RU2521638C2 - Gasification of carbon-bearing solid fuels - Google Patents
Gasification of carbon-bearing solid fuels Download PDFInfo
- Publication number
- RU2521638C2 RU2521638C2 RU2012139762/05A RU2012139762A RU2521638C2 RU 2521638 C2 RU2521638 C2 RU 2521638C2 RU 2012139762/05 A RU2012139762/05 A RU 2012139762/05A RU 2012139762 A RU2012139762 A RU 2012139762A RU 2521638 C2 RU2521638 C2 RU 2521638C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gasification
- coal
- melt
- slag
- bath
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Coke Industry (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам газификации твердых видов углеродного топлива: бурых и каменных углей, сланцев и торфа. Изобретение может быть использовано в энергетике, химической и металлургической промышленности.The invention relates to methods for gasification of solid types of carbon fuel: brown and black coal, shale and peat. The invention can be used in energy, chemical and metallurgical industries.
Использование способов прямого сжигания твердых видов топлива для его газификации имеет низкую эффективность в силу неполного сгорания топлива и низкого коэффициента полезного действия топок, дороговизны транспортировки и экологического загрязнения окружающей среды. Твердые виды топлива принципиально не могут быть использованы в наиболее современных технологиях энергетической генерации (газотурбинные установки, парогазовые установки, газопоршневые установки) без предварительного перевода твердого топлива в газообразное или жидкое состояние. Использование твердых видов топлива в традиционной генерации в паровом цикле имеет неудовлетворительную энергетическую эффективность, а также наносящие ощутимый вред окружающей среде выбросы в атмосферу оксидов серы, частиц золы и отвалы, содержащие тяжелые металлы. Одним из приоритетных направлений технического перевооружения ТЭС является внедрение высокоэффективных экологически чистых технологий для производства электрической и тепловой энергии с использованием газификации твердого топлива (Дьяков А.Ф. и др. Новые подходы к технологии использования твердого топлива в электроэнергетике. - "Теплоэнергетика", 1998, N 2).The use of direct methods of burning solid fuels for gasification has low efficiency due to incomplete combustion of fuel and low efficiency of furnaces, high cost of transportation and environmental pollution. Solid fuels cannot fundamentally be used in the most modern technologies of energy generation (gas turbine plants, combined-cycle plants, gas piston units) without first converting solid fuel into a gaseous or liquid state. The use of solid fuels in traditional generation in the steam cycle has unsatisfactory energy efficiency, as well as harmful atmospheric emissions of sulfur oxides, ash particles and dumps containing heavy metals. One of the priority areas for the technical re-equipment of thermal power plants is the introduction of highly efficient environmentally friendly technologies for the production of electric and thermal energy using gasification of solid fuel (Dyakov A.F. et al. New approaches to the technology of using solid fuel in the electric power industry. - "Power Engineering", 1998, N 2).
Химические реакции термохимической переработки твердого топлива в газогенераторах протекают с выделением и поглощениям тепла, МДж/кмоль (Высокотемпературные теплотехнологические процессы и установки./ И.И Перелетов, Л.А.Бровкин, И.Ю.Розенгарт и др.; под ред. А.Д.Ключникова. - М.: Энергоатомиздат, 1989. 336 с.)Chemical reactions of thermochemical processing of solid fuels in gas generators proceed with the release and absorption of heat, MJ / kmol (High-temperature heat-engineering processes and plants. / I.I. Pereletov, L.A. Brovkin, I.Yu. Rozengart et al., Ed. A . D. Klyuchnikova. - M.: Energoatomizdat, 1989.336 s.)
В автотермических газогенераторах тепловую энергию, необходимую для проведения процессов газификации, получают за счет окисления части твердого топлива.In autothermal gas generators, the thermal energy necessary for gasification processes is obtained by oxidizing part of the solid fuel.
Известен способ газификации твердого топлива в шлаковом расплаве, барботируемом кислородным дутьем (патент RU 2181861, МПК F23C 3/00. Способ ступенчатой газификации и сжигания твердого топлива в аэрошлаковом расплаве. Мадоян А.А.; Ефимов Н.Н., Свердлов В.И, опубл. 27.04.2002).A known method of gasification of solid fuel in a slag melt sparged with oxygen blast (patent RU 2181861, IPC
Способ включает сжигание твердого топлива в ванне с жидким расплавом шлака при подаче в него под давлением газифицирующего агента с образованием и выведением из ванны газа, а также минеральных компонентов из жидкой фазы расплава. При этом ванну заполняют жидким шлаком, загружают твердое топливо, например уголь, и подают газифицирующий агент (кислород или водяной пар). Топливо, попадая в объем жидкого шлака, разогревается, его кусочки растрескиваются и плавятся. В камере начинается процесс интенсивной газификации топлива в объеме расплава под воздействием газифицирующего агента. При использовании в качестве газифицирующего агента кислорода газификация происходит в соответствии с реакцией (2), водяного пара в соответствии с реакцией (3) и (4)). Газифицирующие агенты и выделяющиеся по реакциям (2,3,4) газы барботируют расплавленный шлак. При этом бурлящий шлак играет роль теплоносителя, который обеспечивает идеальные условия тепломассообмена всех компонентов расплава, в том числе топлива с окислителем. 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" поднимается в верхнюю часть расплава, происходит деминерализация углерода топлива путем отделения (плавления) минеральных компонентов в жидкой фазе расплава с образованием несмачиваемого углерода высокой концентрации.The method includes burning solid fuel in a bath with a liquid melt of slag when a gasifying agent is supplied to it under pressure with the formation and removal of gas from the bath, as well as mineral components from the liquid phase of the melt. In this case, the bath is filled with liquid slag, solid fuel, for example coal, is loaded, and a gasifying agent (oxygen or water vapor) is supplied. Fuel, falling into the volume of liquid slag, is heated, its pieces crack and melt. In the chamber, the process of intensive gasification of fuel in the melt volume begins under the influence of a gasifying agent. When using oxygen as a gasification agent, gasification occurs in accordance with reaction (2), water vapor in accordance with reaction (3) and (4)). Gasification agents and gases released by reactions (2,3,4) sparge molten slag. 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. 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 unwettable substance. As a result, “non-wettable light carbon” rises to the upper part of the melt, fuel carbon is demineralized by separating (melting) the mineral components in the liquid phase of the melt with the formation of non-wettable carbon of high concentration.
Полученный синтез-газ направляется в газоотводящий тракт. В верхней части расплава скапливается легкий шлак, являющийся ценным сырьем для получения строительной продукции, а в нижней части концентрируется жидкая металлическая фаза, имеющая промышленное значение.The resulting synthesis gas is sent to the exhaust pipe. Light slag accumulates in the upper part of the melt, which is a valuable raw material for building products, and in the lower part, a liquid metal phase of industrial importance is concentrated.
Технология газификации угля в шлаковом расплаве, барботируемом кислородным дутьем, имеет следующие основные преимущества:The technology of coal gasification in slag melt sparged with oxygen blast has the following main advantages:
- возможность использования любых низкосортных и непроектных углей независимо от их марки и качества;- the ability to use any low-grade and non-projective coals regardless of their brand and quality;
- возможность полезного использования минеральной части топлива с восстановлением и выводом из расплава черных и цветных металлов;- the possibility of the beneficial use of the mineral part of the fuel with the recovery and removal of ferrous and non-ferrous metals from the melt;
- высокая экологическая чистота процессов (выбросы в атмосферу твердых частиц - не более 50 мкг/м3, оксидов азота - не более 100 мг/м3, снижение на 30% выбросов SO2 и на 10% выбросов CO2;- high environmental cleanliness of the processes (emissions of particulate matter - not more than 50 μg / m 3 , nitrogen oxides - not more than 100 mg / m 3 , a 30% reduction in SO 2 emissions and 10% CO 2 emissions;
- отсутствие громоздких систем топливоприготовления, пылеподачи и золоочистки, отсутствие золоотвала.- lack of bulky fuel preparation systems, dust supply and ash treatment, lack of ash dump.
Недостатком является то, что при автотермических технологиях, какой является и способ газификации твердого топлива по патенту №2181861, до 40% топлива затрачивается на поддержание температуры процесса. Причем, при использовании топлива с высоким содержанием минеральной составляющей (каменный уголь и сланец) и низкой теплотворной способностью используемого топлива, температуры шлакового расплава недостаточно для обеспечения высокопроизводительного процесса газификации, а получение газа, энергетическая ценность которого превышала бы 70% энергетической ценности используемого топлива, невозможно. При этом жидкотекучесть шлака в таком процессе не достаточна для выведения минеральной части топлива из ванны.The disadvantage is that with autothermal technologies, which is the method of gasification of solid fuel according to patent No. 2181861, up to 40% of the fuel is spent on maintaining the process temperature. Moreover, when using fuels with a high content of mineral component (coal and slate) and low calorific value of the fuel used, the temperature of the slag melt is not enough to provide a high-performance gasification process, and it is impossible to produce gas whose energy value would exceed 70% of the energy value of the fuel used . In this case, the slurry fluidity in this process is not sufficient to remove the mineral part of the fuel from the bath.
Кроме того, недостатками технологии на основе автотермической плавки в жидкой ванне являются также:In addition, the disadvantages of technology based on autothermal smelting in a liquid bath are also:
ограниченность устойчивых технологических режимов автогенного процесса;limited sustainable technological regimes of the autogenous process;
сложность пуска и остановки установки.the difficulty of starting and stopping the installation.
Сохранить все преимущества газификации в шлаковом расплаве и избавиться от недостатков автотермического процесса плавки в жидкой ванне позволяют основанные на преобразовании электрической энергии в тепловую. Электротехнологические процессы, проводимые в электродных печах, позволяют проводить газификацию любых видов твердого топлива при полном использовании сырья с получением высококалорийного газа, металлического сплава и строительных материалов из шлака. Газификация в электротехнологических установках позволяет получить из различных видов твердого топлива синтез-газ с высоким содержанием водорода и оксида углерода, который может быть использован в качестве топлива в любых установках, а также в качестве сырья в химической промышленности.Save all the advantages of gasification in slag melt and get rid of the shortcomings of the autothermal process of melting in a liquid bath allow based on the conversion of electrical energy into heat. Electrotechnological processes carried out in electrode furnaces allow gasification of any type of solid fuel with the full use of raw materials to produce high-calorie gas, metal alloy and building materials from slag. Gasification in electrotechnological installations allows obtaining synthesis gas with a high content of hydrogen and carbon monoxide from various types of solid fuel, which can be used as fuel in any installations, as well as as a raw material in the chemical industry.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является способ газификации углеродсодержащих твердых видов топлив (SU №878774 A1, C10J 3/18, опубл. 07.11.1981). Этот способ предусматривает нагрев, пиролиз подаваемого в ванну с расплавленным шлаком электродной электропечи твердого углеродного топлива при пропускании через шлаковый расплав газифицирующего агента, в качестве которого используют смесь водяного пара и кислорода при следующем соотношении компонентов на углеродную массу угля, вес.%:The closest technical solution to the claimed invention is a method of gasification of carbon-containing solid fuels (SU No. 878774 A1,
и электрического тока.and electric current.
Для этого в электротехнологическую установку подаются твердое топливо, газифицирующие агенты (кислород и водяной пар), минеральные добавки. В рабочем пространстве установки происходит преобразование электрической энергии в энергию. Протекают процессы нагрева, сушки, пиролиза, полукоксования и газификации коксового остатка кислородом и водяным паром, восстановления оксидов минеральной части сырья углеродом, а также образование шлакового и металлического расплава, происходит процесс газификации твердого топлива.To do this, solid fuel, gasifying agents (oxygen and water vapor), and mineral additives are supplied to the electrotechnological installation. In the working space of the installation is the conversion of electrical energy into energy. The processes of heating, drying, pyrolysis, semi-coking and gasification of the coke residue with oxygen and water vapor, the reduction of oxides of the mineral part of the feedstock with carbon, as well as the formation of slag and metal melt, the process of gasification of solid fuel.
Недостатком такого способа является то, что при его осуществлении не может в достаточной степени эффективно использоваться электрическая энергия, так как не заданы параметры и величина тока, необходимого для осуществления и поддержания процесса, а сам процесс при этом не может осуществляться стабильно.The disadvantage of this method is that when it is implemented, electric energy cannot be used effectively enough, since the parameters and the amount of current required to carry out and maintain the process are not set, and the process itself cannot be carried out stably.
Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение эффективности использования электрической энергии при осуществлении способа и повышение стабильности технологического процесса.The technical result of the claimed invention is to increase the efficiency of use of electric energy in the implementation of the method and to increase the stability of the process.
Этот технический результат достигается тем, что при газификации твердых видов углеродного топлива, включающем нагрев, пиролиз подаваемого в ванну с расплавленным шлаком герметичной электродной электропечи углеродного топлива при пропускании через шлаковый расплав газифицирующих агентов, а также пропускании электрического тока, удаление из рабочего пространства печи синтез-газа, шлака и металлического сплава, в соответствии с изобретением через шлаковый расплав пропускают трехфазный электрический ток, величина которого определяется в соответствии с расходом твердого топлива и с учетом необходимой мощности, определяемой из выраженияThis technical result is achieved by the fact that during the gasification of solid types of carbon fuel, including heating, pyrolysis of the sealed electrode furnace of carbon fuel supplied to the bath with molten slag when passing gasification agents through the slag melt, as well as passing electric current, removes synthesis from the working space of the furnace gas, slag and metal alloy, in accordance with the invention, a three-phase electric current is passed through the slag melt, the value of which is determined I in accordance with the consumption of solid fuel and taking into account the necessary power, determined from the expression
гдеWhere
G - расход твердого топлива в электропечи, кг/ч,G - solid fuel consumption in an electric furnace, kg / h,
wэл - удельный расход необходимой электроэнергии, определенный физическим и математическим моделированием, равный:w el - specific consumption of necessary electricity, determined by physical and mathematical modeling, equal to:
- для газификации каменного угля и использования в процессе газификации в качестве газифицирующего агента парокислородной смеси 2,20-2,356 МДж/кг, водяного пара 7,0-7,23 МДж/кг, кислорода 0,20-0,23 МДж/кг;- for gasification of coal and use in the gasification process as a gasifying agent, a vapor-oxygen mixture of 2.20-2.356 MJ / kg, water vapor 7.0-7.23 MJ / kg, oxygen 0.20-0.23 MJ / kg;
- для газификации бурого угля и торфа и использования в процессе газификации в качестве газифицирующего агента парокислородной смеси 2,50-2,83 МДж/кг, водяного пара 5,0-5,08 МДж/кг, кислорода 0,08-0,1 МДж/кг;- for the gasification of brown coal and peat and use in the gasification process as a gasifying agent, an oxygen-vapor mixture of 2.50-2.83 MJ / kg, water vapor 5.0-5.08 MJ / kg, oxygen 0.08-0.1 MJ / kg;
3600 - множитель перевода кг/ч в кг/с,3600 - conversion factor kg / h to kg / s,
исходя из которой определяют мощность, приходящуюся на один электрод:based on which determine the power per one electrode:
где 106 - множитель перевода мощности в ватты, η - электрический КПД,where 10 6 is the power conversion factor in watts, η is the electrical efficiency,
m - число электродов, равное 3,m is the number of electrodes equal to 3,
после чего определяют величину тока, приходящуюся на один электрод:then determine the amount of current per one electrode:
где C - технологический параметр, являющийся комплексной характеристикой электротехнологического режима установки электротермической газификации твердого топлива, определенные физическим и математическим моделированием значения параметра С составляют при газификации каменного угля 0,88 В/Вт1/3 при газификации бурого угля и торфа 0,85 В/Вт1/3.where C is the technological parameter, which is a complex characteristic of the electrotechnological regime of the installation of electrothermal gasification of solid fuels, the values of parameter C determined by physical and mathematical modeling are 0.88 V / W 1/3 for gasification of coal and 0.85 V / for peat gasification Tue 1/3 .
Способ осуществляют следующим образом. Вначале в ванне электротермического газификатора создается слой расплавленного шлака. При поступлении рабочей массы топлива в электротермический газификатор происходит нагрев материалов, испарение влаги и выделение летучих веществ из органической массы твердого топлива. Высокая температура и наличие газифицирующего агента в реакционной зоне способствуют наиболее полной газификации углерода, входящего в состав горючей массы, с образованием смеси оксида углерода и водорода. Входящие в состав золы оксиды железа и кремния восстанавливаются углеродом по реакциям.The method is as follows. First, a layer of molten slag is created in the bath of the electrothermal gasifier. When the working mass of fuel enters the electrothermal gasifier, the materials are heated, moisture evaporates and volatiles are released from the organic mass of solid fuel. The high temperature and the presence of a gasification agent in the reaction zone contribute to the most complete gasification of carbon, which is part of the combustible mass, with the formation of a mixture of carbon monoxide and hydrogen. The iron and silicon oxides contained in the ash are reduced by carbon by reactions.
На Фиг.1 изображен схематичный рисунок электротермической газификации твердого топлива. В ванне установки находятся твердое топливо 2, расплавленный шлак 3, металлический сплав 4. С помощью электродов 1 подводят переменный трехфазный электрический ток, который растекается по расплавленному шлаку, при этом энергия электромагнитного поля преобразуется в тепловую энергию. Для создания симметричной нагрузки на электросеть используется трехфазный переменный ток, в расплаве печи установлено 3 электрода. В электропечи создается электрическая цепь, включающая погруженные в расплав графитовые электроды, слои шлака и металлического сплава на подине электропечи.Figure 1 shows a schematic drawing of electrothermal gasification of solid fuel. In the bath of the installation there are solid fuel 2,
Исходя из размеров ванны, определяют расход твердого топлива, то есть количество загружаемого количества топлива в единицу времени. При нагревании его до 100-110°С в зоне нагрева происходит его сушка. В интервале температур 100-250°С начинается термическое разложение с выделением пирогенной воды, диоксида и оксида углерода, при более высокой температуре начинают выделяться углеводороды, смоляные пары и другие органические соединения. Основная масса летучих веществ выделяется из молодых топлив при 270-450°С, а из старых при 350-500°С, выделение смолы прекращается при 500-580°С. При нагреве до 500-700°С происходит полукоксование твердого топлива. При более высокой температуре в реакционной (шлаковой) зоне начинается газификация коксового остатка и плавление минеральной части топлива. Тепловую энергию, необходимую для поддержания эндотермических процессов, получают при растекании электрического тока по материалам реакционной зоны. Для этого через расплавленный шлак с углеродным твердым топливом пропускают с помощью электродов электрический ток, величина которого определяется в соответствии с расходом твердого топлива с учетом необходимой мощности, определяемой из выраженияBased on the size of the bath, the consumption of solid fuel is determined, that is, the amount of the loaded amount of fuel per unit time. When it is heated to 100-110 ° C in the heating zone, it is dried. In the temperature range of 100-250 ° C, thermal decomposition begins with the release of pyrogenic water, dioxide and carbon monoxide, at a higher temperature, hydrocarbons, tar vapors and other organic compounds begin to be released. The bulk of the volatiles is released from young fuels at 270-450 ° C, and from old ones at 350-500 ° C, the release of resin ceases at 500-580 ° C. When heated to 500-700 ° C, semi-coking of solid fuel occurs. At a higher temperature in the reaction (slag) zone, gasification of the coke residue and melting of the mineral part of the fuel begin. The thermal energy necessary to maintain endothermic processes is obtained when electric current spreads over the materials of the reaction zone. To do this, an electric current is passed through the molten slag with carbon solid fuel using electrodes, the value of which is determined in accordance with the consumption of solid fuel, taking into account the required power, determined from the expression
G - расход твердого топлива в электропечи, кг/ч,G - solid fuel consumption in an electric furnace, kg / h,
wэл - удельный расход электроэнергии, определенный физическим и математическим моделированием, равный:w el - specific energy consumption, determined by physical and mathematical modeling, equal to:
- для газификации каменного угля и использования в процессе газификации в качестве газифицирующего агента парокислородной смеси - 2,20…2,356 МДж/кг;- for gasification of coal and use in the process of gasification as a gasifying agent, an oxygen-vapor mixture - 2.20 ... 2.356 MJ / kg;
- при газификации бурого угля и торфа и использовании в процессе газификации в качестве газифицирующего агента парокислородной смеси - 2,50…2,83 МДж/кг;- during the gasification of brown coal and peat and the use of a vapor-oxygen mixture as a gasifying agent in the gasification process - 2.50 ... 2.83 MJ / kg;
- для газификации каменного угля и использовании в процессе газификации в качестве газифицирующего агента пара - 7,0…7,23 МДж/кг;- for gasification of coal and use in the process of gasification as a gasifying agent, steam - 7.0 ... 7.23 MJ / kg;
- для газификации бурого угля и торфа и использования в процессе газификации в качестве газифицирующего агента пара 5,0…5,08 МДж/кг;- for the gasification of brown coal and peat and the use of steam 5.0 ... 5.08 MJ / kg in the gasification process as a gasification agent;
- для газификации каменного угля и использования в процессе газификации в качестве газифицирующего агента кислорода - 0,20…0,23 МДж/кг;- for gasification of coal and use in the gasification process as oxygen gasification agent - 0.20 ... 0.23 MJ / kg;
- для газификации бурого угля и торфа и использования в процессе газификации в качестве газифицирующего агента кислорода 0,08…0,1 МДж/кг,- for gasification of brown coal and peat and use in the gasification process as an oxygenating agent of oxygen 0.08 ... 0.1 MJ / kg,
m - число электродов, равное 3;m is the number of electrodes equal to 3;
3600 - множитель перевода кг/ч в кг/с (кг/с*МДж/кг=МДж/с=МВт)3600 - conversion factor kg / h to kg / s (kg / s * MJ / kg = MJ / s = MW)
106 - множитель перевода мощности в ватты.10 6 - power conversion factor in watts.
Затем определяют мощность, приходящуюся на один электрод, ВтThen determine the power per one electrode, W
где m=3 - число электродов, ηэл - электрический КПД,where m = 3 is the number of electrodes, η el is the electrical efficiency,
после чего определяют величину тока, приходящуюся на один электродthen determine the amount of current per one electrode
где С - технологический параметр, являющийся комплексной характеристикой электротехнологического режима печной установки (Электротермические процессы химической технологии./ Под ред. В.А.Ершова. - Л.: Химия, 1984, 464 с.). Так для установок электротермической газификации твердого топлива определенные физическим и математическим моделированием значения параметра составляют при газификации каменного угля С=0,88 В/Вт1/3, при газификации бурого угля и торфа 0,85 В/Вт1/3.where C is the technological parameter, which is a complex characteristic of the electrotechnological regime of the furnace installation (Electrothermal processes of chemical technology. / Ed. by V.A. Ershov. - L .: Chemistry, 1984, 464 p.). So for installations of electrothermal gasification of solid fuel, the parameter values determined by physical and mathematical modeling for gasification of coal are C = 0.88 V / W 1/3 , for gasification of brown coal and peat 0.85 V / W 1/3 .
Полная газификация коксового остатка происходит при температуре выше 1200°С. Минеральная часть топлива и минеральные добавки образуют шлаковый расплав. Оксиды железа, кремния и других элементов восстанавливаются углеродом, при этом образуется металлический сплав.Complete gasification of the coke residue occurs at temperatures above 1200 ° C. The mineral part of the fuel and mineral additives form a slag melt. Oxides of iron, silicon and other elements are reduced by carbon, and a metal alloy is formed.
Таким образом, установки электротермической газификации являются высокотемпературными химическими реакторами со сложной структурой рабочей зоны и неравномерным распределением источников тепла и температуры. В верхних уровнях, куда поступает холодная шихта, все компоненты твердые, по мере опускания шихты вниз температура повышается, появляется жидкая фаза. Область максимальных температур находится вблизи рабочих концов электродов, поскольку там выделяется большая часть мощности за счет растекания тока по материалам ванны. В этой области интенсивно протекают эндотермические реакции. Поскольку куски твердого топлива и расплавленный шлак обладают определенной электропроводностью, при растекании электрического тока по ним выделяется тепло, поэтому электротермический электродный газификатор может работать в режиме резистивного нагрева, когда тепло выделяется при растекании тока по материалам ванны.Thus, electrothermal gasification plants are high-temperature chemical reactors with a complex structure of the working zone and an uneven distribution of heat and temperature sources. In the upper levels, where the cold charge enters, all the components are solid; as the mixture goes down, the temperature rises and a liquid phase appears. The region of maximum temperatures is located near the working ends of the electrodes, since most of the power is released there due to the spreading of current through the bath materials. In this area, endothermic reactions occur intensively. Since lumps of solid fuel and molten slag have a certain electrical conductivity, heat is generated during electric current spreading over them, therefore, an electrothermal electrode gasifier can operate in resistive heating mode, when heat is released when current spreads over bath materials.
Ввиду возможности поддержания в зоне газификации достаточно высокой и стабильной температуры электротермическая газификация позволяет перевести всю горючую массу низкосортного твердого топлива в высококалорийный синтез-газ практически свободный от азота, диоксида углерода и водяных паров.In view of the possibility of maintaining a sufficiently high and stable temperature in the gasification zone, electrothermal gasification allows you to convert the entire combustible mass of low-grade solid fuel into high-calorific synthesis gas practically free of nitrogen, carbon dioxide and water vapor.
Физическое и математическое моделирование процесса для определения wэл проводилось с учетом полного энергетического баланса процесса электротермической газификации, который включает расход и приход тепловой энергии.Physical and mathematical modeling of the process for determining w el was carried out taking into account the full energy balance of the electrothermal gasification process, which includes the consumption and arrival of thermal energy.
При этом при физическом и математическом моделировании процесса исходили из того, что энергетический баланс должен учитывать расход энергии на:Moreover, in the physical and mathematical modeling of the process, we proceeded from the fact that the energy balance should take into account the energy consumption for:
испарение влаги qвл,moisture evaporation q ow ,
нагрев сухой массы до температуры начала пиролиза qc,heating the dry mass to the temperature of the onset of pyrolysis q c ,
нагрев полукокса до температуры начала газификации qк,heating to a temperature char gasification q to start,
эндотермическая газификация углерода полукокса водяным паром qэнд,endothermic gasification of carbon semicoke with water vapor q end ,
расплавление шлакообразующих материалов и минеральной части топлива qз,the melting of slag-forming materials and the mineral part of the fuel q s ,
восстановление оксидов минеральной части топлива золы qвос,reduction of oxides of the mineral part of the ash fuel q vos ,
тепловые потери qпот; heat loss q sweat;
электрические потери qэл,electric losses q el
а приход энергии в электротермическом газификаторе включает в себяand the energy supply in the electrothermal gasifier includes
активную электроэнергию, преобразованную в тепловую wэл active electricity converted into heat w el
экзотермические химические реакции газификации углерода полукокса кислородом qэкз,exothermic chemical reactions of gasification of carbon of semicoke with oxygen q ex ,
физическое тепло материалов, подаваемых в рабочую зону установки qш.physical heat of materials supplied to the working area of the installation q W
Энергетический баланс электротехнологической установки при аллотермической газификацииThe energy balance of an electrotechnological installation during allothermic gasification
qвл+qс+qк+qэнд+qз+qвос+qпот+qэл=wэл+qэкз+qш q ow + q s + q to + q end + q s + q vos + q sweat + q el = w el + q ind + q w
Удельный расход электроэнергии, необходимой для проведения процесса газификации, равенThe specific energy consumption required for the gasification process is
Wэл=qвл+qс+qк+qэнд+qз+qвос+qпот+qэл-qэкз-qш W e = q + q is from to + q + q + q End of Sun + q + q + q sweat e -q specimens -q w
При этом удельный расход электроэнергии зависит от технологии газификации и вида топлива (каменный уголь, бурый уголь, торф). При использовании в качестве газифицирующего агента водяного пара кислород не используется. Эмпирически было определено, что удельный расход электроэнергии wэл при паровой газификации каменного угля равен 7,0…7,23 МДж/кг, при паровой газификации бурого угля и торфа 5,0…5,08 МДж/кг. При этом было выявлено, что при этом синтез-газ, полученный в соответствии с заявляемым способом, содержит до 56% водорода, поэтому он может быть использован не только в качестве топлива, но и в качестве сырья для химической промышленности.At the same time, the specific energy consumption depends on the gasification technology and the type of fuel (coal, brown coal, peat). When using water vapor as a gasification agent, oxygen is not used. It was empirically determined that the specific energy consumption w el for steam gasification of coal is 7.0 ... 7.23 MJ / kg, for steam gasification of brown coal and peat 5.0 ... 5.08 MJ / kg. It was revealed that in this case, the synthesis gas obtained in accordance with the claimed method contains up to 56% hydrogen, therefore, it can be used not only as fuel, but also as a raw material for the chemical industry.
При использовании в качестве газифицирующего агента только пара по эндотермической реакции (3) необходим подвод тепловой энергии, расход электроэнергии при этом будет максимальным. При использовании в качестве газифицирующего агента только кислородом по экзотермической реакции (2) выделяющееся тепло практически полностью компенсирует затраты энергии на все процессы при газификации, расход электроэнергии при этом будет относительно небольшим. При использовании в качестве газифицирующего агента парокислородной смеси возможен режим получения термонейтрального газа, при котором тепловые эффекты эндотермической реакции (3) и экзотермической реакции (2) равны по величине. При использовании в качестве газифицирующих агентов смеси кислорода и водяного пара оптимальное содержание кислорода в смеси составляет 55% (Высокотемпературные теплотехнологические процессы и установки. / И.И.Перелетов, Л.А.Бровкин, И.Ю.Розенгарт и др. / под ред. А.Д.Ключникова. - М.: Энергоатомиздат, 1989. 336 с.).When only steam is used as a gasification agent by the endothermic reaction (3), the supply of thermal energy is necessary, and the electric power consumption will be maximum. When only oxygen is used as the gasification agent in the exothermic reaction (2), the heat generated almost completely compensates for the energy costs of all processes during gasification, while the energy consumption will be relatively small. When using a vapor-oxygen mixture as a gasification agent, a thermoneutral gas production mode is possible in which the thermal effects of the endothermic reaction (3) and exothermic reaction (2) are equal in magnitude. When using a mixture of oxygen and water vapor as gasifying agents, the optimal oxygen content in the mixture is 55% (High-temperature heat-technological processes and installations. / I.I. Pereletov, L.A. Brovkin, I.Yu. Rozengart et al. / Ed. A.D.Klyuchnikova. - M.: Energoatomizdat, 1989.336 s.).
При использовании в качестве газифицирующего агента парокислородной смеси и получении в процессе газификации термонейтрального газа электроэнергия расходуется только на испарение влаги, нагрев материалов и плавление золы, расход электроэнергии будет существенно меньше, чем при газификации только паром.When using a vapor-oxygen mixture as a gasification agent and receiving thermoneutral gas during gasification, electricity is consumed only for moisture evaporation, heating of materials and ash melting, the energy consumption will be significantly less than with gasification only with steam.
Эмпирически определено, что при этом для каменного угля удельный расход электроэнергии равен 2,356 МДж/кг, при использовании в качестве газифицирующего агента парокислородной смеси; для газификации бурого угля и торфа удельный расход электроэнергии равен 2,83 МДж/кг, а синтез-газ, полученный в соответствии с заявляемым способом, содержит до 45% водорода.It is empirically determined that, for coal, the specific energy consumption is 2.356 MJ / kg, when using a vapor-oxygen mixture as a gasification agent; for the gasification of brown coal and peat, the specific energy consumption is 2.83 MJ / kg, and the synthesis gas obtained in accordance with the claimed method contains up to 45% hydrogen.
Энергетический потенциал генераторного газа Qg, который определяется как произведение низшей теплоты сгорания газа на удельный выход газаThe energy potential of the generator gas Qg, which is defined as the product of the net calorific value of gas and the specific gas output
где
Энергетический потенциал полученного из 1 кг каменного угля синтез-газа паровой газификации составит 29,65 МДж, из 1 кг бурого угля 17,36 МДж.The energy potential of steam gasification obtained from 1 kg of coal synthesis gas will be 29.65 MJ, out of 1 kg of brown coal 17.36 MJ.
Энергетический потенциал полученного из 1 кг каменного угля синтез-газа составит 24,345 МДж, из 1 кг бурого угля 14,63 МДж.The energy potential of synthesis gas obtained from 1 kg of coal will be 24.345 MJ, out of 1 kg of brown coal 14.63 MJ.
При использовании в качестве газифицирующего агента кислорода при газификации каменного угля эмпирически было определено, что удельный расход электроэнергии равен 0,20…0,23 МДж/кг, при кислородной газификации бурого угля и торфа удельный расход электроэнергии равен 0,08…0,1 МДж/кг. Было определено, что при этом полученный синтез-газ содержит до 71% оксида углерода.When using oxygen as a gasification agent during gasification of coal, it was empirically determined that the specific energy consumption is 0.20 ... 0.23 MJ / kg, while the oxygen gasification of brown coal and peat, the specific energy consumption is 0.08 ... 0.1 MJ / kg It was determined that the resulting synthesis gas contains up to 71% carbon monoxide.
Энергетический потенциал полученного из 1 кг каменного угля синтез-газа составит 18,88 МДж, из 1 кг бурого угля 11,8 МДж.The energy potential of synthesis gas obtained from 1 kg of coal will be 18.88 MJ, out of 1 kg of brown coal 11.8 MJ.
При использовании в качестве газифицирующего агента водяного пара при газификации бурого угля и торфа, газификация происходит по эндотермической реакции (3) только за счет электроэнергии, энергетические затраты на газификацию 1 кг бурого угля и торфа составляют 5,598 МДж.When water vapor is used as a gasification agent during gasification of brown coal and peat, gasification occurs by the endothermic reaction (3) only at the expense of electricity; energy costs for gasification of 1 kg of brown coal and peat are 5.598 MJ.
В таблице приведены показатели газификации каменного угля в соответствии с известными способами без пропускания электрического тока через электрошлаковый расплав и в соответствии с заявляемым способом.The table below shows the gasification of coal in accordance with known methods without passing electric current through electroslag melt and in accordance with the claimed method.
Из таблицы следует, что при электротермической газификации твердое топливо и кислород используется более эффективно, синтез-газ имеет более высокое содержание оксида углерода и водорода и более высокую теплоту сгорания.From the table it follows that during electrothermal gasification, solid fuel and oxygen are used more efficiently, synthesis gas has a higher content of carbon monoxide and hydrogen and a higher calorific value.
Пример 1. Осуществляется газификации каменного угля при подаче в ванну со шлаковым расплавом водяного пара и кислорода.Example 1. Gasification of coal is carried out when fed into a bath with a slag melt of water vapor and oxygen.
Использована ванна оксидного расплава следующих размеров: диаметр 4,5 м, глубина 1,25 м. Плотность расплава в ванне составляет 2,65 г/см3. Объем ванны расплава 19 м3, масса расплава 52 т. Процесс проводился при температуре ванны 1450°С. В ванну через загрузочные устройства подается каменный уголь в виде кусков размером 20…30 мм в количестве 14800 кг/ч. При попадании кусков угля на поверхность расплава происходит пиролиз угля с образованием кокса, который плавает в расплаве. В рабочем пространстве ванны образуется суспензия, в которую подают водяной пар в количестве 6120 кг/ч и кислород в количестве 5250 м3/ч.An oxide melt bath of the following sizes was used: diameter 4.5 m, depth 1.25 m. The melt density in the bath is 2.65 g / cm 3 . The volume of the melt bath is 19 m 3 , the mass of the melt is 52 tons. The process was carried out at a bath temperature of 1450 ° C. Coal in the form of pieces of size 20 ... 30 mm in the amount of 14800 kg / h is fed into the bath through the loading devices. When pieces of coal get on the surface of the melt, the pyrolysis of coal occurs with the formation of coke, which floats in the melt. In the working space of the bath, a suspension is formed, into which water vapor is supplied in an amount of 6120 kg / h and oxygen in an amount of 5250 m 3 / h.
Эмпирически установлена с помощью физико-математических методов величина удельного расхода электроэнергии для каменного угля, равного wэл=2,356 МДж/кг.Empirically established using physical and mathematical methods, the specific energy consumption for coal equal to w el = 2,356 MJ / kg
Для установок электротермической газификации твердого топлива определенные физическим и математическим моделированием значения технологического параметра С=0,88 В/Вт1/3.For installations of electrothermal gasification of solid fuels, the values of the technological parameter determined by physical and mathematical modeling are C = 0.88 V / W 1/3 .
Одновременно с подачей угля пропускают электрический трехфазный ток через расплав. Величину пропускаемого тока выбирают следующим образом. Исходя из расхода твердого топлива G=14800 кг/ч, определили активную мощность установкиSimultaneously with the supply of coal, an electric three-phase current is passed through the melt. The magnitude of the transmitted current is selected as follows. Based on the consumption of solid fuel G = 14800 kg / h, we determined the active power of the installation
Мощность, приходящая на один электрод, ВтPower coming to one electrode, W
где m=3 - число электродов, ηэл=0,92 - электрический КПД. Для трехэлектродных печей мощностью более 9 МВт ηэл=0,92 (Короткие сети и электрические параметры дуговых электропечей. Справ. изд. / Под. ред Я.Б.Данциса и Г.М.Жилова. М.: Металлургия. 1987. 320 с.)where m = 3 is the number of electrodes, η el = 0.92 is the electrical efficiency. For three-electrode furnaces with a capacity of more than 9 MW, η el = 0.92 (Short networks and electrical parameters of arc electric furnaces. Reference ed. / Ed. By Ya. B. Dancis and G.M. Zhilov. M.: Metallurgy. 1987. 320 from.)
Ток электродаElectrode current
где С=0,88 В/Вт1/3 - технологический параметр (Электротермические процессы химической технологии. / Под ред. В.А.Ершова. - Л.: Химия, 1984, 464 с.).where C = 0.88 V / W 1/3 - technological parameter (Electrothermal processes of chemical technology. / Ed. by V.A. Ershov. - L .: Chemistry, 1984, 464 p.).
Для установок электротермической газификации твердого топлива определенные физическим и математическим моделированием значения технологического параметра С=0,88 В/Вт1/3 For installations of electrothermal gasification of solid fuels, the values of the technological parameter determined by physical and mathematical modeling are C = 0.88 V / W 1/3
Подвод тока осуществляется через 3 графитированных электрода. Активная электрическая мощность 8,91 МВт. Ток электрода 23,49 кА.The current is supplied through 3 graphitized electrodes. Active electric power 8.91 MW. Electrode current 23.49 kA.
Электрическая энергия преобразуется в тепловую энергию за счет растекания тока по жидким и твердым материалам. За счет этой тепловой энергии поддерживается температура расплава 1400…1600°С, обеспечивается протекание эндотермических реакций.Electric energy is converted into thermal energy due to the spreading of current through liquid and solid materials. Due to this thermal energy, the melt temperature is maintained at 1400 ... 1600 ° С, and the course of endothermic reactions is ensured.
В процессе газификации угля образуются газообразные и конденсированные продукты, происходит расплавление минеральной части угля, восстановление железа и других металлов минеральной части топлива и разделение расплава на металлизированную и неметаллизированную (шлаковую) фазы.In the process of coal gasification, gaseous and condensed products are formed, the mineral part of coal is melted, iron and other metals of the mineral part of the fuel are reduced, and the melt is divided into metallized and non-metallized (slag) phases.
Образуется синтез-газ в количестве 31200 нм3/час, который имеет следующий состав (% об.): СО - 53; СО2 - 0,7; Н2 - 45; Н2О - 0,1;. Температура газа - 400°С, калорийность - 11540 кДж/м3. Энергетический потенциал синтез-газа 360 ГДж, тепловая мощность при сжигании синтез-газа 100 МВт.Formed synthesis gas in an amount of 31200 nm 3 / hour, which has the following composition (% vol.): CO - 53; СО 2 - 0.7; H 2 - 45; H 2 O - 0.1 ;. Gas temperature - 400 ° С, calorific value - 11540 kJ / m 3 . The energy potential of the synthesis gas is 360 GJ, the thermal capacity for the combustion of synthesis gas is 100 MW.
Образуется шлаковый расплав в количестве 2200 кг/ч с температурой 1450°С, который отводится непрерывно. Образуется металлический сплав в количестве 330 кг/ч с температурой 1550°С, который отводится периодически 1 раз в 6 часов с противоположной стороны от места отвода шлакового расплава.A slag melt is formed in an amount of 2200 kg / h with a temperature of 1450 ° C, which is discharged continuously. A metal alloy is formed in an amount of 330 kg / h with a temperature of 1550 ° C, which is periodically withdrawn once every 6 hours from the opposite side from the place of removal of slag melt.
При газификации по технологии прототипа при расходе каменного угля 14800 кг/ч при расходе кислорода 12165 нм3/ч будет получено синтез-газа 27000 нм3/ч, с энергетическим потенциалом 303 ГДж, тепловая мощность при сжигании синтез-газа 84 МВт.During gasification using the technology of the prototype at a flow rate of coal of 14800 kg / h at a flow rate of oxygen of 12165 nm 3 / h, synthesis gas of 27,000 nm 3 / h will be obtained, with an energy potential of 303 GJ, the heating capacity for burning synthesis gas is 84 MW.
Пример 2. Основные параметры при паровой газификации каменного угля.Example 2. The main parameters in the steam gasification of coal.
Ванна оксидного расплава имеет следующие размеры: диаметр 4,5 м, глубина 1,25 м. Плотность расплава в ванне составляет 2,65 г/см3. Объем ванны расплава 19 м3, масса расплава 52 т. Заданная температура ванны 1450°С. В ванну сверху через загрузочные устройства подается каменный уголь в виде кусков размером 20…30 мм в количестве 12370 кг/ч. При попадании кусков угля на поверхность расплава происходит пиролиз угля с образованием кокса, который плавает в расплаве. В рабочем пространстве ванны образуется суспензия, в которую подается водяной пар в количестве 10100 кг/час.The bath of oxide melt has the following dimensions: diameter 4.5 m, depth 1.25 m. The density of the melt in the bath is 2.65 g / cm 3 . The volume of the molten bath is 19 m 3 , the mass of the melt is 52 tons. The desired bath temperature is 1450 ° C. Coal in the form of pieces 20 ... 30 mm in the amount of 12370 kg / h is fed into the bath from above through loading devices. When pieces of coal get on the surface of the melt, the pyrolysis of coal occurs with the formation of coke, which floats in the melt. In the working space of the bath, a suspension is formed, into which water vapor is supplied in an amount of 10100 kg / h.
В рабочее пространство ванны вводят электрическую энергию путем пропускания электрического тока через расплав. Электрическая энергия преобразуется в тепловую энергию за счет растекания тока по жидким и твердым материалам. За счет этой тепловой энергии поддерживается температура расплава 1400…1600°С, обеспечивается протекание эндотермических реакций.Electric energy is introduced into the working space of the bath by passing electric current through the melt. Electric energy is converted into thermal energy due to the spreading of current through liquid and solid materials. Due to this thermal energy, the melt temperature is maintained at 1400 ... 1600 ° С, and the course of endothermic reactions is ensured.
По определенному из энергетического баланса удельному расходу электроэнергии wэл=7,23 МДж/кг и расходу твердого топлива G=12370 кг/ч определяется активная мощность установкиThe specific power consumption determined from the energy balance w el = 7.23 MJ / kg and the solid fuel consumption G = 12370 kg / h determines the active power of the installation
Мощность, приходящая на один электрод, ВтPower coming to one electrode, W
где m=3 - число электродов, ηэл=0,92 - электрический КПД.where m = 3 is the number of electrodes, η el = 0.92 is the electrical efficiency.
Ток электродаElectrode current
где С=0,88 В/Вт1/3 - технологический параметр.where C = 0.88 V / W 1/3 - technological parameter.
Для установок электротермической газификации твердого топлива определенные физическим и математическим моделированием значения технологического параметра С=0,88 В/Вт1/3 For installations of electrothermal gasification of solid fuels, the values of the technological parameter determined by physical and mathematical modeling are C = 0.88 V / W 1/3
Подвод тока осуществляется через 3 графитированных электрода. Активная электрическая мощность ванны 24,84 МВт. Ток электрода 44 кА.The current is supplied through 3 graphitized electrodes. Active electric bath power 24.84 MW. Electrode current 44 kA.
В процессе газификации угля образуются газообразные и конденсированные продукты, происходит расплавление минеральной части угля, восстановление железа и других металлов минеральной части топлива и разделение расплава на металлизированную и неметаллизированную (шлаковую) фазыIn the process of coal gasification, gaseous and condensed products are formed, the mineral part of coal is melted, iron and other metals of the mineral part of the fuel are reduced, and the melt is divided into metallized and non-metallized (slag) phases
Образуется синтез-газ в количестве 31200 нм3/час, который имеет следующий состав (% об.): СО - 42; СО 2 - 0,7; Н2 - 56; Н2О - 0,1; температура газа - 400°С, калорийность - 11540 кДж/м3. Энергетический потенциал синтез-газа 360 ГДж, тепловая мощность при сжигании синтез-газа 100 МВт.Formed synthesis gas in an amount of 31200 nm 3 / hour, which has the following composition (% vol.): WITH - 42; СО 2 - 0.7; H 2 - 56; H 2 O - 0.1; gas temperature - 400 ° С, calorific value - 11540 kJ / m 3 . The energy potential of the synthesis gas is 360 GJ, the thermal capacity for the combustion of synthesis gas is 100 MW.
Образуется шлаковый расплав в количестве 1840 кг/ч с температурой 1450°С, который отводится непрерывно. Образуется металлический сплав в количестве 275 кг/ч с температурой 1550°С, который отводится периодически 1 раз в 6 часов с противоположной стороны от места отвода шлакового расплава.A slag melt is formed in the amount of 1840 kg / h with a temperature of 1450 ° C, which is discharged continuously. A metal alloy is formed in an amount of 275 kg / h with a temperature of 1550 ° C, which is periodically withdrawn once every 6 hours from the opposite side from the place of removal of the slag melt.
При газификации по технологии прототипа при расходе каменного угля 14800 кг/ч при расходе кислорода 12165 нм3/ч будет получено синтез-газа 27000 нм3/ч, с энергетическим потенциалом 303 ГДж, тепловая мощность при сжигании синтез-газа 84 МВт.During gasification using the technology of the prototype at a flow rate of coal of 14800 kg / h at a flow rate of oxygen of 12165 nm 3 / h, synthesis gas of 27,000 nm 3 / h will be obtained, with an energy potential of 303 GJ, the heating capacity for burning synthesis gas is 84 MW.
Пример 3. Основные параметры при кислородной газификации каменного угля.Example 3. The main parameters in the oxygen gasification of coal.
Ванна оксидного расплава имеет следующие размеры: диаметр 4,5 м, глубина 1,25 м. Плотность расплава в ванне составляет 2,65 г/см3. Объем ванны расплава 19 м3, масса расплава 52 т. Заданная температура ванны 1450°С. В ванну сверху через загрузочные устройства подается каменный уголь в виде кусков размером 20…30 мм в количестве 19980 кг/ч. При попадании кусков угля на поверхность расплава происходит пиролиз угля с образованием кокса, который плавает в расплаве. В рабочем пространстве ванны образуется суспензия, в которую подается кислород в количестве 14443 м3/ч.The bath of oxide melt has the following dimensions: diameter 4.5 m, depth 1.25 m. The density of the melt in the bath is 2.65 g / cm 3 . The volume of the molten bath is 19 m 3 , the mass of the melt is 52 tons. The desired bath temperature is 1450 ° C. Coal in the form of pieces 20 ... 30 mm in the amount of 19980 kg / h is fed into the bath from above through loading devices. When pieces of coal get on the surface of the melt, the pyrolysis of coal occurs with the formation of coke, which floats in the melt. A suspension is formed in the working space of the bath, into which oxygen is supplied in an amount of 14443 m 3 / h.
В рабочее пространство ванны вводят электрическую энергию путем пропускания электрического тока через расплав. Электрическая энергия преобразуется в тепловую энергию за счет растекания тока по жидким и твердым материалам. За счет этой тепловой энергии поддерживается температура расплава 1400…1600°С, обеспечивается протекание эндотермических реакций.Electric energy is introduced into the working space of the bath by passing electric current through the melt. Electric energy is converted into thermal energy due to the spreading of current through liquid and solid materials. Due to this thermal energy, the melt temperature is maintained at 1400 ... 1600 ° С, and the course of endothermic reactions is ensured.
По эмпирически определенному из энергетического баланса удельному расходу электроэнергии wэл=0,23 МДж/кг и расходу твердого топлива G=19980 кг/ч определяется активная мощность установкиThe empirically determined specific energy consumption w el = 0.23 MJ / kg from the energy balance and the solid fuel consumption G = 19980 kg / h determines the active power of the installation
Мощность, приходящая на один электрод, ВтPower coming to one electrode, W
где m=3 - число электродов, ηэл=0,92 - электрический КПД.where m = 3 is the number of electrodes, η el = 0.92 is the electrical efficiency.
Ток электродаElectrode current
Где С=0,88 В/Вт1/3 - технологический параметрWhere C = 0.88 V / W 1/3 - technological parameter
Подвод тока осуществляется через 3 графитированных электрода диаметром 400 мм. Активная электрическая мощность 1,276 МВт. Ток электрода 6,08 кА.The current is supplied through 3 graphite electrodes with a diameter of 400 mm. Active electric power 1.276 MW. Electrode current 6.08 kA.
В процессе газификации угля образуются газообразные и конденсированные продукты, происходит расплавление минеральной части угля, восстановление железа и других металлов минеральной части топлива и разделение расплава на металлизированную и неметаллизированную (шлаковую) фазы.In the process of coal gasification, gaseous and condensed products are formed, the mineral part of coal is melted, iron and other metals of the mineral part of the fuel are reduced, and the melt is divided into metallized and non-metallized (slag) phases.
Образуется синтез-газ в количестве 31200 нм3 /ч, который имеет следующий состав (% об.): СО - 70; СО2 - 0,7; Н2 - 28; Н2О - 0,1; температура газа - 400°С, калорийность - 11540 кДж/м3. Энергетический потенциал синтез-газа 360 ГДж, тепловая мощность при сжигании синтез-газа 100 МВт.Formed synthesis gas in an amount of 31200 nm 3 / h, which has the following composition (% vol.): CO - 70; СО 2 - 0.7; H 2 - 28; H 2 O - 0.1; gas temperature - 400 ° С, calorific value - 11540 kJ / m 3 . The energy potential of the synthesis gas is 360 GJ, the thermal capacity for the combustion of synthesis gas is 100 MW.
Образуется шлаковый расплав в количестве 2970 кг/час с температурой 1450°С, который отводится непрерывно. Образуется металлический сплав в количестве 400 кг/час с температурой 1550°С, который отводится периодически 1 раз в 6 часов с противоположной стороны от места отвода шлакового расплава.A slag melt is formed in an amount of 2970 kg / hr with a temperature of 1450 ° C, which is discharged continuously. A metal alloy is formed in an amount of 400 kg / h with a temperature of 1550 ° C, which is periodically withdrawn once every 6 hours from the opposite side from the place of removal of slag melt.
При газификации по технологии прототипа при расходе каменного угля 14800 кг/ч при расходе кислорода 12165 нм3 /ч будет получено синтез-газа 27000 нм3/ч, с энергетическим потенциалом 303 ГДж, тепловая мощность при сжигании синтез-газа 84 МВт.During gasification using the technology of the prototype at a flow rate of coal of 14800 kg / h at a flow rate of oxygen of 12165 nm 3 / h, synthesis gas of 27,000 nm 3 / h will be obtained, with an energy potential of 303 GJ, the heating capacity for burning synthesis gas is 84 MW.
Пример 4Example 4
Основные параметры при парокислородной газификации бурого угляThe main parameters for vapor-oxygen gasification of brown coal
Ванна оксидного расплава имеет следующие размеры: диаметр 4,5 м, глубина 1,25 м. Объем 19,875 м. Плотность ванны составляет 2,65 г/см3. Масса расплава 52,7 т. Температура ванны 1450°С. В ванну сверху через загрузочные устройства подается бурый уголь в виде кусков размером 20..30 мм в количестве 24610 кг/ч. Рабочая масса бурого угля (%): влага Wr=39; зола Ar=7,3; сера Sop+Sk=0,4; углерод Cr=37,4; водород Hr=2,6; азот Nr=0,6; кислород Or=12,7. Низшая теплота сгорания каменного угля
При попадании кусков угля на поверхность расплава происходит пиролиз угля с образованием кокса, который плавает в расплаве. В рабочем пространстве ванны образуется суспензия, в которую подается водяной пар в количестве 5266 кг/ч и кислород в количестве 4528 м3/ч.When pieces of coal get on the surface of the melt, the pyrolysis of coal occurs with the formation of coke, which floats in the melt. In the working space of the bath, a suspension is formed, into which water vapor is supplied in an amount of 5266 kg / h and oxygen in an amount of 4528 m 3 / h.
В рабочее пространство ванны вводится электрическая энергия, которая преобразуется в тепловую энергию за счет растекания тока по жидким и твердым материалам. За счет этой тепловой энергии поддерживается температура расплава 1400.. 1600°С, обеспечивается протекание эндотермических реакций.Electric energy is introduced into the working space of the bath, which is converted into thermal energy due to the spreading of current through liquid and solid materials. Due to this thermal energy, the melt temperature is maintained at 1400 .. 1600 ° С, the course of endothermic reactions is ensured.
По определенному из энергетического баланса удельному расходу электроэнергии wэл=2,83 МДж/кг и расходу твердого топлива G=24610 кг/ч определяется активная мощность установкиThe specific power consumption determined from the energy balance w el = 2.83 MJ / kg and the solid fuel consumption G = 24610 kg / h determines the active power of the installation
Мощность, приходящая на один электрод, МВтPower coming to one electrode, MW
где m=3 - число электродов, ηэл=0,92 - электрический КПД.where m = 3 is the number of electrodes, η el = 0.92 is the electrical efficiency.
Ток электродаElectrode current
Подвод тока осуществляется через 3 графитированных электрода диаметром 400 мм. Активная электрическая мощность 19,34 МВт. Ток электрода 38,56 кА.The current is supplied through 3 graphite electrodes with a diameter of 400 mm. Active electric power 19.34 MW. Electrode current 38.56 kA.
В процессе газификации угля образуются газообразные и конденсированные продукты, происходит расплавление минеральной части угля, восстановление железа и других металлов минеральной части топлива и разделение расплава на металлизированную и неметаллизированную (шлаковую) фазы.In the process of coal gasification, gaseous and condensed products are formed, the mineral part of coal is melted, iron and other metals of the mineral part of the fuel are reduced, and the melt is divided into metallized and non-metallized (slag) phases.
Образуется синтез-газ в количестве 31200 нм3/ч, который имеет следующий состав (% об.): СО - 54; СО2 - 0,7; Н2 - 44; Н2О - 0,1; температура газа - 400°С, калорийность - 11540 кДж/м3. Энергетический потенциал синтез-газа 360 ГДж, тепловая мощность при сжигании синтез-газа 100 МВт.Formed synthesis gas in an amount of 31200 nm 3 / h, which has the following composition (% vol.): CO - 54; СО 2 - 0.7; H 2 - 44; H 2 O - 0.1; gas temperature - 400 ° С, calorific value - 11540 kJ / m 3 . The energy potential of the synthesis gas is 360 GJ, the thermal capacity for the combustion of synthesis gas is 100 MW.
Образуется шлаковый расплав в количестве 1796 кг/ч с температурой 1550°С, который отводится непрерывно. Образуется металлический сплав в количестве 270 кг/ч с температурой 1550°С, который отводится периодически 1 раз в 6 часов с противоположной стороны от места отвода шлакового расплава.A slag melt is formed in an amount of 1796 kg / h with a temperature of 1550 ° C, which is discharged continuously. A metal alloy is formed in an amount of 270 kg / h with a temperature of 1550 ° C, which is periodically withdrawn once every 6 hours from the opposite side from the place of removal of slag melt.
В процессе газификации угля образуются газообразные и конденсированные продукты, происходит расплавление минеральной части угля, восстановление железа и других металлов минеральной части топлива и разделение расплава на металлизированную и неметаллизированную (шлаковую) фазы.In the process of coal gasification, gaseous and condensed products are formed, the mineral part of coal is melted, iron and other metals of the mineral part of the fuel are reduced, and the melt is divided into metallized and non-metallized (slag) phases.
Образуется синтез-газ в количестве 31130 нм3/час, который имеет следующий состав (% об.): СО - 55; СО2 - 0,7; Н2 - 44,23; Н2О - 0,1; температура газа - 400°С, калорийность - 11570 кДж/м3. Энергетический потенциал синтез-газа 360 ГДж, тепловая мощность при сжигании синтез-газа 100 МВт.Formed synthesis gas in an amount of 31130 nm 3 / hour, which has the following composition (% vol.): WITH - 55; СО 2 - 0.7; H 2 - 44.23; H 2 O - 0.1; gas temperature - 400 ° С, calorific value - 11570 kJ / m 3 . The energy potential of the synthesis gas is 360 GJ, the thermal capacity for the combustion of synthesis gas is 100 MW.
Пример 5Example 5
Основные параметры при паровой газификации бурого угляKey parameters for steam gasification of brown coal
Ванна оксидного расплава имеет следующие размеры: диаметр 4,5 м, глубина 1,25 м. Объем 19,875 м3. Плотность ванны составляет 2,65 г/см3. Масса расплава 52,7 т. Температура ванны 1450°С. В ванну сверху через загрузочные устройства подается бурый уголь в виде кусков размером 20..30 мм в количестве 20740 кг/ч. Рабочая масса бурого угля (%): влага Wr=39; зола Ar=7,3; сера Sop+Sk=0,4; углерод Cr=37,4; водород Hr=2,6; азот Nr=0,6; кислород Or=12,7. Низшая теплота сгорания каменного угля
При попадании кусков угля на поверхность расплава происходит пиролиз угля с образованием кокса, который плавает в расплаве. В рабочем пространстве ванны образуется суспензия, в которую подается водяной пар в количестве 8730 кг/ч.When pieces of coal get on the surface of the melt, the pyrolysis of coal occurs with the formation of coke, which floats in the melt. In the working space of the bath, a suspension is formed, into which water vapor is supplied in the amount of 8730 kg / h.
В рабочее пространство ванны вводится электрическая энергия, которая преобразуется в тепловую энергию за счет растекания тока по жидким и твердым материалам. За счет этой тепловой энергии поддерживается температура расплава 1400…1600°С, обеспечивается протекание эндотермических реакций.Electric energy is introduced into the working space of the bath, which is converted into thermal energy due to the spreading of current through liquid and solid materials. Due to this thermal energy, the melt temperature is maintained at 1400 ... 1600 ° С, and the course of endothermic reactions is ensured.
По определенному из энергетического баланса удельному расходу электроэнергии wэл=5,08 МДж/кг и расходу твердого топлива G=20740 кг/ч определяется активная мощность установкиThe specific power consumption determined from the energy balance w el = 5.08 MJ / kg and the solid fuel consumption G = 20740 kg / h determines the active power of the installation
Мощность, приходящая на один электрод, ВтPower coming to one electrode, W
где m=3 - число электродов, ηэл=0,92 - электрический КПД.where m = 3 is the number of electrodes, η el = 0.92 is the electrical efficiency.
Ток электродаElectrode current
где С=0,85 В/Вт1/3 - технологический параметрwhere C = 0.85 V / W 1/3 - technological parameter
Подвод тока осуществляется через 3 графитированных электрода. Активная электрическая мощность 41,966 МВт. Ток электрода 64,61 кА. В процессе газификации угля образуются газообразные и конденсированные продукты, происходит расплавление минеральной части угля, восстановление железа и других металлов минеральной части топлива и разделение расплава на металлизированную и неметаллизированную (шлаковую) фазы.The current is supplied through 3 graphitized electrodes. Active electric power 41.966 MW. Electrode current 64.61 kA. In the process of coal gasification, gaseous and condensed products are formed, the mineral part of coal is melted, iron and other metals of the mineral part of the fuel are reduced, and the melt is divided into metallized and non-metallized (slag) phases.
Образуется синтез-газ в количестве 31200 нм3/ч, который имеет следующий состав (% об.): СО - 53; СО2 - 0,7; Н2 - 45; Н2О - 0,1; температура газа - 400°С, калорийность - 11540 кДж/м3. Энергетический потенциал синтез-газа 360 ГДж, тепловая мощность при сжигании синтез-газа 100 МВт.Formed synthesis gas in an amount of 31200 nm 3 / h, which has the following composition (% vol.): CO - 53; СО 2 - 0.7; H 2 - 45; H 2 O - 0.1; gas temperature - 400 ° С, calorific value - 11540 kJ / m 3 . The energy potential of the synthesis gas is 360 GJ, the thermal capacity for the combustion of synthesis gas is 100 MW.
Образуется шлаковый расплав в количестве 1510 кг/ч с температурой 1550°С, который отводится непрерывно. Образуется металлический сплав в количестве 230 кг/ч с температурой 1550°С, который отводится периодически 1 раз в 6 часов с противоположной стороны от места отвода шлакового расплава. В процессе газификации угля образуются газообразные и конденсированные продукты, происходит расплавление минеральной части угля, восстановление железа и других металлов минеральной части топлива и разделение расплава на металлизированную и неметаллизированную (шлаковую) фазы.A slag melt is formed in an amount of 1510 kg / h with a temperature of 1550 ° C, which is discharged continuously. A metal alloy is formed in an amount of 230 kg / h with a temperature of 1550 ° C, which is periodically withdrawn once every 6 hours from the opposite side from the place of removal of slag melt. In the process of coal gasification, gaseous and condensed products are formed, the mineral part of coal is melted, iron and other metals of the mineral part of the fuel are reduced, and the melt is divided into metallized and non-metallized (slag) phases.
Пример 6Example 6
Основные параметры при кислородной газификации бурого угляThe main parameters in the oxygen gasification of brown coal
Ванна оксидного расплава имеет следующие размеры: диаметр 4,5 м, глубина 1,25 м. Объем 19,875 м3. Плотность ванны составляет 2,65 г/см3. Масса расплава 52,7 т. Температура ванны 1450°С. В ванну сверху через загрузочные устройства подается бурый уголь в виде кусков размером 20…30 мм в количестве 30500 кг/ч. Рабочая масса бурого угля (%): влага W=39; зола Ar=7,3; сера Sop+Sk=0,4; углерод Cr=37,4; водород Hr=2,6; азот Nr=0,6; кислород Or=12,7. Низшая теплота сгорания каменного угля
При попадании кусков угля на поверхность расплава происходит пиролиз угля с образованием кокса, который плавает в расплаве. В рабочем пространстве ванны образуется суспензия, в которую подается кислород в количестве 7990 м3/ч.When pieces of coal get on the surface of the melt, the pyrolysis of coal occurs with the formation of coke, which floats in the melt. In the working space of the bath, a suspension is formed, into which oxygen is supplied in an amount of 7990 m 3 / h.
В рабочее пространство ванны вводится электрическая энергия, которая преобразуется в тепловую энергию за счет растекания тока по жидким и твердым материалам. За счет этой тепловой энергии поддерживается температура расплава 1400…1600°С, обеспечивается протекание эндотермических реакций.Electric energy is introduced into the working space of the bath, which is converted into thermal energy due to the spreading of current through liquid and solid materials. Due to this thermal energy, the melt temperature is maintained at 1400 ... 1600 ° С, and the course of endothermic reactions is ensured.
По определенному из энергетического баланса удельному расходу электроэнергии wэл=0,1 МДж/кг и расходу твердого топлива G=30500 кг/ч определяется активная мощность установкиThe specific power consumption determined from the energy balance w el = 0.1 MJ / kg and the solid fuel consumption G = 30500 kg / h determines the active power of the installation
Мощность, приходящая на один электрод, ВтPower coming to one electrode, W
где m=3 - число электродов, ηэл=0,92 - электрический КПД.where m = 3 is the number of electrodes, η el = 0.92 is the electrical efficiency.
Ток электродаElectrode current
где С=0,85 В/Вт1/3 - технологический параметр.where C = 0.85 V / W 1/3 - technological parameter.
Для установок электротермической газификации бурого угля определенные физическим и математическим моделированием значения технологического параметра С=0,85 В/Вт1/3 For installations of electrothermal gasification of brown coal, the values of the technological parameter determined by physical and mathematical modeling are C = 0.85 V / W 1/3
Подвод тока осуществляется через 3 графитированных электрода. Активная электрическая мощность 0,847 МВт. Ток электрода 4,79 кА. В процессе газификации угля образуются газообразные и конденсированные продукты, происходит расплавление минеральной части угля, восстановление железа и других металлов минеральной части топлива и разделение расплава на металлизированную и неметаллизированную (шлаковую) фазы. Образуется синтез-газ в количестве 31200 нм3/ч, который имеет следующий состав (% об.): СО - 69; СО2 - 0,7; Н2 - 29; Н2О - 0,1; температура газа - 400°С, калорийность - 11540 кДж/м3. Энергетический потенциал синтез-газа 360 ГДж, тепловая мощность при сжигании синтез-газа 100 МВт.The current is supplied through 3 graphitized electrodes. Active electric power 0.847 MW. Electrode current 4.79 kA. In the process of coal gasification, gaseous and condensed products are formed, the mineral part of coal is melted, iron and other metals of the mineral part of the fuel are reduced, and the melt is divided into metallized and non-metallized (slag) phases. Formed synthesis gas in an amount of 31200 nm 3 / h, which has the following composition (% vol.): CO - 69; СО 2 - 0.7; H 2 - 29; H 2 O - 0.1; gas temperature - 400 ° С, calorific value - 11540 kJ / m 3 . The energy potential of the synthesis gas is 360 GJ, the thermal capacity for the combustion of synthesis gas is 100 MW.
Образуется шлаковый расплав в количестве 2225 кг/ч с температурой 1450°С, который отводится непрерывно. Образуется металлический сплав в количестве 335 кг/ч с температурой 1550°С, который отводится периодически 1 раз в 6 часов с противоположной стороны от места отвода шлакового расплава. В процессе газификации угля образуются газообразные и конденсированные продукты, происходит расплавление минеральной части угля, восстановление железа и других металлов минеральной части топлива и разделение расплава на металлизированную и неметаллизированную (шлаковую) фазы.A slag melt is formed in an amount of 2225 kg / h with a temperature of 1450 ° C, which is discharged continuously. A metal alloy is formed in an amount of 335 kg / h with a temperature of 1550 ° C, which is periodically withdrawn once every 6 hours from the opposite side from the place of removal of slag melt. In the process of coal gasification, gaseous and condensed products are formed, the mineral part of coal is melted, iron and other metals of the mineral part of the fuel are reduced, and the melt is divided into metallized and non-metallized (slag) phases.
Технология электрохимической газификации несмотря на использование сравнительно дорогой электроэнергии позволяет в одном процессе совместить металлургическую и энергетическую технологии с получением синтез-газа, металлического сплава и шлака, снизить суммарные энергетические затраты по сравнению с раздельными технологиями металлургического восстановления оксидов и газификации, кроме того, можно использовать установки электротермической газификации как способ регулирования максимумов электрической нагрузки, загружая электротермические газификаторы максимально в ночное время и запасая генераторный газ в газгольдерах.The technology of electrochemical gasification, despite the use of relatively expensive electricity, allows combining metallurgical and energy technologies with synthesis gas, metal alloy and slag in one process, reducing the total energy costs compared to separate technologies for metallurgical reduction of oxides and gasification, in addition, you can use the installation of electrothermal gasification as a way of regulating the maximums of electric load, loading electrot rmicheskie gasifiers maximum at night and garnering generator gas in gas holders.
Claims (1)
где - G - расход твердого топлива в электропечи, кг/ч,
wэл - удельный расход необходимой электроэнергии, определенный физическим и математическим моделированием, равный:
- для газификации каменного угля и использовании в процессе газификации в качестве газифицирующего агента парокислородной смеси 2,20-2,356 МДж/кг, водяного пара 7,0-7,23 МДж/кг, кислорода 0,20-0,23 МДж/кг;
- для газификации бурого угля и торфа и использовании в процессе газификации в качестве газифицирующего агента парокислородной смеси 2,50-2,83 МДж/кг, водяного пара 5,0-5,08 МДж/кг, кислорода 0,08-0,1 МДж/кг;
3600 - множитель перевода кг/ч в кг/с, исходя из которой определяют мощность, приходящуюся на один электрод:
где 106 - множитель перевода мощности в ватты, η - электрический КПД,
m - число электродов, равное 3,
после чего определяют величину тока, приходящуюся на один электрод:
где С - технологический параметр, являющийся комплексной характеристикой электротехнологического режима установки электротермической газификации твердого топлива, определенные физическим и математическим моделированием значения параметра С составляют при газификации каменного угля 0,88 В/Вт1/3, при газификации бурого угля и торфа 0,85 В/Вт1/3. The method of gasification of solid types of carbon fuel, including heating, pyrolysis of a sealed electrode furnace of carbon fuel supplied to a bath with molten slag while passing gasification agents through the slag melt, as well as passing electric current, removing synthesis gas, slag and metal alloy from the working space of the furnace, characterized in that a three-phase electric current is passed through the slag melt, the value of which is determined in accordance with the consumption of solid fuel and taking into account m of required power, determined from the expression:
where - G - solid fuel consumption in an electric furnace, kg / h,
w el - specific consumption of necessary electricity, determined by physical and mathematical modeling, equal to:
- for gasification of coal and use in the gasification process as a gasification agent, an oxygen-vapor mixture of 2.20-2.356 MJ / kg, water vapor 7.0-7.23 MJ / kg, oxygen 0.20-0.23 MJ / kg;
- for gasification of brown coal and peat and use in the gasification process as a gasifying agent, an oxygen-vapor mixture of 2.50-2.83 MJ / kg, water vapor 5.0-5.08 MJ / kg, oxygen 0.08-0.1 MJ / kg;
3600 - conversion factor kg / h to kg / s, based on which the power per one electrode is determined:
where 10 6 is the power conversion factor in watts, η is the electrical efficiency,
m is the number of electrodes equal to 3,
then determine the amount of current per one electrode:
where C is the technological parameter, which is a complex characteristic of the electrotechnological regime of the installation of electrothermal gasification of solid fuels, the values of the parameter C determined by physical and mathematical modeling are 0.88 V / W 1/3 for gasification of coal, 0.85 V for brown coal gasification / W 1/3 .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012139762/05A RU2521638C2 (en) | 2012-09-17 | 2012-09-17 | Gasification of carbon-bearing solid fuels |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012139762/05A RU2521638C2 (en) | 2012-09-17 | 2012-09-17 | Gasification of carbon-bearing solid fuels |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012139762A RU2012139762A (en) | 2014-03-27 |
| RU2521638C2 true RU2521638C2 (en) | 2014-07-10 |
Family
ID=50342651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012139762/05A RU2521638C2 (en) | 2012-09-17 | 2012-09-17 | Gasification of carbon-bearing solid fuels |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2521638C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2641270C1 (en) * | 2016-08-22 | 2018-01-16 | Благодаров Юрий Петрович | Method for solid fuels gasification in gas generator and reactor device for method implementation |
| RU2656487C1 (en) * | 2017-02-07 | 2018-06-05 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Method of gasification of various fuels in a poly fuel gas generator |
| CN110872531A (en) * | 2019-12-12 | 2020-03-10 | 青岛理工大学 | Step waste heat recovery device and method utilizing pyrolysis gasification of solid particle heat carrier |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU878774A1 (en) * | 1979-04-10 | 1981-11-07 | Государственный Научно-Исследовательский Энергетический Институт Им.Г.М.Кржижановского | Method of gasifisation of solid carbon-containing fueld |
| RU2056008C1 (en) * | 1992-12-22 | 1996-03-10 | Восточно-Сибирский технологический институт | Method of and plasma plant for solid fuel reconditioning |
| JP2002195519A (en) * | 2000-12-20 | 2002-07-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method and system for gasifying/melting refuse |
| WO2003018721A1 (en) * | 2001-08-22 | 2003-03-06 | Global Plasma Systems Group, Inc. | Plasma pyrolysis, gasification and vitrification of organic material |
| EA009601B1 (en) * | 2002-11-04 | 2008-02-28 | Нью Плазма Гмбх Унд Ко Кег | Method for gasifying substances containing carbon by using a plasma |
-
2012
- 2012-09-17 RU RU2012139762/05A patent/RU2521638C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU878774A1 (en) * | 1979-04-10 | 1981-11-07 | Государственный Научно-Исследовательский Энергетический Институт Им.Г.М.Кржижановского | Method of gasifisation of solid carbon-containing fueld |
| RU2056008C1 (en) * | 1992-12-22 | 1996-03-10 | Восточно-Сибирский технологический институт | Method of and plasma plant for solid fuel reconditioning |
| JP2002195519A (en) * | 2000-12-20 | 2002-07-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method and system for gasifying/melting refuse |
| WO2003018721A1 (en) * | 2001-08-22 | 2003-03-06 | Global Plasma Systems Group, Inc. | Plasma pyrolysis, gasification and vitrification of organic material |
| EA009601B1 (en) * | 2002-11-04 | 2008-02-28 | Нью Плазма Гмбх Унд Ко Кег | Method for gasifying substances containing carbon by using a plasma |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2641270C1 (en) * | 2016-08-22 | 2018-01-16 | Благодаров Юрий Петрович | Method for solid fuels gasification in gas generator and reactor device for method implementation |
| RU2656487C1 (en) * | 2017-02-07 | 2018-06-05 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Method of gasification of various fuels in a poly fuel gas generator |
| CN110872531A (en) * | 2019-12-12 | 2020-03-10 | 青岛理工大学 | Step waste heat recovery device and method utilizing pyrolysis gasification of solid particle heat carrier |
| CN110872531B (en) * | 2019-12-12 | 2021-07-13 | 青岛理工大学 | Cascade waste heat recovery device and method for pyrolysis gasification using solid particle heat carrier |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012139762A (en) | 2014-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100445363B1 (en) | Waste treatment apparatus and method through vaporization | |
| US4181504A (en) | Method for the gasification of carbonaceous matter by plasma arc pyrolysis | |
| US4141694A (en) | Apparatus for the gasification of carbonaceous matter by plasma arc pyrolysis | |
| US20100266908A1 (en) | Synthetic Hydrogen-Based Gas Manufacture and Use | |
| US20150152344A1 (en) | Melt gasifier system | |
| JP5630626B2 (en) | Organic raw material gasification apparatus and method | |
| JP6406222B2 (en) | Method for gasifying carbonaceous fuel, method for operating steelworks and method for producing gasified gas | |
| WO2018044251A1 (en) | Method of conversion of municipal solid waste and other carbon-containing feedstock with high content of tars into synthesis gas and the equipment used in this method | |
| CN103013568B (en) | Plasma gasification treatment system of solid organic waste | |
| CN101818073A (en) | Dry distillation and semicoke incineration integrated system for oil shale | |
| JP5180917B2 (en) | Waste melting treatment method and waste melting treatment apparatus | |
| Podgorodetskii et al. | Production of generator gas from solid fuels | |
| RU2521638C2 (en) | Gasification of carbon-bearing solid fuels | |
| WO2017061482A1 (en) | Carbonaceous fuel gasification method, steel mill operation method, and gasified gas production method | |
| Khan et al. | Hydrogen production from municipal waste and low grade lignite blend | |
| JP2004204106A (en) | Gasifier of organic material | |
| JP2019502785A (en) | Carbon material reforming method and apparatus | |
| HK1198257A1 (en) | Countercurrent gasification using synthesis gas as the working medium | |
| JP2005249310A (en) | Waste melting treatment method using bulk biomass | |
| Sergeev et al. | Gasification and plasma gasification as type of the thermal waste utilization | |
| EP3692177A1 (en) | Apparatus for the treatment of granulated liquid slag in a horizontal furnace | |
| US20190048271A1 (en) | Coal gasification | |
| RU2616079C1 (en) | Method and device for plasma gasification of solid carbonaceous material and synthesis gas production | |
| RU2846384C1 (en) | Poly-generation energy technological complex with recycling of sulphur dioxide in form of ammonium sulphate in production of metals from sulphide concentrates | |
| CN118562535B (en) | Biomass pyrolysis gas device and method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150918 |