Установка для газифікації твердого палива

Винахід відноситься до одержання генераторного газу з твердого палива і може бути використаний в металургійній, енергетичній і хімічній промисловості. Відомий газогенератор, що складається з жаротривкої камери, заповненої шаром часток вуглецьутримуючого матеріалу, у якому знаходяться електроди, і пристрою для підведення водяної пари. (А.с. СРСР №517623, кл. С10J3/18, опубл. 15.06.1976р.) Відомий газогенератор має низький коефіцієнт корисної дії, низьку продуктивність, а також виробляє генераторний газ низької калорійності, що зв'язано з великою витратою електроенергії і з малим виходом генераторного газу. Найбільш близьким аналогом винаходу, що заявляється, є установка для газифікації дрібнозернистого твердого палива, що включає послідовно з'єднані перший газогенератор з киплячим шаром, постачений пристроями для введення палива й газифікуючого агента (патрубки для введення пари і кисню) і пристроями відводу шлаку і синтез газу, взаємозв'язаними з циклоном, постаченим вихідним патрубком для висновку очищеного газу і додатковий газогенератор, укріплений на кришці першого газогенератора, причому нижня частина додаткового газогенератора розташована у верхній частині першого газогенератора. (А.с. СРСР №1452840, кл. З10J 3/54, опубл. 23.01.1989р.). Ознаки найближчого аналога, що збігаються з істотними ознаками винаходу, що заявляється: газогенератор, постачений пристроями для введення палива, що газифікує агента і пристроєм відводу продуктів газифікації, взаємозалежним з циклоном, постаченим вихідним патрубком для висновку очищеного газу. Однак відома установка для газифікації дрібнозернистого твердого палива не забезпечує досягнення очікуваного технічного результату по наступним причинам. Відома установка має складну конструкцію, обумовлену наявністю двох газогенераторів для забезпечення подвійного очищення газу (від пилоподібного палива і від золи). При цьому конструкція установки передбачає окрему подачу в газогенератор твердого палива, спеціального підведення кисню і підведення пари, ускладнюючи конструкцію. Генераторний газ, вироблений даною установкою, має низьку калорійність через низьку теплоту згорання, що виділилася, твердого палива в результаті недопалу і подвійного очищення, з чим зв'язана низька продуктивність установки. В основу винаходу поставлена задача удосконалення установки для газифікації твердого палива, у якій за рахунок конструктивних особливостей і зміни пристрою для введення агента, що газифікує, забезпечується можливість газифікації водновгільної суспензії (ВВС) з виділенням додаткового водню з її, що дозволяє одержати генераторний газ більш високої калорійності при підвищенні продуктивності установки і спрощенні її конструкції. Поставлена задача зважується тим, що установка для газифікації твердого палива, що містить газогенератор, постачений пристроями для введення палива, що газифікує агента і пристроєм відводу продуктів газифікації, взаємозалежним з циклоном, постаченим вихідним патрубком для висновку очищеного газу, відповідно до винаходу установка містить теплообмінник, взаємозалежний із пристроєм для введення палива і пристроєм введення агента, що газифікує, виконаного у виді плазматрона і патрубка для підведення повітря, взаємозалежною і повітрепідігрівником, а патрубок для висновку очищеного газу взаємозалежний с теплообмінником, що з'єднаний з повітропідігрівником, що у свою чергу зв'язаний через фільтр із димовідсмоктувачем. На Фіг. показаний загальний вид установки для газифікації твердого палива. Установка містить ємність 1 із приготовленої ВВС, зв'язану трубопроводом з живильним насосом 2 для подачі ВВС, що зв'язаний з теплообмінником 3. Газогенератор 5 з'єднаний з теплообмінником 3 через пристрій уведення палива - форсунку 4, а також на газогенераторі 5 установлений пристрій введення агента, що газифікує, виконане у виді плазматрона 6 (для одержання низькотемпературної плазми) і патрубка 7 (для підведення повітря). Вихідний патрубок 8 газогенератора зв'язаний з циклоном 9, а вихідний патрубок 10 циклона зв'язаний з повітродувкою 12 через повітропідігрівник 11. Вихід з повітропідігрівника 11 зв'язаний з фільтром 13, що у свою чергу з'єднаний з лимовідсмоктувачем 14. Установка працює в такий спосіб. За допомогою живильного насоса 2 ВВС, у якій знаходиться близько 40% води, з ємності 1 подається на теплообмінник 3, у якому нагрівається до заданої температури. ВВС під тиском і заданою температурою за допомогою форсунки 4 розпорошується в газогенераторі 5. На плазматрон 6 подається напруга 7000 В. Тиск у газогенераторі 5 підтримується менше тиску ВВС. При температурі ВВС більше температури насичення відповідному тиску в газогенераторі 5 при розпиленні вода випаровується. За рахунок енергії плазматрона 6 частки ВВС нагріваються до температури запалення і при подачі підігрітого повітря відбувається горіння часток. Повітря подається повітродувкою 12 у повітропідігрівник 11, потім у патрубок 7 газогенератора 5. Кількість, подаваної повітря менше теоретично необхідного. За рахунок енергії плазматрона 6 і тепла, що виділилося при неповному горінні протікає реакція газифікації палива і розкладання водяної пари ВВС і виділення додаткового водню з неї. Продукти газифікації направляються через вихідний патрубок 8 у циклон 9, у якому відбувається осадження твердих часток золи, що направляється у відвал, а очищений від них газ надходить через вихідний патрубок 10 у теплообмінник 3 на підігрів ВВС. Після теплообмінника 3 очищений газ направляється в повітрепідігрівник 11 на підігрів повітря. Охолоджений газ надходить на фільтр 13, у якому віддаляються смоли, і за допомогою димовідсмоктувача 14 направляються до споживача. У ході роботи даної установки, газифікуючи ВВС, підвищується теплота згоряння, що дозволяє одержати генераторний газ більш високої калорійності за рахунок виділення додаткового водню з ВВС при підвищенні продуктивності установки і спрощенні її конструкції.