Спосіб охолодження агрегатів, які піддаються впливу високої температури, та установка для його здійснення

Реферат: За допомогою способу охолодження агрегатів, які піддаються впливу високої температури, в охолоджуваних реакторах для газифікації вуглецевмісних видів палива за допомогою кисневмісних газифікуючих агентів, при цьому стінки ректора охолоджуються за допомогою головного контуру охолодної речовини, повинно бути надійно відвернене проникнення субстанцій з реактора у контур охолодження при його можливих витоках. Це досягнуто за рахунок того, що агрегати, які підлягають охолодженню, такі як, наприклад, газифікаційні пальники, муфелі пальників або подібні, оснащені власним контуром охолодження, при цьому контур охолодження безпосередньо з'єднаний з головним контуром охолодження. UA 101982 C2 (12) UA 101982 C2 UA 101982 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід відноситься до способу охолодження агрегатів, які піддаються впливу високої температури, в охолоджуваних реакторах для газифікації вуглецевмісних видів палива за допомогою кисневмісних газифікуючих агентів, при цьому стінки ректора охолоджуються за допомогою головного контуру охолодної речовини. Процеси газифікації у відповідних реакторах протікають при високих температурах. Для того, щоб захистити навколишнє середовище від витоку теплових потоків, є відомим охолоджувати стінки реактора за допомогою відповідної головної системи охолодження. Тому що у реакторах передбачені вбудовані елементи, необхідно також і їх охолоджувати відповідним чином і встановлювати на певний рівень температури, за рахунок чого досягається тривалий термін служби цих частин. При цьому мова може йти, наприклад, про газифікатори, пальники або подібне. З ЕР 0 986 662 У1 є відомим охолоджувати виступаючий у газифікатор за рахунок власного контуру охолодження пальник, при цьому охолодна речовина, що відбирається з прийомного резервуара, після охолодження пальника й відповідної тепловіддачі знову подається через теплообмінник у прийомний резервуар. На прийомному резервуарі також є підвідний трубопровід для азоту, як і випускний отвір для факела, який через регулювання тиску з'єднаний з газифікатором. Стан у прийомному резервуарі також реєструється й регулюється. Недолік відомого способу полягає у тому, що при витоку у контур охолодження може надходити не тільки CO або Н2, але також і інші компоненти, які присутні у виробленому газі, такі як, наприклад, солі, сірководень та інші елементи, які можуть привести до великих проблем у контурі охолодження. Так, наприклад, частки можуть блокувати трубопроводи або приводити до абразивних дій, хлориди можуть сприяти корозії тощо. Тут вступає у дію винахід, мета якого складається у розробці відповідного способу охолодження, що надійно запобігає проникненню подібних субстанцій у контур охолодження. Відповідно до винаходу це завдання вирішене за рахунок того, що агрегати, які підлягають охолодженню, такі як, наприклад, газифікаційні пальники, муфелі пальників або подібні, оснащені власним контуром охолодження, при цьому контур охолодження безпосередньо з'єднаний з головним контуром охолодження. За допомогою винаходу досягається ряд переваг, насамперед можливо перенести рівень тиску головного контуру охолодження безпосередньо на вторинний або вторинні контури охолодження, при цьому винахід передбачає, що відповідний контур охолодження агрегату експлуатують на рівні тиску головного контуру охолодження. При цьому у наступному варіанті здійснення може бути передбачено, що контур охолодження агрегату ефективно з'єднаний з компенсаційним резервуаром (паровий барабан) головної системи охолодження. Особливий варіант здійснення винаходу полягає у тому, що при втраті рідини у контурі охолодження агрегату здійснюється підживлення з головного контуру охолодження. Якщо у контурі охолодження агрегату з'являється витік, використовуване підживлення з головного контуру охолодження може потім оцінюватися як сигнал, що приводить до появи повідомлення про витік. Установка температури охолодного середовища у контурі охолодження агрегату може відбуватися за рахунок того, що відбувається непрямий теплообмін з живильною водою й котловою водою і/або за допомогою сумішей з живильною й котловою водою, як це також передбачає винахід. Для здійснення способу відповідно до винаходу й для рішення вищесформульованого завдання винахід також передбачає установку з головним контуром охолодження для реактора для газифікації вуглецевмісних видів палива й з інтегрованим у контур охолодження паровим барабаном, яка відрізняється одним або декількома контурами охолодження агрегату для охолодження наданих реактору агрегатів, таких як газифікаційні пальники або подібне, при цьому контур охолодження агрегату ефективно з'єднаний з паровим барабаном головного контуру охолодження таким чином, що рівень тиску у головному контурі охолодження також присутній і у контурі охолодження агрегату. При цьому у варіанті здійснення може бути передбачено, що у сполучному трубопроводі між контуром охолодження агрегату й головним контуром охолодження передбачений пристрій контролю витоків. Інші ознаки, подробиці й переваги винаходу випливають з нижченаведеного опису, а також із креслень. На кресленнях показані: Фіг. 1 принципова схема установки відповідно до винаходу, а також Фіг. 2 варіант підключення установки відповідно до винаходу. 1 UA 101982 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 Насамперед, слід зазначити, що зображена на фігурах установка відноситься до системи для охолодження або ж підтримки рівномірної температури поверхонь, які піддаються впливу високої температури, наприклад пальників охолоджуваного реактора для газифікації тонкодисперсних, рідких або твердих типів палива за допомогою кисневмісних газифікуючих агентів, які працюють при температурах вище точки плавлення шлаків у діапазонах від 1200 до 2000 °C, при цьому тиск становить від 0,3 до 8 МПа з одним або декількома пальниками й одним або декількома рівнями розташування пальника, при цьому на фігурах відповідний реактор не зображений докладно, а тільки вхід і вихід до охолоджуваних мембранних поверхонь. На зображеному на фіг. 1 прикладі оточений штрихпунктирною рамкою й позначений посилальним позначенням "А" контур охолодження агрегату, наприклад для охолодження позначеного посилальним позначенням 1 газифікаційного пальника з головкою 3 пальника через відповідну поверхню 2 охолодження, при цьому можуть бути передбачені інші агрегати, які підлягають охолодженню, відповідні поверхні охолодження позначені на кресленнях позиціями 2а і 2b. Охолодний засіб контуру охолодження агрегату направляється за контуром через трубопровід 4, від поверхні 2 охолодження за допомогою насоса 5 знову повертається назад у поверхню 2 охолодження через позначений позицією 6 теплообмінник. Через сполучний трубопровід 7 контур охолодження агрегату з'єднаний з паровим барабаном 8 позначеного посилальною позицією "В" головного контуру охолодження, при цьому вхід у поверхню охолодження головного контуру охолодження позначений позицією 9, зворотна магістраль у паровий барабан 8 - позицією 10, циркуляційний насос котельної води головного контуру охолодження В має посилальну позицію 11. У контурі охолодження від сполучного трубопроводу 7 до парового барабана 8 передбачений пристрій контролю витоків, позначений позицією 12. Якщо, наприклад, тиск у контурі "А" охолодження агрегату відсутній, охолодна речовина автоматично подається з головного контуру охолодження и спрацьовує сигнал тривоги про витік. На фіг. 1 зображені дві системи контролю температури "С" і "D", які можуть використовуватися окремо або комбіновано. Система "С" контролю складається з елемента 13 регулювання температури, а також змішувального клапана 14. Для запобігання кипіння у зворотній магістралі з поверхонь нагрівання або ж охолодження системи охолодження агрегату може бути передбачене регулювання "D", що також складається з елемента 15 регулювання температури й клапана 16. На фіг. 2 показаний варіант підключення, при цьому всі ідентичні частини установки мають ті ж посилальні позначення, як і на фіг. 1, при необхідності з додаванням букви "а". Інакше, ніж показано на фіг. 1, тут уведена нова система "Е" контролю температури з відповідним елементом 13а регулювання температури й змішувальним клапаном 14а, який живить обвідний трубопровід 17, що обходить теплообмінник 6. Зрозуміло, що за рахунок цього обвідного трубопроводу може бути здійснене відповідне регулювання температури. Зрозуміло, описані приклади здійснення винаходу можуть бути багаторазово видозмінені без відходу від основної ідеї. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 45 50 55 1. Спосіб охолодження агрегатів, які піддаються впливу високої температури, а саме газифікаційних пальників, муфелів пальників або подібного, в охолоджуваних реакторах для газифікації вуглецевмісних видів палива за допомогою кисневмісних газифікуючих агентів, при цьому стінки ректора охолоджують за допомогою головного контуру охолодної речовини, який відрізняється тим, що агрегати, які підлягають охолодженню, оснащені власним контуром охолодження, при цьому контур охолодження безпосередньо з'єднаний з головним контуром охолодження. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що контур охолодження агрегату експлуатують на рівні тиску головного контуру охолодження. 3. Спосіб за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що контур охолодження агрегату ефективно з'єднаний з компенсаційним резервуаром (паровим барабаном) головного контуру охолодження. 4. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що при втраті рідини у контурі охолодження агрегату здійснюють підживлення з головного контуру охолодження. 5. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що при підживленні охолодного середовища у контур охолодження агрегату видається повідомлення про його витік. 2 UA 101982 C2 5 10 15 6. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що температуру охолодного середовища у контурі охолодження агрегату встановлюють за допомогою непрямого теплообміну з живильною водою й котловою водою і/або за допомогою сумішей з живильною й котловою водою. 7. Установка для здійснення способу за будь-яким з попередніх пунктів з головним контуром охолодження для реактора газифікації вуглецевмісних видів палива й з інтегрованим у цей контур охолодження паровим барабаном, яка відрізняється тим, що містить один або декілька контурів (А) охолодження наданих реактору газифікаційних пальників (2), при цьому контур (A) охолодження пальника ефективно з'єднаний з паровим барабаном (8) головного контуру (В) охолодження таким чином, що рівень тиску у головному контурі (В) охолодження також присутній й у контурі (А) охолодження пальника. 8. Установка за п. 7, яка відрізняється тим, що містить сполучний трубопровід (7) між контуром (А) охолодження пальника (2) й головним контуром (B) охолодження, в якому передбачений пристрій (12) контролю витоків охолодної речовини. 9. Установка за п. 7 або п. 8, яка відрізняється тим, що у контурі (А) охолодження пальника передбачений теплообмінник (6), що призначений для поглинання тепла з контуру (А) пальника та з'єднаний з паровим барабаном (8). 3 UA 101982 C2 Комп’ютерна верстка Л. Бурлак 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 4