Спосіб попередньої обробки палива перед спалюванням в теплосиловій установці

1 Способ предварительной обработки топлива перед сжиганием в теплосиловой установке, включающий нагрев исходного топлива с использованием электроэнергии для получения продуктов термического раз ложения с последующим сжиганием их в теплосиловой установке, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что исходное нетвердое топливо подвергают термическому разложению в проточном реакторе вытеснения путем под вода теплоты одним или несколькими элек тронагревателями, расположенными вдоль оси потока разлагаемого топлива, при этом степень разложения и состав продуктов разложения регулируют изменением коли чества включенных электронагревателей и параметров подаваемой на них электро энергии, а кокс, образовавшийся в реакто ре, удаляют после прекращения подачи в него исходного топлива путем окисления воздухом или другим кислородсодержащим веществом. 2. Способ по п. 1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что процесс обработки топлива перед сжиганием в тетосиловой установке осуществляют в двух реакторах, работающих параллельно и поочередно в режимах термического разложения исходного нетвердого топлива и удаления кокса, образовавшегося в реакторе. 3. Способ по пп.1 и 2 , о т л и ч а ю щ и й с я тем, что исходное нетвердое топливо, воздух и другое кислорстсодержащее веще ство, перед подачей в реактор с электронагревателями, нагревают теплотой отработавших газов теплосиловой установ ки и/или путем охлаждения ее теплонапряженных поверхностей. 4. Способ по пп.1-3, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в систему электропитания электро нагревателей подают электроэнергию от термоэлектрических элементов, охлаждаю щих отработавшие газы теплосиловой уста новки, ее теплонапряженные поверхности и продукты термического разложения исход ного нетвердого топлива. 5. Способ по пп.1-4, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что при неполном термическом разло жении жидкого исходного топлива, жидкую фазу продуктов разложения подают на ре циркуляцию, смешивая с исходным топли вом перед подачей в реактор с электронагревателями. 6. Способ по пп. 1-5, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что термическому разложению под вергают часть исходного нетвердого топли ва, сжигаемого в теплосиловой установке. 7. Способ по п.6, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что при неполном термическом разло жении части жидкого исходного топлива, жидкую фазу продуктов разложения подают в теплосиловую установку вместе с неподвергнутым термическому разложению ис ходным топливом, а газообразную фазу вместе с воздухом. 8. Способ по пп.1-7, отличающийся тем, что кокс, образовавшийся в реакторе, удаляют после прекращения подачи в него исходного топлива путем окисления кисло родсодержащими веществами, содержащи мися в отработавших газах теплосиловой установки. С > сл о 00 о 15708 9. Способ по пп.2-8, отличающийся тем, что продукты окисления удаляемого из Изобретение относится к области машиностроения, применительно к предварительной обработке топлива перед сжиганием в теплосиловых установках, также к процессам термического разложения углеводородного сырья для получения ацетилена, олефинов, водородсодержащих газовых смесей. Известен способ для снижения выбро сов токсичных компонентов в отработавших газах двигателя внутреннего сгорания пу тем подачи в топливо-воздушную смесь водородсодержащего синтез-газа, полученного в результате термокаталитического разложения содержащейся в отработавших газах воды, в реакторе, снабженном платиновой проволокой, нагреваемой электричеством [1]. Недостатком этого способа является низкое содержание водорода в синтез-газе из-за большой забалластированности его азотом, окислами азота, двуокисью углерода. Поэтому добавка такого синтез-газа не может существенно повысить реакционную способность топливо-воздушной смеси, активизировать процесс ее сгорания, существенно снизить токсичность отработавших газов. Известен способ предварительной обработки топлива перед сжиганием, включающий нагрев исходного топлива с использованием электроэнергии для получения продуктов термического разложения с последующим сжиганием их в теплосиловой установке[2] - прототип. Недостатками этого способа являются значительные тепловые потери из-за больших массы и габаритных размеров реакционного устройства, невозможность быстрого регулирования температуры в реакционной зоне препятствует согласованию работы реактора и теплосиловой установки на переменных режимах, а отсутствие возможности регулирования времени пребывания в реакционной зоне обрабатываемого сырья препятствует получению из различных видов исходного топлива синтез-газа заданного состава, что в свою очередь не позволяет решить проблему многотопливности. Задачей заявляемого способа является снижение токсичности отработавших газов и обеспечение многотопливности. реактора кокса подают для сжигания в теплосиловую установку. Поставленная задача достигается тем, что исходное нетвердое топливо подвергают термическому разложению в проточном реакторе вытеснения путем подвода тепло-5 ты одним или несколькими электронагревателями, расположенными вдоль оси потока разлагаемого топлива, при этом степень разложения и состав продуктов разложения регулируют изменением количества включа10 емых электронагревателей и параметров подаваемой на них .электроэнергии, а кокс, образовавшийся в реакторе, удаляют после прекращения подачи в него исходного топлива путем окисления воздухом или другим 15 кислородсодержащим веществом. При этом, процесс обработки топлива перед сжиганием в теплосиловой установке осуществляют в двух реакторах, работающих параллельно и поочередно в режимах тер20 мического разложения исходного топлива и удаления кокса образовавшегося в реакторе, а исходное топливо, воздух или другое кислородсодержащее вещество перед подачей в реактор нагревают теплотой отрабо25 тавших газов и/или за счет охлаждения теплонапряженных поверхностей теплосиловой установки. Причем, в систему электропитания электронагревателей подают электроэнергию от термоэлектрических эле30 ментов, охлаждающих отработавшие газы теплосиловой установки, ее теплонапряженные поверхности и продукты термического разложения исходного топлива, и при неполном термическом разложении жидко35 го исходного топлива, жидкую фазу продуктов разложения подают на рециркуляцию, смешивая с исходным топливом перед лодачей в реактор. Когда термическому разгожению подвергают часть исходного 40 нетвердого топлива, сжигаемого в теплосиловой установке, при неполном термическом разложении части жидкого исходного топлива, жидкую фазу продуктов разложения подают в теплосиловую установку вме45 сте с неподвергнутым термическому разложению исходным топливом, а газообразную фазу вместе с воздухом. При этом кокс, образовавшийся в реакционной зоне, удаляют после прекращения подачи в реак50 тор исходного топлива путем окисления кислородом и кислородсодержащими веществами, содержащимися в отработав 15708 ших газах теплосиловой установки, а продукты окисления удаляемого из реактора кокса подают для сжигания в теплосиловую установку. На фиг.1 и 2 изображены блок-схемы осуществления заявляемого способа. Исходное топливо (фиг.1) по трубопроводу 1 через клапан 2 подают на вход проточного реактора вытеснения 3, где его подвергают термическому разложению за счет подвода теплоты электронагревателями 4. Продукты разложения исходного топлива из реактора по трубопроводу 5 подают в теплосиловую установку 6. При этом отработавшие газы по трубопроводу 7 сбрасывают в атмосферу, затем прекращают подачу исходного топлива, а в реактор по трубопроводу 8 подают воздух или другое кислородсодержащее вещество. Продукты полного очищения реакционной зоны от кокса прекращают подачу окислителя, а в реактор вновь подают исходное топливо и цикл повторяют. Для обеспечения непрерывности процесс обработки топлива перед сжиганием в теплосиловой установке осуществляют следующим образом (фиг.2). Исходное топливо по трубопроводам 10 и 11 подают в реактор, продукты термического разложения подают в теплосиловую установку для сжигания, а отработавшие газы сбрасывают в атмосферу. Параллельно с этим по трубопроводам 12, 13 и 14 в реактор 15 подают окислитель для удаления кокса иг реакционной зоны, а продукты окисления через трубопровод 16 сбрасывают в атмосферу. После полной очистки реакционной зоны по трубопроводу 12 прекращают подачу окислителя, а по трубопроводам 1,13,14 в реактор 15 подают топливо для термического разложения. Одновременно с этим прекращают подачу топлива в реактор 3, и начинают подавать в него окислитель. При этом реакторы 3 и 15 работают параллельно и поочередно в режимах термического разложения исходного топлива и удаления кокса из реакционной зоны. Для утилизации теплоты исходное топливо, воздух или другое кислородсодержащее вещество перед подачей в реакторы 3 и 15 нагревают в теплообменниках 17 и 18. Для этого отработавшие газы из теплосиловой уста-5 новки 6 по трубопроводам 19, 20 и 21 подают в рубашки теплообменников 17 и 18, далее по трубопроводам 22 и 23 сбрасывают в атмосферу. Для глубокой утилизации теплоты в систему электропитания злектро-10 нагревателей 4 дополнительно подают электроэнергию от термоэлектрических элементов 24, охлаждая продукты пиролиза перед подачей их в теплосиловую установку, теплонапряженные поверхности тепло-15 силовой установки и отработавшие газы теплосиловой установки перед сбросом в атмосферу. При неполном термическом разложении исходного топлива жидкую фазу продуктов пиролиза подают на рециркуля-20 цию по трубопроводам 25, 1, 10 или 13, теплообменники 17 или 18, трубопроводам 11 или 14 в реакторы 3 или 15, соответственно. В том случае, когда термическому разложению подвергают только часть исходного 25 топлива, то остальную часть подают по трубопроводу 26 в теплосиловую установку. При этом в случае неполного термического разложения исходного топлива, жидкую фазу продуктов разложения по трубопрово-30 дам 25, 27 вместе с исходным топливом, не подвергнутым разложению, подают в теплосиловую установку, а газообразную фазу подают в теплосиловую установку по трубопроводу 28 вместе с воздухом, подавае-35 мым по трубопроводу 29. Для удаления кокса часть горячих отработавших газов из теплосиловой установки по трубопроводам 19, 30,10, 11 или 31,13,14 подают, соответственно, в реакторы 3 или 15, и далее по 40 трубопроводам 9 или 16 сбрасмвают в атмосферу. Продукты окисления кокса содержат горючие компоненты, основным из которых является окись углерода (до 20%), при этом по одному из вариантов их подают 45 по трубопроводам 5 или 32, далее по трубопроводу 28 вместе с продуктами разложения в теплосиловую установку для сжигания. J 15708 Фш.і 7ОП/Х//ІО Упорядник Замовлення 4197 Техред М.Моргентал Коректор М. Керецман Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, КиТв-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101