Спосіб отримання енергетичного палива з неоднорідного вугілля

Реферат: Спосіб отримання енергетичного палива з неоднорідного вугілля належить до галузі теплової енергетики. Вихідне вугілля подрібнюють до крупності від 1 до 15 мм, одночасно висушують і подрібнюють в потоці енергоносія вихрового млина. Подрібнення стимулюють збудженням коливань в області власних резонансних частот часток вугілля з утворенням пилогазового енергетичного палива і часток домішок, які більші за розмірами. Сепарацію утворених фракцій проводять у циклоні. Час від завантаження подрібнених часток вугілля у вихровий млин до виходу пилогазового енергетичного палива з циклона встановлюють менше ніж 1,5 секунди. Винахід забезпечує зменшення енергетичних затрат, збільшення ступеню подрібнення вугілля, та підвищення якості палива. UA 105219 C2 (12) UA 105219 C2 UA 105219 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до галузі теплової енергетики і може бути використаним для переробки неоднорідного вугілля і отримання енергетичного палива для спалювання в котлах, а також в теплових електростанціях і парогенераторах. Відомий спосіб отримання енергетичного палива з неоднорідного вугілля (патент RU №2216572 C10L5/00, В02С23/00), за яким вихідне вугілля подрібнюють з отриманням частинок крупністю від 2 до 3 мм з утворенням фракцій менших і більших за розмірами подрібнених частинок з металевими включеннями, які видаляють магнітними пастками. Вугілля одночасно висушують і подрібнюють у вихровому потоці енергоносія струминно-роторного млина до утворення пилогазоаерозольного енергетичного палива, яке відбирають після ударів об вуглецеві пластини. Ознаки, які співпадають з суттєвими ознаками способу, що заявляється: подрібнення вихідного вугілля з отриманням частинок крупністю від 2 до 3 мм; утворюють фракції подрібнених частинок, менших і більших за розмірами; частинки вугілля одночасно висушують і подрібнюють в вихровому потоці енергоносія млина до утворення пилогазового енергетичного палива. Недоліком відомого способу є недостатня ефективність видалення немагнітних включень породи з вугілля, яке подрібнюється. Відомий спосіб отримання енергетичного палива з неоднорідного вугілля (патент RU №2113451 С10В49/12, С10В53/04), вибраний як найближчий аналог, за яким вихідне вугілля подрібнюють з отриманням частинок крупністю до 25 мм, одночасно висушують і подрібнюють в потоці підігрітого енергоносія першого вихрового млина. Утворені фракції подрібнених частинок, менших і більших за розмірами, сепарують в пневматичному сепараторі. Фракцію подрібнених частинок, менших за розмірами, пропускають через перший циклон, другий вихровий млин і другий циклон. Ознаки, які співпадають з суттєвими ознаками способу, що заявляється: подрібнення вихідного вугілля з отриманням частинок крупністю від 1 до 15 мм, які одночасно висушують і подрібнюють в потоці енергоносія вихрового млина з утворенням фракцій подрібнених частинок, менших і більших за розмірами, які сепарують і пропускають через циклон. Недоліком відомого способу є завищені енергетичні витрати і недостатня інтенсивність подрібнення вугілля. Поставлена задача вдосконалення способу, в якому шляхом зміни технологічних операцій забезпечується зменшення енергетичних витрат, підвищення інтенсивності подрібнення вугілля і підвищення ефективності видалення немагнітних включень породи з вугілля, яке подрібнюється. В способі отримання енергетичного палива з неоднорідного вугілля, за яким вихідне вугілля подрібнюють з отриманням частинок крупністю від 1 до 15 мм, які одночасно висушують і подрібнюють в потоці енергоносія вихрового млина з утворенням фракцій подрібнених частинок, менших і більших за розмірами, які сепарують і пропускають через циклон, згідно з винаходом, неоднорідне вугілля розділяють у вихровому млині на частинки вугілля і частинки домішок шляхом збудження коливання в області власних резонансних частот подрібнюваних частинок вугілля, якими подрібнюють частинки вугілля з утворенням пилогазового енергетичного палива та частинок домішок, сепарацію утвореної суміші частинок проводять у циклоні, причому час від завантаження подрібнених частинок неоднорідного вугілля у вихровий млин до виходу пилогазового енергетичного палива з циклона встановлюють менше 1,5 секунди. Сукупність наведених вище ознак способу забезпечує підвищення ефективності видалення немагнітних включень породи з вугілля, яке подрібнюється. Контакт вихрового енергетичного потоку, як засобу подрібнення, з частками вугілля покращується завдяки збудженню коливань власних резонансних частот подрібнюваних частинок вугілля, які проникають в об'єм цих частинок, нагрівають і руйнують їх. Порода і металеві включення руйнуються значно менше. Сукупність наведених вище ознак способу забезпечує вирішення поставленої задачі. Порівняно з прототипом зменшуються енергетичні витрати і разом з тим збільшується ступінь подрібнення вугілля, а порода подрібнюється менше - в процесі відділення її від вугілля і під впливом супутніх гармонік коливань власних резонансних частот подрібнюваних частинок вугілля. Разом з тим, ці коливання забезпечують підвищення інтенсивності подрібнення вугілля у більш короткий час і, як додатковий ефект, видаляється порода у вигляді і немагнітних, і металевих домішок, чим підвищується якість продукції. На рисунку зображено схематично пристрій для отримання енергетичного палива з неоднорідного вугілля. 1 UA 105219 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 Пристрій містить ударний подрібнювач 1, вихід якого розташований над завантажувальним входом 2 вихрового млина 3 з вхідним патрубком 4 для енергоносія. Вихідний патрубком 5 вихрового млина 3 зв'язаний з входом циклона 6, який має вихід 7 і вихід 8. Пунктиром і стрілкою 9 показано направлення руху подрібнюваного вугілля по трубопроводу, який на рисунку не показаний. Спосіб отримання енергетичного палива з неоднорідного вугілля, реалізується таким чином. Вихідне природне вугілля подрібнюють на ударному подрібнювачі 1 з отриманням частинок крупністю від 1 до 15 мм. У вихровий млин 3 через патрубок 4 нагнітають повітря, яке циркулює в циліндроподібному корпусі і утворює локальні завихрення потоку біля глухих заглибин на його внутрішній поверхні. Попередньо подрібнене вугілля засипають в завантажувальний вхід 2. Всередині вихрового млина 3 вугілля захоплює завихрений циркулюючий потік повітря. Завдяки геометричним параметрам глухих заглибин на внутрішній поверхні вихрового млина 3, частота коливань завихреного потоку знаходиться в області власних резонансних частот подрібнюваних частинок вугілля, яке інтенсивно руйнується. При цьому температура подрібнюваних частинок вугілля підвищується і вони висушуються. Утворюється пилогазове енергетичне паливо і частинки домішок, які більші за розмірами подрібнених частинок вугілля, оскільки мають інші власні резонансні частоти. Усі ці частинки відбирають з потоком повітря через вихід 5 і пропускають за стрілкою 9 через циклон 6, у якому здійснюють сепарацію утворених фракцій. Більш важкі частинки домішок відбирають з виходу 7 циклона 6, пилогазове енергетичне паливо відбирають з виходу 8. Час від завантаження подрібнених частинок вугілля у вихровий млин 3 до виходу пилогазового енергетичного палива з циклона 6 становить менше 1,5 секунди. Розмір частинок вугілля у паливі менше 90 мкм. Висока швидкість подрібнення неоднорідного вугілля дає можливість подавати пилогазове енергетичне паливо, поверхня вугільних частинок якого ще не зазнала суттєвої пасивації в атмосфері, в топку з утворенням факела в котлах або інших пристроях теплової енергетики. Спосіб отримання енергетичного палива з неоднорідного вугілля є найбільш економічно ефективним при використанні вугілля з включеннями породи типу кварцидів, алунду, різних керамічних домішок тощо. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Спосіб отримання енергетичного палива з неоднорідного вугілля, за яким вихідне вугілля подрібнюють з отриманням частинок крупністю від 1 до 15 мм, які одночасно висушують і подрібнюють в потоці енергоносія вихрового млина з утворенням фракцій подрібнених частинок менших і більших за розмірами, які сепарують і пропускають через циклон, який відрізняється тим, що неоднорідне вугілля розділяють у вихровому млині на частинки вугілля і частинки домішок шляхом збудження коливання в області власних резонансних частот подрібнюваних частинок вугілля, якими подрібнюють частинки вугілля з утворенням пилогазового енергетичного палива та частинок домішок, сепарацію утвореної суміші частинок проводять у циклоні, причому час від завантаження подрібнених частинок неоднорідного вугілля у вихровий млин до виходу пилогазового енергетичного палива з циклона становить менше ніж 1,5 секунди. 2 UA 105219 C2 Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3