Энерготехнологическая установка с термоконтактным коксованием углей Советский патент 1990 года по МПК F01K13/00 

31550188

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на электростанциях с энерготехно- логическими установками.

Цель изобретения - повышение экономичности и маневренности установки

На чертеже изображена схема предлагаемой установки.JQ

Установка содержит коксонагрева- тель 1 с зоной кипящего слоя (на чертеже не показана) и технологический реактор 2, сообщенные трубопроводом 3 кокса и трубопроводом 4 полу- 15 кокса, аэрофонтанную сушилку 5, подсоединенную к коксонагревателю трубопроводом 6, охладитель 7 коксе, подключенный к коксонагревателю трубопроводом 8 и имеющий трубопровод 20 9 мелкозернистого полукокса, электрб- фильтр 10 с трубопроводом 11 пылевидного полукокса и трубопроводом 12 отходящих газов, подключенный трубопроводами 13 и 14 к аэрофонтанной 25 сушилке 5 и охладителю 7 кокса соответственно, теплообменник - адсорбер 15, подсоединенный трубопроводом 16 к аэрофонтанной сушилке 5 и трубопроводами 17 и 18 - к технологическому,

реактору 2. Установка также содержит подключенную трубопроводом 19 к теплообменнику-адсорберу 15 систему 20 очистки, конденсации и улавливания парогазовой смеси с трубопроводами

зами, уходящими по трубопроводу 6 и коксонагревателя 1. Сухой уголь зат подается по трубопроводу 1 6 в тепло обменник-адсорбер 15, где происходи его смещение с парогазовыми продукт ми термического разложения угля, поступающими из технологического ре актора 2 по трубопроводу 17. В теплообменнике-адсорбере 1 5 частицы угля адсорбируют тяжелую фракцию см лы, что повышает выход ее легких фракций. Одновременно в нем происхо дит утилизация физической теплоты газообразных продуктов при нагреван угля. В реакторе 2 уголь, поступающий по трубопроводу 18, смешивается с горячим коксом, направляемым туда из коксонагревателя 1 по трубопрово ду 3 . При этом уголь нагревается до заданной реакционной температуры и подвергается термическому разложе нию с образованием парогазовых продуктов и полукокса. Полукокс по тру бопроводу 4 возвращают в коксонагре ватель 1 , где он нагревается за сче частичного сжигания в кипящем слое, организованным потоком воздуха, подаваемым по трубопроводу 28. Для обеспечения необходимой теплопроиз- водительности в коксонагревателе мо но сжигать также пиролизный газ и п левидный полукокс, поступающие по трубопроводам 21 и 22. Избыток полу кокса из коксонагревателя отводит

40

45

21 , 22, 23, 24, 25 и 26 газа гидроли- ся по трубопроводу 8 в охладитель 7 за пылевидного полукокса, пирогене- тической воды, газового бензина, легкой смолы и тяжелой смолы соответственно. Аэрофонтанная сушилка 5 снабжена трубопроводом 27 угля, а коксо- нагреватель 1 - трубопроводом 28 воздуха. Трубопровод 21 газа гидролиза и трубопровод 22 пылевидного полукокса подключены к коксонагревателю 1 . Кроме того, установка снабжена паросиловым контуром с нагревательной поверхностью 29, размещенной в зоне кипящего слоя коксонагревателя 1, паровой турбиной 30, конденсатором 31 , насосом 32 и трубопроводом 33 отбора пара из турбины 30, подключенным к реактору 2 и системе 20.

Установка работает следующим образом.

Предварительно измельченный уголь по трубопроводу 27 направляется в аэрофонтанную сушилку 5, где подогревается и высушивается горячими га50

55

кокса. Из охладителя 3 кокса по тру бопроводу 9 удаляют мелкозернистый полукокс, являющийся товарным проду том установки. Полученные в реактор 2 парогазовые продукты определяются от унесенной пыли во встроенных цик лонах и через теплообменник-адсорбер 15 поступают по трубопроводу 19 в систему 20 очистки, конденсации и улавливания парогазовых продуктов. последнем происходит выделение из парогазовых продуктов газа пиролиза и пылевидного полукокса, подаваемых по трубопроводам 21 и 22 в коксонаг ватель 1 для сжигания, а также газо вого бензина, легкой и тяжелой смолы, направляемых по трубопроводам 2 26 потребителям. Пирогенетическая вода удаляется по трубопроводу 23. Отходящие из коксонагревателя и охла дителя кокса горячие газы направляю ся по трубопроводам 13 и 14 в элект рофильтр 10, где из них удаляют пызами, уходящими по трубопроводу 6 из коксонагревателя 1. Сухой уголь зате подается по трубопроводу 1 6 в теплообменник-адсорбер 15, где происходит его смещение с парогазовыми продуктами термического разложения угля, поступающими из технологического реактора 2 по трубопроводу 17. В теплообменнике-адсорбере 1 5 частицы угля адсорбируют тяжелую фракцию смолы, что повышает выход ее легких фракций. Одновременно в нем происходит утилизация физической теплоты газообразных продуктов при нагревани угля. В реакторе 2 уголь, поступающий по трубопроводу 18, смешивается с горячим коксом, направляемым туда из коксонагревателя 1 по трубопроводу 3 . При этом уголь нагревается до заданной реакционной температуры и подвергается термическому разложению с образованием парогазовых продуктов и полукокса. Полукокс по трубопроводу 4 возвращают в коксонагре- ватель 1 , где он нагревается за счет частичного сжигания в кипящем слое, организованным потоком воздуха, подаваемым по трубопроводу 28. Для обеспечения необходимой теплопроиз- водительности в коксонагревателе можно сжигать также пиролизный газ и пылевидный полукокс, поступающие по трубопроводам 21 и 22. Избыток полукокса из коксонагревателя отводится по трубопроводу 8 в охладитель 7

ся по трубопроводу 8 в охладитель 7

кокса. Из охладителя 3 кокса по трубопроводу 9 удаляют мелкозернистый полукокс, являющийся товарным продуктом установки. Полученные в реакторе 2 парогазовые продукты определяются от унесенной пыли во встроенных циклонах и через теплообменник-адсорбер 15 поступают по трубопроводу 19 в систему 20 очистки, конденсации и улавливания парогазовых продуктов. В последнем происходит выделение из парогазовых продуктов газа пиролиза и пылевидного полукокса, подаваемых по трубопроводам 21 и 22 в коксонагре- ватель 1 для сжигания, а также газового бензина, легкой и тяжелой смолы, направляемых по трубопроводам 24- 26 потребителям. Пирогенетическая вода удаляется по трубопроводу 23. Отходящие из коксонагревателя и охладителя кокса горячие газы направляются по трубопроводам 13 и 14 в электрофильтр 10, где из них удаляют пы5Ч 5

левидный полукокс. Из электрофильтра 1 0 газы и полукокс отводят по трубопроводам 12 и 11 о

Рабочее тело паросилового контура испаряется и перегревается в нагревательной поверхности 29 за счет тепла кокса и теплоты сгорания газа пиролиза и пылевидного полукокса, подаваемых в коксонагреватель 1. Ост- рый пар подается на турбину 30, где при его расширении вырабатывается электроэнергия. Отработавший пар конденсируется в конденсаторе 31, а конденсат поступает через насос 32 в нагревательную поверхность 29. Для обеспечения качественного технологического процесса часть пара из турбины по трубопроводу 33 подается в реактор 2 и систему 20. В случае не- обходимости увеличения электрической мощности установки следует увеличить расход острого пара в голову турбины 30. Для этого увеличивают подачу в коксонагреватель 1 гидролизного газа, пылевидного полукокса и воздушного дутья. Регулирование температуры гидролиза и других параметров процесса в реакторе 2 осуществляется за счет изменения степени циркуляции теплоносителя между реактором 2 и кок сонагревателем 1 .

88й

Б предлагаемой установке (по сравнению с известными) повышены экономичность и маневренность путем совмещения в одном агрегате коксонагревате- ля и нагревательных поверхностей паросилового контура, сжигания в коксона- гревателе пиролиэного газа и пылевидного полукокса.

Формула изобретения

Энерготехнологическая установка с термоконтактным коксованием углей, содержащая, сообщенные трубопроводами кЗкса и полукокса, коксонагреватель с зоной кипящего слоя и технолог гический реактор, подключенный к системе очистки, конденсации и улавливания парогазовых продуктов с трубопроводами газа пиролиза и пылевидного полукокса, и паросиловой контур с паровой турбиной и нагревательной, поверхностью, отличающая- с я тем, что, с целью повышения экономичности и маневренности, нагревательная поверхность паросилового контура -размещена в зоне кипящего слоя коксонагревателя, при этом к последнему подсоединены трубопроводы газа пиролиза и пылевидного полукокса.

Изобретение позволяет повысить экономичность и маневренность установки. Уголь нагревается в аэрофонтанной сушилке 5 горячими газами из коксонагревателя 1 и подается через теплообменник-адсорбер 15 в технологический реактор 2, где подвергается коксованию при нагреве его коксом, поступающим из коксонагревателя 1. Из реактора 2 полукокс направляют обратно в коксонагреватель 1, где часть его сжигают, а часть направляют в охладитель 7 кокса. Отходящие газы подают в электрофильтр 10 на очистку. Парогазовые продукты из реактора 2 через теплообменник-адсорбер 15 направляют в цех 20, где из них выделяют газ пиролиза и пылевидный полукокс, которые сжигаются в коксонагревателе. Рабочее тело паросилового контура испаряется с поверхности 29, размещенной в зоне кипящего слоя коксонагревателя 1, а пар срабатывается в паровой турбине 30 с выработкой электроэнергии. 1 ил.