Газификатор угля Советский патент 1982 года по МПК C10J3/08 C10J3/52 

(54) ГАЗИФИКАТОР УГЛЯ

1

Изобретение относится к установке дпя газификации угля, в которой уголь , или другое углеродистое топливо вводится в верхнюю часть камеры газификашга и газифицируется под высоким давлени- g ем и температуре при помощи газа, например кислорода и пара, вводимого в слой топлива через фурмы. Оставшаяся зола собирается в виде расплавленного шлака и железа на поду сосуда, откуда ю периодически разгружается (выпуск шпака) вниз через отверстие для шлака в поду в воду, содержащуюся в закалочной камере сосуда. Обычно расплавленные шлак и железо поддерживаются в поду is посредством направления горячих продуктов сгорания от горелки, расположенной ниже выходного отверстия для шлака, по выпускному отверстию, чтобы удержать шлак и железо в поду, выпуск расплав- 20 ленных шлака и жеяеза начинается н контролируется остановкой или уменьшением выхода из горелки и снижением давления в закалочной камере при помощи контролирования выпуска через ее выпускную 25

систему, чтобы получить перепад давления между закалочной камерой и сосудом.

Известен газификатор угля, включак ший камеру газификации, снабженную средствами для ввода угля, кислорода и водяного пара, расположенные в нижней части камеры съемный кольцевой подовый элемент, охлаждаемый жидкостью, и Контактирующий с ним элемент для слива шлака, охлаждаемый жидкостью и имеюнщй отверстие для удаления шлака, расположенное соосно центральной оси камеры и отверстию в котшиевом подовом элементе.

В известном газификаторе кольцевой подовый элемент расположен концентрично (снаружи) элементу для слива шлака и центральная внутрення поверхность кольцевого элемента контактирует с наружной поверхностью элемента для- слива

шлака Cl}.

Однако при использовании такой конструкции жидкие шлак и чугун, стекаюшие в нижнюю часть наклонного пода, просачиваются между кольцевым подовым 39 элементом и элементом для слива шпака, вызывая серьезное, разрушение и през сдевременные и дорогостоящие простои газификатора дпя замены этих элементов. Целью изобретения является повьпиение срока непрерывной работы за счет повышения герметичности пода. Поставленная цель достигается тем, что в содержашем камеру для газификации, снабженную средствами для ввода угля, кислорода и пара, расположенные Э нижней части камеры, съемный кольцевой подовый элемент, охлаждаемый жид костью и контактирующий с ним элемент для слива шла1йа, охлаждаемый жидкостью и имеющий отверстие для удаления шлака расположенное соосно - центральной оси камеры и отверстию в кольцевом подовом элементе, кольцевой подовый элемент расположен над элементом для слива шла ка и нижняя поверхность кольцевого подо вого элемента контактирует с верхней поверхностью элемента для слива шлака. Кроме того, подовый элемент выполнен с кольцевым направленным вниз выступом, расположенным в его нижней центральной части, внешняя периферийная поверхность выступа1 соответствует внут ренней периферийной поверхности отверстия элемента для слива шпака. / Сопротивляемость эрозии кольцевого подового элемента для выпуска шлака зависит от критических факторов конструкции, включающих среди других теппопроводностъ используемого материала, форму и геометрию массы Металла, размер и форму отверстия и размер, дпину и расположение охлаждающих каналов относительно поверхностей, подвергающихся тепловому воздействию. Количество и скорость потока охлаждающей жидкости являются важным фактором конструкции кольцевого подового эл;еМента и элемента, для выпуска шлака, так как поверхности должны охлаждаться эффективно, чтобы на них поддерживалась допустимая температура, но, с другой стороны, чтобы от пода не удалялось избыточное количество тепла. Обычно реко мендуется скорость потока охлаждаю щей жидкости порядка О,6-0,9 м/с, чтобы получить постоянную температуру сте нок канала. Рекомендуется подовый кольцевой эле мент и элемент для выпуска шлака выполнять из меди и медных сплавов. Также рекомендуются охлаждающие каналы спиральной формы, витки их располагать вокруг и около поверхностей 3 кольцевого подового элемента и элемента для выпуска шлака. Обычно каналы для охлаждения выполняются из металлической трубки спиральной формы, концы которой выступают нбружу из окружающей массы металла, образуя впуск и выпуск. Желательно, чтобы верхняя поверхность подового элемента имела тарельчатую форму и ее внутренняя периферическая стенка образована поверхностью вращения, чей профиль описывает расходящийся или сходящийся литник, соединяюшийся с внутренним профилем отверстия для выпуска шлака, Обычно площадь пода, окружающая кольцевой подовый элемент, наклонена вниз и образована слоем огнеупорного материала, включающим каналы для охлаждающей жидкости, заключенные в нем. Однако, например, там, где наклонный под футерован или образован рядом частично перекрывающихся кольцевых слоев огнеупорных кирпичей, кольцевой подовый элемент может охлаждаться в результате контакта с охлаждающим жидкостью подовым элементом, который поддерживает его. На фиг. 1 показан газификатор, продольное сечение; на фиг. 2 - увеличенное продольное сечение подового устройства. Газификатор имеет футерованную ог неупором, находящуюся под давлением камеру 1- газификации, в которую подает ся уголь из бункера 2 и распределяется вращающимся распределительным устройством 3. Кислород и пар вводятся в слой топлива (не показан) через (Ьуомы 4, чтобы газифицировать уголь. При использовании газификатора расплавленный шлак собирается на наклонном поду 5 и периодически выпускается через отверстие 6 для удаления шлака, выполненное в элементе 7. К нижней части камеры 1 газификации подсоединена камера закалки 8, снабженная перфорированным трубчатым кольцом 9. Шлак из камеры 8 закалки попадает в бункер 10 при открьг вании клапана 11. Гранулы разгружаются из бункера 10 на движущийся конвейер 12, Вода, подаваемая к кольцу 9 через трубу 13, может рециркулировать через трубы 14 и 15 из закалочной камеры и бункера 10 при помощи насоса и фильтра (не показано). Закалочная камера 8 непроницаемо для газа прикреплена к дну камеры 1 га зификации через промежуточный сменный 59 фланец 16 многоспойного типа, который содержит Ш1пиндрич€ скую стальную втулку 17, имеющую толстый стальной фланец 18, приваренный к нижнему концу, и стальной кольцевой блок 19, приварен ный к верхнему концу втулки 17. Элемент 7 дпя слива (выпуска) шлака подг держнвается блоком 19 при псялопш болтов 20. Охлаждающая вода подается к спиральным каналам 21, предусмотренным в элементе 7 для выпуска шлака, через впускной и выпускной патрубки 22 и 23, чьи внешние соединения проходят через фланец 18. Кольцевой подовый элемент 24 поддерживается на верху элемента 7 для выпуска шлака и кольцевого блока 19. Охлаждающая вода также подается к сшфапьным каналам 25 в элементе 24 через впускной и шлпускной патрубки 26 и 27, чьи внешние соединения проходят через фланец 18. Кольцевая горелка 28 со смешивающим соппом коаксягально прикреплена ниже элемента 7 вокруг его центрального отверстия, и воздух и/или кислород и газ подаются по трубкам 29, имеюцшм выводы (не показаны) во фланце 18.Рекомендуется узеп соединения камер газификации укреплять газонепроницаемо при помоши болтов (не показаны), которые притягивают фланец камеры закалки к фланцу на основании камеры газификатора, чтобы зажать фланец 18 узла между собой. При такой конструкции горелка 28, элемент 7 для аыпуска шлака и коль цевой подовый элемент 24 могут легко удаляться для ремонта путем отвинчива ния болтов и опускания каме|1Ы закалки от камеры газификатора и снятия слоистого фланцевого узла. Подовый . элемент 24 выполнен с простирающимся вниз выступом ЗО, чья наружная периферическая поверхность соответствует наклонной поверхности 31 элемента 7 для выпуска шлака, с которой она находится в контакте. Эта конструкция эффективно обеспечивает герметизацию упомянутого соединения поверхностей 3 Хотя в предлагаемой конструкции поверхность вращения отверстия концевого подового элемента 32 имеет сходящийся вниз профиль, в некоторых случаях она может иметь расходящийся внн:э про- фипь, которшй более эффективно защищает элемент для выпуска щоака от турбупент ности, создаваемой в потоке, обеспечивает омыванйя шпака и железа, кроме того, помогает рюзбивапь пузырьковые образования и пульсации от взаимодействия п решси и ванны шпака. Ф о, р м у л нэобрётеВия 1.Газификатор угля, включакипиб камеру газификации, снабженную средств ми для ввода угля, кислорода и водяного пара, расположенные в нижней части камеры (поду) съемный кольцевой подовый элемент, охлаждаемый жидкостью, и контактирующий с ним элемент для слива шлака, охлаждаемый жидкостью и имеющий отверстие дпя слива шпака, расположенное соосно центральной оси камеры и отверстию в кольцевом подовом элементе, отличающийся тем, что, с цепью повышения срока непрерывной боты за счет повьпиения герметичности пода, кольцевой подовый элемент расположен над элементом для cnHEia шпака и нижняя поверхность кольцевого подового элемента контактирует с верхней поверхностью элемента для слива шлака« 2.Газификатор по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что подовый элемент выпопнен с кольцевым направленным вниз выступом, расположенным в его нижней центральной части, внешняя периферийная поверхность выступа соответствует внутренней периферийной поверхности отвер- -. стия элемента для слива шлака. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 4О78903, кл. 48-62, опублик. 14.О3.78.

«SI