RU2105240C1 - Plant for gasifying and burning solid fuel in slag melt - Google Patents
Plant for gasifying and burning solid fuel in slag melt Download PDFInfo
- Publication number
- RU2105240C1 RU2105240C1 RU96114678A RU96114678A RU2105240C1 RU 2105240 C1 RU2105240 C1 RU 2105240C1 RU 96114678 A RU96114678 A RU 96114678A RU 96114678 A RU96114678 A RU 96114678A RU 2105240 C1 RU2105240 C1 RU 2105240C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- feeder
- fuel
- slag
- valve
- mixture
- Prior art date
Links
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 title claims description 10
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims description 23
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 14
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 2
- 230000035485 pulse pressure Effects 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- -1 for example Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых электростанциях для газификации и сжигания низкосортных топлив. The invention relates to energy and can be used in thermal power plants for gasification and combustion of low-grade fuels.
Известна установка для газификации и сжигания твердого топлива в расплаве шлака, содержащая камеру газификации и сжигания с окном для вывода шлака, подключенную своим верхним участком к линии подачи пылевидного топлива [1]. A known installation for gasification and combustion of solid fuel in the slag melt, containing a gasification and combustion chamber with a window for outputting slag, connected its upper section to the supply line of pulverized fuel [1].
Такая установка характеризуется большим пылевыносом, так как в ней пылевидное топливо подают в участок камеры сжигания, который вентилируется отходящими газами, и часть топлива увлекается этим потоком газоотводящий тракт. Such a plant is characterized by a large dust removal, since in it the pulverized fuel is supplied to the section of the combustion chamber, which is ventilated by the exhaust gases, and a part of the fuel is carried away by the exhaust gas duct.
Наиболее близким техническим решением из известных является установка для газификации и сжигания твердого топлива в расплаве шлака, содержащая камеру газификации и сжигания и питатель, первая из которых выполнена с окном для вывода шлака и перепускным окном, а питатель сообщен с последним и подключен своим верхним участком к линии подачи топлива, причем в камере газификации и сжигания верхняя кромка перепускного окна расположена не выше нижней кромки окна для вывода шлака [2]. The closest technical solution known is the installation for gasification and combustion of solid fuel in the slag melt, containing a gasification and combustion chamber and a feeder, the first of which is made with a window for the output of slag and a bypass window, and the feeder is communicated with the latter and connected to its upper section to the fuel supply line, and in the gasification and combustion chamber, the upper edge of the bypass window is located not higher than the lower edge of the window for the output of slag [2].
В такой установке питатель выполнен в виде циклона, соединенного в средней части с камерой газификации и сжигания посредством канала для прохода жидкого шлака. В нижней части циклона установлен эжектор, подключенный к источнику сжатого воздуха и направленный в перепускное окно упомянутой камеры. In such an installation, the feeder is made in the form of a cyclone connected in the middle part to a gasification and combustion chamber through a channel for passing liquid slag. An ejector is installed in the lower part of the cyclone, connected to a source of compressed air and directed into the bypass window of the said chamber.
Недостатком такой установки является ее низкая эксплуатационная надежность из-за зашлаковывания питателя. Это происходит из-за смешения в эжекторе относительно холодного воздуха с горячей смесью жидкого шлака и топлива. На выходе из питателя температура смеси снижается до значений, при которых шлак переходит в твердое состояние, питатель зашлаковывается, что приводит к выходу из строя всей установки. Кроме того, запитывание шлака снижает эффективность газификации и сжигания топлива. The disadvantage of this installation is its low operational reliability due to slagging of the feeder. This is due to mixing in the ejector relatively cold air with a hot mixture of liquid slag and fuel. At the outlet of the feeder, the temperature of the mixture decreases to values at which the slag becomes solid, the feeder is slagged, which leads to failure of the entire installation. In addition, slag feeding reduces the efficiency of gasification and fuel combustion.
Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности установки для газификации и сжигания твердого топлива в расплаве шлака путем снижения зашлаковывания ее питателя. Кроме того, поставлена техническая задача повышения эффективности газификации и сжигания топлива. The aim of the invention is to increase the operational reliability of the installation for gasification and combustion of solid fuel in the molten slag by reducing slagging of its feeder. In addition, the technical task of increasing the efficiency of gasification and fuel combustion was set.
В установке для газификации и сжигания твердого топлива в расплаве шлака, содержащей камеру газификации и сжигания и питатель, первая из которых выполнена с окном для вывода шлака и перепускным окном, а питатель сообщен с последним и подключен своим верхним участком к линии подачи топлива, причем в камере газификации и сжигания верхняя кромка перепускного окна расположена не выше нижней кромки окна для вывода шлака, поставленная цель достигается тем, что она (эта установка) снабжена источником импульсов давления, подключенным к верхней части питателя, а на линии подачи топлива установлен клапан, выполненный с возможностью открытия в направлении движения топлива и с возможностью закрытия в противоположном направлении. In the installation for gasification and burning of solid fuel in a slag melt containing a gasification and combustion chamber and a feeder, the first of which is made with a window for slag outlet and a bypass window, and the feeder is communicated with the latter and connected with its upper section to the fuel supply line, and gasification and combustion chamber, the upper edge of the bypass window is located not higher than the lower edge of the window for the output of slag, the goal is achieved by the fact that it (this installation) is equipped with a source of pressure pulses connected to the upper part STI feeder, and on the fuel supply line has a valve adapted to be opened in the direction of fuel movement and with the possibility of closing in the opposite direction.
Кроме того, источник импульсов давления может быть выполнен в виде подводящего тракта сжатого газа с ресивером и импульсным клапаном и отводящего тракта со сбросным клапаном. In addition, the source of pressure pulses can be made in the form of a supply path of compressed gas with a receiver and a pulse valve and a discharge path with a relief valve.
Кроме того, импульсный клапан может быть сблокирован со сбросным клапаном, при этом импульсный клапан может быть выполнен с возможностью открытия и закрытия при соответственно закрытии и открытии сбросного клапана. In addition, the pulse valve can be interlocked with the relief valve, while the pulse valve can be configured to open and close when the valve is closed and opened accordingly.
Источник импульсного давления и клапан на линии подачи топлива осуществляют поочередно подачу в питатель топлива и импульсов давления. Это обеспечивает периодическую подачу горючей смеси из питателя в камеру газификации и сжигания. Процесс происходит без захолаживания топливно-шлаковой смеси, что позволяет сохранить достаточную ее текучесть, при которой не происходит зашлаковывания питателя. The pulse pressure source and the valve on the fuel supply line alternately supply pressure pulses to the fuel feeder. This ensures a periodic flow of the combustible mixture from the feeder into the gasification and combustion chamber. The process occurs without cooling the fuel-slag mixture, which allows to maintain sufficient fluidity, in which there is no slagging of the feeder.
Подача в камеру газификации и сжигания не охлажденных, а хорошо прогретых расплавом порций горючей смеси повышает эффективность газификации и сжигания топлива. The supply to the chamber of gasification and combustion of not chilled but well-warmed portions of the combustible mixture increases the efficiency of gasification and fuel combustion.
На чертеже схематично изображена установка для газификации и сжигания твердого топлива в расплаве шлака. The drawing schematically shows the installation for gasification and burning of solid fuel in the molten slag.
Установка для газификации и сжигания твердого топлива в расплаве шлака содержит камеру 1 газификации и сжигания и питатель 2. Камера 1 выполнена с расположенным в ее сифоне окном 3 для вывода шлака и перепускным окном 4. Верхняя кромка окна 4 расположена не выше нижней кромки окна 3. В нижнюю часть камеры 1 встроены дутьевые фурмы 5, а ее верхняя часть образует газоотводящий тракт 6. Питатель 2 сообщен с перепускным окном 4 камеры 1 и подключен своим верхним участком к линии 7 подачи топлива, включающей в себя бункер 8, дозатор 9 и клапан 10. Клапан 10 выполнен с возможностью открытия в направлении движения топлива и закрытия в противоположном направлении. Installation for gasification and burning of solid fuel in the slag melt contains a gasification and combustion chamber 1 and a feeder 2. The chamber 1 is made with a window 3 for discharging slag located in its siphon and a bypass window 4. The upper edge of the window 4 is located not higher than the lower edge of the window 3. Blowing lances 5 are built into the lower part of the chamber 1, and its upper part forms a gas exhaust duct 6. The feeder 2 is in communication with the bypass window 4 of the chamber 1 and is connected with its upper section to the fuel supply line 7, which includes a hopper 8, a dispenser 9 and a valve 10 Valve 10 you olnen openable in the direction of fuel movement and closing in the opposite direction.
К верхней части питателя 2 подключен источник импульсов давления, выполненный в виде подводящего тракта 11 сжатого газа с ресивером 12 и импульсным клапаном 13 и отводящего тракта 14 со сбросным клапаном 15. Клапан 13 сблокирован с клапаном 15. При этом клапан 13 выполнен с возможностью открытия при закрытии клапана 15 и с возможностью закрытия при открытии последнего. A source of pressure pulses connected to the upper part of the feeder 2 is made in the form of a compressed gas supply path 11 with a receiver 12 and a pulse valve 13 and a discharge path 14 with a relief valve 15. Valve 13 is interlocked with valve 15. In this case, valve 13 is made to open when closing the valve 15 and with the possibility of closing when opening the latter.
Установка для газификации и сжигания твердого топлива в расплаве шлака работает следующим образом. Installation for gasification and combustion of solid fuel in the molten slag works as follows.
В исходном состоянии питатель 2 заполнен жидким шлаком, поступившим в него из камеры 1 через нижнее перепускное окно 4. In the initial state, the feeder 2 is filled with liquid slag entering it from the chamber 1 through the lower bypass window 4.
Твердое топливо, например, уголь из бункера 8 по линии 7 поступает в дозатор 9, который через установленные промежутки времени направляет порцию топлива в питатель 2. После подачи в питатель 2 порции топлива на тракте 11 открывается импульсный клапан 13, и газ, например, воздух из ресивера 12, создает над поверхностью смеси топлива и расплава шлака в питателе 2 давление, которое вытесняет топливно-шлаковую смесь через перепускное окно 4 в объем камеры 1 под уровень расплава шлака. Это происходит благодаря тому, что верхняя кромка окна 4 расположена не выше нижней кромки окна 3, и газовые объемы питателя 2 м камеры 1, расположенные над соответствующими уровнями расплава, не сообщаются между собой. Кроме того, окно 4 всегда находится под уровнем расплава камеры 1 и пылевынос из питателя 2 с отходящими газами исключается. Solid fuel, for example, coal from the hopper 8 via line 7 enters the dispenser 9, which at a set time intervals sends a portion of fuel to the feeder 2. After supplying a portion of the fuel to the feeder 2, the pulse valve 13 opens, and the gas, for example, air from the receiver 12, creates a pressure above the surface of the mixture of fuel and slag melt in the feeder 2, which displaces the fuel-slag mixture through the bypass window 4 into the chamber 1 below the level of the slag melt. This is due to the fact that the upper edge of the window 4 is located not higher than the lower edge of the window 3, and the gas volumes of the feeder 2 m of the chamber 1 located above the corresponding melt levels are not communicated with each other. In addition, the window 4 is always located under the melt level of the chamber 1 and dust removal from the feeder 2 with exhaust gases is excluded.
Пока клапан 13 открыт, сблокированный с ним сбросной клапан 15 закрыт, что позволяет удерживать давление в питателе 2 заданное время. При этом клапан 10 предотвращает утечку воздуха через дозатор 9 в бункер 8. По истечении заданного времени импульсный клапан 13 закрывается. Одновременно открывается сбросной клапан 15, который снимает давление воздуха в верхней части питателя 2. Питатель 2 через перепускное окно 4 заполняется новой порцией жидкого шлака из камеры 1. Клапан 10 открывается, и цикл повторяется. While the valve 13 is open, the relief valve 15 interlocked with it is closed, which allows holding the pressure in the feeder 2 for a predetermined time. In this case, the valve 10 prevents air leakage through the dispenser 9 into the hopper 8. After a predetermined time, the pulse valve 13 closes. At the same time, the relief valve 15 opens, which relieves the air pressure in the upper part of the feeder 2. The feeder 2 through the bypass window 4 is filled with a new portion of liquid slag from the chamber 1. The valve 10 opens, and the cycle repeats.
Воздух, поступающий из ресивера 12, не смешивается с топливно-шлаковой смесью и не снижает ее температуру. Поэтому вязкостные характеристики упомянутой смеси не ухудшаются, и питатель 2 не зашлаковывается. Кроме того, в питателе 2 топливо, попадая в объем жидкого шлака, разогревается, его кусочки растрескиваются и плавятся. The air coming from the receiver 12 is not mixed with the fuel-slag mixture and does not reduce its temperature. Therefore, the viscosity characteristics of the mixture do not deteriorate, and the feeder 2 is not slagged. In addition, in the feeder 2, the fuel, falling into the volume of liquid slag, is heated, its pieces crack and melt.
В камере 1 начинается процесс интенсивного горения топлива в объеме расплава под воздействием окислителя, представляющего собой парокислородсодержащий газ. Окислитель поступает в камеру 1 из фурм 5 под избыточным давлением и барботирует расплав, состоящий в основном из шлака и угля. При этом бурлящий шлак играет роль теплоносителя, который обеспечивает идеальные условия тепломассообмена всех компонентов расплава, в том числе топлива с окислителем. In chamber 1, the process of intense combustion of fuel in the melt volume begins under the influence of an oxidizing agent, which is a vapor-oxygen-containing gas. The oxidizing agent enters the chamber 1 from the tuyeres 5 under excessive pressure and sparges the melt, which consists mainly of slag and coal. At the same time, boiling slag plays the role of a heat carrier, which provides ideal conditions for heat and mass transfer of all components of the melt, including fuel with an oxidizing agent.
При этом топливно-шлаковая смесь разогревается, происходит термическое дробление и плавление всех ее компонентов, кроме углерода, который ведет себя как несмачиваемое вещество. В результате "несмачиваемый легкий углерод" транспортируется пузырьками парокислородосодержащего дутья в верхнюю часть расплава, происходит деминерализация углерода топлива путем отделения (плавления) минеральных компонентов в жидко фазе расплава с образованием несмачиваемого углерода высокой концентрации. In this case, the fuel-slag mixture heats up, thermal crushing and melting of all its components occurs, except for carbon, which behaves as an un wettable substance. As a result, “non-wettable light carbon” is transported by bubbles of vapor-oxygen-containing blast to the upper part of the melt, fuel carbon is demineralized by separation (melting) of mineral components in the liquid phase of the melt with the formation of high-concentration wettable carbon.
Топливо полностью догорает в верхней части камеры 1, а продукты сгорания направляются в газоотводящий тракт 6. В верхней части камеры 1 скапливается легкий шлак, являющийся ценным сырьем для получения строительной продукции, а в нижней части концентрируется тяжелый шлак, представляющий собой жидкую металлическую фазу, имеющую промышленное значение. Тяжелый шлак сливается из камеры 1 через окно 3. The fuel burns out completely in the upper part of the chamber 1, and the combustion products are sent to the exhaust gas 6. In the upper part of the chamber 1 light slag accumulates, which is a valuable raw material for building products, and in the lower part the heavy slag is concentrated, which is a liquid metal phase having industrial value. Heavy slag is discharged from chamber 1 through window 3.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96114678A RU2105240C1 (en) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | Plant for gasifying and burning solid fuel in slag melt |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96114678A RU2105240C1 (en) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | Plant for gasifying and burning solid fuel in slag melt |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU96114678A RU96114678A (en) | 1997-01-10 |
| RU2105240C1 true RU2105240C1 (en) | 1998-02-20 |
Family
ID=20183569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96114678A RU2105240C1 (en) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | Plant for gasifying and burning solid fuel in slag melt |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2105240C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2147103C1 (en) * | 1999-06-25 | 2000-03-27 | Мадоян Ашот Арменович | Process of stepped gasification and burning of solid fuel in air-slag melt |
| RU2181861C2 (en) * | 2001-07-26 | 2002-04-27 | Мадоян Ашот Арменович | Method for staged gasification and combustion of solid fuel in air-slag melt |
| RU2190172C2 (en) * | 1999-06-09 | 2002-09-27 | Открытое акционерное общество "Череповецкий сталепрокатный завод" | Tank furnace with submersible heaters and method of check of these heaters for condition |
| RU2240472C1 (en) * | 2003-03-26 | 2004-11-20 | Мадоян Ашот Арменович | Power unit |
| RU2422538C2 (en) * | 2009-06-17 | 2011-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Институт тепловых металлургических агрегатов и технологий "Стальпроект" | Procedure for metallurgical multi-purpose gasification of solid fuel |
-
1996
- 1996-07-17 RU RU96114678A patent/RU2105240C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Мадоян А.А. Особенно экологически чистый высокоэкономичный способ использования твердого топлива для производства электроэнергии. - Вестник МЭИ, 1994, N 1, с. 6 - 12. 2. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2190172C2 (en) * | 1999-06-09 | 2002-09-27 | Открытое акционерное общество "Череповецкий сталепрокатный завод" | Tank furnace with submersible heaters and method of check of these heaters for condition |
| RU2147103C1 (en) * | 1999-06-25 | 2000-03-27 | Мадоян Ашот Арменович | Process of stepped gasification and burning of solid fuel in air-slag melt |
| RU2181861C2 (en) * | 2001-07-26 | 2002-04-27 | Мадоян Ашот Арменович | Method for staged gasification and combustion of solid fuel in air-slag melt |
| RU2240472C1 (en) * | 2003-03-26 | 2004-11-20 | Мадоян Ашот Арменович | Power unit |
| RU2422538C2 (en) * | 2009-06-17 | 2011-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Институт тепловых металлургических агрегатов и технологий "Стальпроект" | Procedure for metallurgical multi-purpose gasification of solid fuel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU96114678A (en) | 1997-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2287010C2 (en) | Environmental safe process for obtaining energy from coal (options) | |
| CA1075003A (en) | Process and apparatus for the production of combustible gas | |
| US4168956A (en) | Method of operating a coal gasifier | |
| US6662735B2 (en) | Reactor and method for gasifying and/or melting materials | |
| CA2236805C (en) | Method and apparatus for utilizing biofuel or waste material in energy production | |
| KR100325282B1 (en) | Fuel and sorbent feed for circulating fluidized bed steam generator | |
| CN101220299B (en) | Device and method for production synthesis gas energy conservation and emission reduction of static bed gas making furnace | |
| US4142867A (en) | Apparatus for the production of combustible gas | |
| CN102345862B (en) | Biomass particle combustion device and combustion method thereof | |
| SU1548601A1 (en) | Method of pyrolysis of solid domestic refuse | |
| JPH10246416A (en) | Method and apparatus for thermally treating fly dust from grate combustion equipment | |
| RU2105240C1 (en) | Plant for gasifying and burning solid fuel in slag melt | |
| CN113751471A (en) | A multi-fuel coupled on-line melting treatment hazardous waste incineration fly ash system and method | |
| RU2098716C1 (en) | Plant for gasifying and burning solid fuel in slag melt | |
| CN101216170B (en) | Granular fuel combustion method and combustion apparatus | |
| US4854861A (en) | Process for calcining limestone | |
| US3568612A (en) | Combustion chamber | |
| US6053962A (en) | Scrap melting process | |
| CN201155745Y (en) | Granular fuel combustion apparatus | |
| JP4589832B2 (en) | Incinerator | |
| RU45177U1 (en) | Waste Incinerator | |
| RU74918U1 (en) | SOLID FUEL CONVERSION INSTALLATION (OPTIONS) | |
| KR20000023548A (en) | Operation method of vertical type blast furnace for manufacturing pig iron | |
| CN222849248U (en) | Fluidized bed process gasification and melting integrated furnace | |
| CN220152724U (en) | Biomass gas boiler |