНИЕМ ДВОЙНОЙ СТЕНКОЙ [заявка на изобретение РФ №2012106884] описаны газификаторы, в которых реакции протекают при больших температурах для организации жидкого шлакоудаления. Недостатком подходов является ограниченный спектр получаемых продуктов (только в жидкой фазе) и снижение области применения газификаторов.In the applications for the invention, the GASIFICATION REACTOR FOR THE PRODUCTION OF CO- OR H2-CONTAINING UNCLEANED GAS [application for the invention of the Russian Federation No. 2012106881] and the GASIFICATION REACTOR WITH COOLING DOUBLE WALL [application for the invention of the Russian Federation No. 2012106884 at high temperatures for gas are described at organization of liquid slag removal. The disadvantage of the approaches is the limited range of products obtained (only in the liquid phase) and a decrease in the scope of gasifiers.
Также известно УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАЗИФИКАЦИИ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ ТОПЛИВ, ОСТАТКОВ ОБРАБОТКИ И ОТХОДОВ (ВАРИАНТЫ) [патент РФ №2193591], в котором газифицирующие агенты подаются в реакционную камеру через специальные форсунки в присутствии кислородсодержащего окислителя при температурах, превышающих точку плавления неорганических компонентов, и при давлении до 80 бар. Недостатком устройства является то, что агент распыляется при нахождении в очень мелкой фракции, это в свою очередь предполагает использование дополнительного технологического оборудования для его измельчения. Кроме того, рассмотренный в устройстве подход к построению газификатора обладает плохими экологическими показателями по загрязнению окружающей среды.A DEVICE FOR GASIFICATION OF CARBON-CONTAINING FUELS, PROCESSING RESIDUES AND WASTE (OPTIONS) [RF patent No. 2193591], in which gasification agents are supplied to the reaction chamber through special nozzles in the presence of an oxygen-containing oxidizing agent at temperatures not exceeding the melting point, is also known 80 bar. The disadvantage of this device is that the agent is sprayed when it is in a very fine fraction, which in turn involves the use of additional processing equipment for grinding it. In addition, the approach to building a gasifier considered in the device has poor environmental indicators for environmental pollution.
Наиболее близким по технической сущности аналогом является газификатор прямого процесса газификации «НАТИ-АГ» [Газогенераторные автомобили, стр. 43, фиг. 21, М. Машгиз, 1955, 204 с.], который состоит из реакционной камеры в нижней части, в которой расположена колосниковая решетка.The closest in technical essence analogue is the gasifier of the direct gasification process “NATI-AG” [Gas-generating cars, p. 43, FIG. 21, M. Mashgiz, 1955, 204 pp.], Which consists of a reaction chamber in the lower part, in which the grate is located.
Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:
1) наличие колосниковой решетки, которое может приводить к образованию шлака и ее закупорке, и как следствие процесс газификации может осуществляться только периодически;1) the presence of a grate, which can lead to slag formation and clogging, and as a result, the gasification process can be carried out only periodically;
2) ограниченные функциональные возможности работы на определенном виде топлива - антрацит, при работе на угле наиболее вероятно спекание шлака, а также способность работать только под разрежением и в результате работы получать только газ.2) the limited functionality of working on a certain type of fuel - anthracite, when working on coal, sintering of slag is most likely, as well as the ability to work only under vacuum and receive only gas as a result of work.
Цель изобретения состоит в устранении недостатков, присущих аналогам, и получении новых свойств.The purpose of the invention is to eliminate the disadvantages inherent in analogues, and to obtain new properties.
Технический результат обеспечивает непрерывность работы газификатора при использовании способа, что дает возможность обеспечения полной автоматизации процесса газификации, расширение спектра используемых видов топлива, режимов работы и получаемых продуктов.The technical result ensures the continuous operation of the gasifier when using the method, which makes it possible to fully automate the gasification process, expanding the spectrum of the types of fuel used, operating modes and the resulting products.
Технический результат достигается за счет того, что способ газификации твердого топлива, характеризующийся использованием по меньшей мере одной реакционной камеры, которую на начальном этапе заполняют топливом, причем в реакционной камере производят розжиг топлива либо закладывают заранее разожженное топливо, отличающийся тем, что реакционную камеру выполняют трубчатой формы и располагают вертикально или под углом, ограничивая сверху подающим транспортером, посредством которого подают топливо в реакционную камеру, а сам транспортер размещают в газосборной камере в верхней ее части, которая сообщается с газоотводной трубкой, причем снизу реакционные камеры ограничивают отводящим транспортером, посредством которого удаляют продукты реакции, при этом реакционные камеры оснащают не менее чем одним отверстием.The technical result is achieved due to the fact that the method of gasification of solid fuel, characterized by using at least one reaction chamber, which is initially filled with fuel, moreover, the fuel is ignited in the reaction chamber or pre-ignited fuel is laid, characterized in that the reaction chamber is tubular forms and are placed vertically or at an angle, limiting from above the feed conveyor, through which fuel is fed into the reaction chamber, and the transport itself arranged in the gas collecting chamber in its upper part, which communicates with the gas outlet tube, wherein the bottom of the reaction chamber define discharge conveyor through which the reaction products are removed, and the reaction chamber equipped with at least one opening.
В реакционной камере размещают не менее одного пояса отверстий.In the reaction chamber place at least one belt of holes.
В реакционной камере размещают не менее одного пояса отверстий, которые выполняют с возможностью частичного перекрытия.At least one belt of holes is placed in the reaction chamber, which are configured to partially overlap.
В нижней части реакционной камеры устанавливают патрубок или систему газовых патрубков.In the lower part of the reaction chamber, a pipe or a system of gas pipes is installed.
К отверстиям или патрубкам подключают газовые трубки.Gas pipes are connected to the holes or nozzles.
Газовые трубки сообщают с ресивером, к которому подключают компрессор.Gas pipes communicate with the receiver to which the compressor is connected.
Газовые трубки сообщают с атмосферой.Gas pipes communicate with the atmosphere.
В качестве подающего и отводящего транспортера используют шнековый или скребковый или ленточный транспортеры или шурующую планку, тросовый, шайбовый, винтовой, ковшовый (любой для подающего, а для отводящего любой способный работать под нагрузкой).As the feed and discharge conveyor, use a screw or scraper or belt conveyors or a screwing bar, a cable, washer, screw, bucket (any for the feed, and for the discharge any capable of working under load).
Отводящий транспортер располагают в кожухе.The discharge conveyor is located in the casing.
Новизной заявленного решения является использование подающего и отводящего транспортеров, которые исключают использование колосниковой решетки и обеспечивают возможность полной автоматизации процесса газификации.The novelty of the claimed solution is the use of feed and discharge conveyors, which exclude the use of a grate and provide the ability to fully automate the gasification process.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Изобретение может быть реализовано на нижеследующем примере построения газификатора твердого топлива, который включает 3 вертикальные реакционные камеры трубчатой формы круглого сечения, которые содержат пояса отверстий, расположенных в нижней части реакционных камер, выполненных с возможностью частичного или полного перекрытия.The invention can be implemented on the following example of the construction of a solid fuel gasifier, which includes 3 vertical tube-shaped reaction chambers of circular cross section, which contain a belt of holes located in the lower part of the reaction chambers, made with the possibility of partial or complete overlap.
На фиг. 1 показан общий вид газификатора твердого топлива.In FIG. 1 shows a general view of a solid fuel gasifier.
На фиг. 2 показано устройство газификатора твердого топлива.In FIG. 2 shows a solid fuel gasifier device.
Газификатор состоит из трех реакционных камер 1, которые содержат по поясу сквозных отверстий 2, расположенных в нижней части реакционных камер 1, с заслонками 3. Сверху реакционные камеры 1 ограничены подающим транспортером 4, находящимся в газосборной камере 5, которая в верхней части сообщается с газоотводной трубкой 6. Снизу реакционные камеры 1 ограничены отводящим транспортером 7, который размещен в защитном корпусе 8.The gasifier consists of three
Отверстия 2 могут быть выполнены в виде форсунок, например. Также газ можно подать не только через форсунку, а к примеру через эжектор или фурму, или патрубок, конфузор или сопло.The
Реакционные камеры 1, газосборная камера 5 и защитный корпус 8 соединены между собой герметично.The
Газификатор работает следующим образом.The gasifier works as follows.
На начальном этапе все реакционные камеры 1 заполнены топливом, которое поступает по подающему транспортеру 4.At the initial stage, all
Снизу реакционных камер 1 топливо опирается на отводящий транспортер 7, к примеру, шнековый. В процессе работы на отводящий транспортер 7 будет подаваться не топливо, а твердый остаток.From the bottom of the
В реакционной камере 1 происходит розжиг топлива при помощи специального устройства или при помощи самовоспламенения от нагретой стенки реакционной камеры 1, или воспламенение от заранее разожженной порции топлива поданной в реакционную камеру 1. Фронт горения располагается внутри реакционной камеры 1 выше пояса сквозных отверстий 2. По мере продвижения фронта горения вверх (относительно топлива) отводящий транспортер 7 удаляет продукты реакции газификации. Под действием гравитации топливо в реакционной камере 1 опускается вниз. Высвободившийся объем в верхней части реакционной камеры 1 заполняется свежим топливом посредствам подающего транспортера 4. Таким образом, в зависимости от частоты срабатывания верхнего и нижнего транспортеров можно регулировать положение фронта горения. Газ в реакционные камеры 1 через пояса сквозных отверстий 2 может подаваться с избыточным давлением (относительно давления в реакционных камерах 1) или затягиваться вакуумом, созданным в реакционных камерах 1. Газообразные продукты реакции просачиваясь через слой топлива реагируют с топливом, в процессе реакции образовываются новые газы которые поднимаются в верх собираясь в газосборной камере 5 и отводятся через газоотводную трубку 6.In the
Меняя настройки процесса горения посредством манипуляции заслонками 3, меняя расход газа через отверстия 2, а также меняя частоту и (или) скорость работы подводящего и отводящего транспортеров, можно перемещать фронт горения вверх-вниз по реакционной камере 1, меняя при этом параметры реакции и вырабатываемые продукты.By changing the settings of the combustion process by manipulating the
Место положения зоны ввода газа в реакционные камеры 1 в большинстве случаев не принципиально.The location of the zone of gas injection into the
Положительным техническим эффектом от использования полезной модели является обеспечение непрерывности работы, а также стабилизация параметров вырабатываемого газа и попутного продукта (кокса, полу кокса, древесного угля, сорбента), возможность получения различных продуктов на одной установке, меняя только настройки установки и топлива.A positive technical effect from the use of the utility model is to ensure continuity of work, as well as stabilization of the parameters of the produced gas and associated product (coke, semi-coke, charcoal, sorbent), the possibility of obtaining various products on one installation, changing only the settings of the installation and fuel.
У газификатора отсутствует колосник, что исключает местное повышение температуры и спекание шлака, а также исключает вероятность зависания продукта.The gasifier does not have a grate, which eliminates local temperature increase and sintering of slag, and also eliminates the likelihood of product freezing.
Благодаря механизации подачи топлива и удаления продукта, а также изменения расхода реакционного газа газификатор может работать на разных видах твердых топлив (уголь, древесина, кокс, антрацит, измельченная солома, лузга и т.д.) и в разных режимах (режим полного сгорания топлива - режим котла, режим полной газификации, режим частичной газификации и промежуточные режимы).Due to the mechanization of fuel supply and product removal, as well as changes in the flow rate of the reaction gas, the gasifier can work on different types of solid fuels (coal, wood, coke, anthracite, chopped straw, husk, etc.) and in different modes (full combustion mode - boiler mode, full gasification mode, partial gasification mode and intermediate modes).
Газификатор позволяет использовать различные виды реакционных газов для дутья - воздух, кислород, в том числе пар, а так же их смеси, в том числе с инертными газами.The gasifier allows the use of various types of reaction gases for blasting - air, oxygen, including steam, as well as their mixtures, including with inert gases.
Реакционные камеры 1 способны работать как под разрежением, так и под давлением, что дает возможность работать на различных температурных режимах.The
Работа под давлением возможна, так как топливо и продукты реакции, находящиеся в механизированных частях, выполняют функцию заглушки.Work under pressure is possible, since the fuel and reaction products located in the mechanized parts fulfill the function of a plug.
Конструктивные особенности реакционных камер 1 и газификатора позволяют компоновать из них батареи (кассеты), объединенные единой системой подачи топлива и удаления продуктов реакции.The design features of the
Данное решение позволяет унифицировать газификаторы определенных типоразмеров и использовать модульный принцип для построения газификаторных блоков большой мощности, а также повышает их надежность, простоту обслуживания и ремонта.This solution allows you to unify gasifiers of certain sizes and use the modular principle to build high-power gasifier blocks, as well as increase their reliability, ease of maintenance and repair.
Установка, созданная по таким принципам в соответствии с графическими материалами, проста в устройстве и благодаря широкому диапазону настроек способна работать в различных режимах с получением широкого спектра продуктов глубокой переработки из большого количества видов твердого топлива.The installation, created according to such principles in accordance with graphic materials, is simple in design and, thanks to a wide range of settings, is able to work in various modes to produce a wide range of deep processing products from a large number of types of solid fuel.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014107254/05A RU2564315C1 (en) | 2014-02-24 | 2014-02-24 | Method of solid fuel gasification |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014107254/05A RU2564315C1 (en) | 2014-02-24 | 2014-02-24 | Method of solid fuel gasification |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2564315C1 true RU2564315C1 (en) | 2015-09-27 |
Family
ID=54251048
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014107254/05A RU2564315C1 (en) | 2014-02-24 | 2014-02-24 | Method of solid fuel gasification |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2564315C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU59564A1 (en) * | 1940-03-20 | 1940-11-30 | С.А. Малкин | Gas generator |
SU831087A3 (en) * | 1974-07-04 | 1981-05-15 | Kiner Karl | Waste gasifying device |
RU2134713C1 (en) * | 1992-05-08 | 1999-08-20 | Стейт Электрисити Коммишн оф Виктория | Method and installation for gasification of powder-like solid carbon fuel and integrated power generation method |
RU15886U1 (en) * | 2000-06-05 | 2000-11-20 | Кемеров Виталий Андреевич | GAS GENERATOR |
US6648932B1 (en) * | 1998-06-16 | 2003-11-18 | Graveson Energy Management Ltd. | Gasification reactor apparatus |
RU114461U1 (en) * | 2011-11-14 | 2012-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ВЫМПЕЛ" | PLANT FOR PROCESSING SOLID CARBON-CONTAINING MATERIALS IN FUEL GAS |
-
2014
- 2014-02-24 RU RU2014107254/05A patent/RU2564315C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU59564A1 (en) * | 1940-03-20 | 1940-11-30 | С.А. Малкин | Gas generator |
SU831087A3 (en) * | 1974-07-04 | 1981-05-15 | Kiner Karl | Waste gasifying device |
RU2134713C1 (en) * | 1992-05-08 | 1999-08-20 | Стейт Электрисити Коммишн оф Виктория | Method and installation for gasification of powder-like solid carbon fuel and integrated power generation method |
US6648932B1 (en) * | 1998-06-16 | 2003-11-18 | Graveson Energy Management Ltd. | Gasification reactor apparatus |
RU15886U1 (en) * | 2000-06-05 | 2000-11-20 | Кемеров Виталий Андреевич | GAS GENERATOR |
RU114461U1 (en) * | 2011-11-14 | 2012-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ВЫМПЕЛ" | PLANT FOR PROCESSING SOLID CARBON-CONTAINING MATERIALS IN FUEL GAS |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9464243B2 (en) | Device for preparing the fuel gas used for power generation and a method for preparation of fuel gas | |
CN102836862B (en) | Method for treating household garbage | |
CN104312600A (en) | Sludge pyrolysis and gasification treatment process and sludge pyrolysis and gasification treatment system | |
RU2316649C1 (en) | Underground gasification method | |
CN105202545A (en) | Garbage pyrolysis gasification incineration treatment device | |
PT1545747E (en) | Process and plant for ultrapurifying fumes or gasses | |
RU2627865C1 (en) | Production method of synthetic gas from low-calorial brown coals with high-ash and device for its implementation | |
JP2006143983A (en) | Method of operating gasifier and gasifier | |
CN202730089U (en) | High-temperature flammable gas electric dedusting device | |
RU2564315C1 (en) | Method of solid fuel gasification | |
RU2318117C1 (en) | Underground gasification method | |
CN107750196B (en) | Pyrolysis distillation method and pyrolysis apparatus | |
CN109370657B (en) | Multi-phase material internal cooling gasification furnace | |
JP2008081637A (en) | Method and apparatus for gasifying woody biomass | |
CN205119075U (en) | Garbage pyrolytic gasification incineration disposal device | |
RU2381357C1 (en) | Method for underground gasification | |
RU2523322C2 (en) | Device for thermal catalytic utilisation of wastes | |
CN110655956A (en) | Hazardous waste gas chemical treatment system | |
CN211284263U (en) | Hazardous waste gas chemical treatment system | |
RU2536944C1 (en) | Method of household wastes thermal disposal | |
US2816823A (en) | Method of operating gas or shale oil producer-retorts | |
CN201485430U (en) | Intermittent entrained flow bed coal gasification device | |
CN102311808A (en) | Combustion gas generator of biomass | |
RU199402U1 (en) | DUAL MODE GAS GENERATOR | |
CN206799531U (en) | A kind of moving bed solid waste segmented pyrolysis gasification system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190225 |