×
10.11.2013
216.012.7ee2

СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение может быть использовано в области энергетики, газовой, угольной и химической отраслях промышленности. Способ сжигания твердого топлива включает подачу его в шлаковый расплав топки, барботирование расплава кислородсодержащим газом или газообразным кислородом, сжигание и вывод продуктов сгорания из топки. Подачу топлива осуществляют со стороны верхнего ряда фурм топки, а сжигание ведут при полном покрытии поверхности расплава шубой слоем от 0,3-0,7 м в зависимости от вида топлива, при этом в ванне расплава создают регулируемое вращательное движение расплава в вертикальной плоскости упругими встречными струями кислородсодержащего газа, подаваемого в расплав на разных уровнях с раздельным для струй регулируемым давлением в пределах 0,8-3 ати. Изобретение позволяет повысить выход оксида углерода при газификации. 2 ил., 1 табл.
Основные результаты: Способ сжигания твердого топлива, включающий подачу его в шлаковый расплав топки, барботирование расплава кислородсодержащим газом или газообразным кислородом, сжигание и вывод продуктов сгорания из топки, отличающийся тем, что подачу топлива осуществляют со стороны верхнего ряда фурм топки, а сжигание ведут при полном покрытии поверхности расплава шубой слоем от 0,3-0,7 м в зависимости от вида топлива, при этом в ванне расплава создают регулируемое вращательное движение расплава в вертикальной плоскости упругими встречными струями кислородсодержащего газа, подаваемого в расплав на разных уровнях с раздельным для струй регулируемым давлением в пределах 0,8-3 ати.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области энергетики, газовой, угольной и химической отраслям промышленности.

В России предложен ряд процессов газификации и сжигания угля в расплавленной шлаковой ванне, мало отличающихся друг от друга, имеющих в качестве основного устройства плавильный агрегат: (по авторскому свидетельству №510842 «Способ непрерывной плавки сульфидных материалов» и патентам: США №№4252560 «Пирометаллургический способ обработки сырья тяжелого цветного металла», 4294433 «Пирометаллургический способ и печь для штейна и неочищенных цветных металлов»; Франции «Пирометаллургический способ и печь для превращения руд тяжелых цветных металлов» - заявка №2444721, Японии - заявка №56-45980 «Печь и способ пирометаллургии для обработки шихты тяжелых цветных металлов». Широко внедренный процесс плавки медного сульфидного сырья в ванне шлакового расплава стал основой для разработки многих новых процессов. Печь для всех этих процессов - фьюминговая печь, уже почти сто лет работающую в свинцово-цинковой и оловянной металлургии. Недостатками вышеперечисленных способов является невозможность получения газифицированного топлива.

Наиболее близким к предлагаемому является способ сжигания твердого топлива (патент РФ №2049291 опуб. 27.11.1995), включающий подачу его в шлаковый расплав топки, барботирование расплава кислородсодержащим газом или газообразным кислородом и вывод продуктов сгорания из топки.

Недостатком данного способа является низкий выход оксида углерода. Опытно-промышленные испытания по переработке углей в шлаковом расплаве показали, что при загрузке углей на шлаковую ванну уголь находится на поверхности и только бурное перемешивание ванны газами дает возможность проникать ему вглубь расплава. В существующих печах это приводит к сжиганию большего количества топлива, чем это необходимо для оптимального процесса газификации.

Задачей изобретения является повышение выхода оксида углерода при газификации, интенсификации этого процесса, расширение возможности его регулирования.

Достигается это за счет способа сжигания твердого топлива, включающего подачу его в шлаковый расплав топки, барботирование расплава кислородсодержащим газом или газообразным кислородом, сжигание и вывод продуктов сгорания из топки. Согласно изобретению подачу топлива осуществляют со стороны верхнего ряда фурм, а сжигание ведут при полном покрытии поверхности ванны топливом (шубой) с изменением высоты слоя 0,3-0,7 м над уровнем расплава в зависимости от вида топлива. При этом в ванне расплава создают регулируемое вращательное движение расплава в вертикальной плоскости созданного упругими встречными струями кислородсодержащего газа, подаваемого в расплав на разных уровнях с раздельным для струй регулируемым давлением газа в пределах 0,8-3 ати, а соотношение кислорода и воздуха в дутье для погруженных в расплав верхних и нижних фурм регулируется раздельно.

Подачу топлива со стороны верхнего ряда фурм осуществляют для того, чтобы оно увлекалось потоком струи (фиг.1, 2) в сторону нижних фурм и увлечение топлива вглубь расплава шлака. Это позволяет более полно извлечь из твердого топлива летучих, а оставшийся более тяжелый коксовый остаток (для угля 60%, для древесины 32%, для торфа 45-47%, для антрацита 99%) выходит из зоны контакта верхней кислородсодержащей струи и попадает в область работы второго ряда более заглубленных фурм, увеличивает зону контакта кислорода с топливом. При этом в расплаве будут проходить следующие реакции:

2С+O2=2CO, С+O2=CO2,

выход которых будет определяться температурой.

Образование на поверхности шлакового расплава шубы из твердого топлива позволяет снизить в генераторном газе содержание CO2, т.к. при выходе газа CO2 из шлакового расплава и прохождения его через слой шубы при температурах свыше 750°C идет реакция:

CO2+C=2СО.

Процесс газификации происходит более активно с малым выходом углекислого газа, если слой органического материала будет полностью закрывать всю поверхность и возвышаться над ней. При этом для различного топлива могут быть подобраны разные режимы. Например, облегченные материалы (торф, дерево) могут иметь слой, непогруженный в расплав на высоту до 0,7 метра, а более тяжелые (уголь, антрацит) не менее 0,3 м.

Следует отметить, что летучие составляющие при соприкосновении угля, торфа или дерева с расплавом мгновенно, взрывоподобно выделяются и разрушают куски топлива на мелкие частички. У антрацита это происходит хуже. Газификация кокса будет происходить также хуже, если не увеличивать концентрацию кислорода в дутье нижних рядов фурм, для этого соотношение кислорода и воздуха в дутье для погруженных в расплав верхних и нижних фурм регулируется раздельно с помощью известных устройств.

При общем давлении в фурмах меньше 0,8 ати интенсивность процесса резко падает, увеличение давления свыше 3 ати приводит к сильному возрастанию пылевыноса.

Опыты по получению генераторного газа проводили в модельных устройствах, имеющих две фурмы расположенные на одном уровне (прототип) и смещенные относительно друг друга (по предложенному способу), помещенные в шахтную печь для компенсации тепловых потерь во внешнюю среду в связи с малыми размерами. В разогретую печь до 1400°C устанавливали устройство, включали дутье, заливали жидкий шлак и включали дутье, после чего на поверхность расплава подавали твердый восстановитель. Результаты анализов на соотношение CO, CO2 и по содержанию одного из газов по прототипу и предложенному способу приведены в таблице.

Таким образом, использование фурм, расположенных на разных высотах, позволяет повысить выход генераторного газа по сравнению с прототипом.

Газогенераторы предложенного типа могут иметь производительность от 500 тонн угля в сутки до 2000-3000 тонн и более.

Способ реализуется на примере газогенератора, приведенного на фиг.1, 2, где 1 - шахта, 2 - загрузочная течка твердого топлива, 3 - направление движения расплава в печи, 4 - перегородка, 5 - верхний ряд кислородовоздушных фурм, 6 - нижние ряд кислородовоздушных фурм, 7 - горелка обогрева сифона, 8 - сифон для выпуска расплава.

Вариант конструкции газогенератора - наклон стенок до 30° от вертикали от уровня расплава в спокойном состоянии или установка горизонтального газохода цилиндрического газохода. Эти варианты конструкции снижают пылевынос за счет снижения скорости газов на выходе из расплава и могут быть применены при газификации мелкого коксика, древесных опилок и других сыпучих материалов.

Работает газогенератор следующим образом.

Через сифон 8 в газогенератор заливается жидкий шлак, наплавленный в какой-либо печи. Жидкая ванна шлака может быть наплавлена газовыми переносными горелками на его подине до уровня нижних фурм 6, после чего включается горелка обогрева сифона 7. Затем включается дутье через нижние фурмы и начинает загружаться твердое топливо через загрузочную течку 2. После появления следов расплава у верхних фурм включается дутье верхних фурм 5 и газогенератор выводится на технологический уровень, включается подача газа в наклоные фурмы 5, 6, создающих вертикальное перемешивание шихты в расплаве 3. Для исключения удаления газов установлены вертикальные перегородки 4.

При непрерывной работе шлак из сифона 8 переливается непрерывно в какую-либо емкость, ковши, миксер, электропечь и др. Горючий газ либо прямо сжигается в газогенераторе, либо через шахту 1 после утилизации физического тепла в котле поступает на очистку и далее используется по назначению.

Газогенераторы предложенного типа могут иметь производительность от 500 тонн твердого топлива в сутки до 2000-3000 тонн и более.

Способ сжигания твердого топлива, включающий подачу его в шлаковый расплав топки, барботирование расплава кислородсодержащим газом или газообразным кислородом, сжигание и вывод продуктов сгорания из топки, отличающийся тем, что подачу топлива осуществляют со стороны верхнего ряда фурм топки, а сжигание ведут при полном покрытии поверхности расплава шубой слоем от 0,3-0,7 м в зависимости от вида топлива, при этом в ванне расплава создают регулируемое вращательное движение расплава в вертикальной плоскости упругими встречными струями кислородсодержащего газа, подаваемого в расплав на разных уровнях с раздельным для струй регулируемым давлением в пределах 0,8-3 ати.
СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА
СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 61-70 из 237.
10.11.2013
№216.012.7c8b

Устройство для электротерапии

Устройство для электротерапии относится к области пироэлектрических явлений в кристаллах и может быть использовано в демонстрациях по физике поведения спонтанной поляризованности диэлектриков при изменении температуры, а также в физиотерапии и косметологии. Техническим результатом изобретения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497556
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7d43

Способ усреднения сыпучего материала

Способ усреднения может быть использован на складах металлургических, строительных и топливно-энергетических предприятий. Способ включает укладку сыпучего материала в шевронной штабель до полной загрузки рабочей площади, с последующей отгрузкой материала через дно и одновременной укладкой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497740
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7e1f

Способ сепарации минеральных частиц с предварительной обработкой магнитным коллоидом

Изобретение относится к способу сепарации минеральных частиц, содержащих ценный компонент. Способ включает смешивание водной пульпы исходного сырья с дисперсией, содержащей коллоидные магнитные частицы, и обработку полученной смеси в магнитном поле для извлечения концентрата ценного компонента....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497960
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7e54

Установка для автоматического управления процессом очистки грунтов от нефти

Изобретение относится к защите окружающей среды, а именно к рекультивации загрязненных нефтью земель, обезвреживанию почвы, грунтов, нефтешлама и автоматическому управлению процессом очистки нефтезагрязненных грунтов. Установка включает базовый автомобиль 1 с платформой и установленным на нем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498013
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7e62

Универсальный строительный элемент для стержневых конструкций

Изобретение относится к строительству, в частности к универсальному строительному элементу, который может быть использован при изготовлении стержневых конструкций. Технический результат заключается в повышении прочностных характеристик. Универсальный строительный элемент включает деревянный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498027
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.11.2013
№216.012.81b4

Способ получения порошка диборида титана для материала смачиваемого катода алюминиевого электролизера

Изобретение относится к материалу смачиваемого анода алюминиевого электролизера. Порошок диборида титана получают при проведении карботермической реакции между мелкодисперсными порошковыми компонентами шихты из безводного диоксида титана, борного ангидрида или борной кислоты и углерода в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498880
Дата охранного документа: 20.11.2013
20.11.2013
№216.012.81d6

Устройство спасения на железнодорожных путях и способ его применения

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к спасательным устройствам, установленным на локомотиве железнодорожного состава и предназначенным для спасения людей и предотвращения столкновения с животными на железнодорожных путях. На лобовой части локомотива...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498914
Дата охранного документа: 20.11.2013
20.11.2013
№216.012.828b

Цифровая адаптивная система управления процессом уплотнения асфальтобетонной смеси

Изобретение относится к технике для укладки дорожного покрытия, в частности к системам автоматического цифрового управления, и может быть использовано в процессе уплотнения асфальтобетонной смеси. Технический результат заключается в повышении точности и эффективности цифровой адаптивной системы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499095
Дата охранного документа: 20.11.2013
20.11.2013
№216.012.82b7

Способ открытой разработки вытянутых месторождений крутопадающих залежей

Изобретение относится к горному делу, в частности к разработке полезных ископаемых открытым способом, и может быть использовано при отработке глубоких месторождений вытянутой формы в плане. Техническим результатом является повышение полноты отработки запасов месторождения и эффективности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499139
Дата охранного документа: 20.11.2013
27.12.2013
№216.012.8f2b

Мясные рубленые изделия

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству мясных рубленых изделий повышенной пищевой ценности для здорового, детского, диетического, лечебно-профилактического питания. Мясные рубленые изделия содержат фарш из говядины, муку топинамбура гидратированную и соль...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502344
Дата охранного документа: 27.12.2013
Показаны записи 61-70 из 226.
27.10.2013
№216.012.7a31

Плитно-рамный фундамент для малоэтажного строительства на слабых грунтах

Изобретение относится к строительству фундаментов малоэтажных зданий на слабых грунтах, которые характеризуются с одной стороны небольшим весом малоэтажного здания, а с другой стороны - слабыми несущими свойствами основания. Плитно-рамный фундамент для малоэтажного строительства на слабых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496943
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.7a39

Узловое соединение стержней пространственного каркаса

Изобретение относится к строительству, а именно к узлам сопряжения элементов пространственных конструкций. Технический результат заключается в повышении надежности соединения. Узловое соединение включает сборно-разборный узловой элемент, выполненный из соединенных между собой четырехгранных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496951
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.7a3f

Способ усиления деревянных балок междуэтажных перекрытий

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу усиления деревянных балок междуэтажных перекрытий. Технический результат заключается в обеспечении эффективности усиления балочного перекрытия, снижении трудоемкости, материалоемкости и сохранении высоты перекрытия. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496957
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2013
№216.012.7c6f

Способ лечения хронического риносинусита с помощью магнитных наночастиц

Изобретение относится к медицине, а именно к отоларингологии, и может быть использовано для лечения обострения хронического риносинусита. Для этого железосодержащие наночастины ферригидрита, полученные в результате культивирования бактерий Klebsiella oxytoca, выделенных из сапропеля озера...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497528
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7c8b

Устройство для электротерапии

Устройство для электротерапии относится к области пироэлектрических явлений в кристаллах и может быть использовано в демонстрациях по физике поведения спонтанной поляризованности диэлектриков при изменении температуры, а также в физиотерапии и косметологии. Техническим результатом изобретения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497556
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7d43

Способ усреднения сыпучего материала

Способ усреднения может быть использован на складах металлургических, строительных и топливно-энергетических предприятий. Способ включает укладку сыпучего материала в шевронной штабель до полной загрузки рабочей площади, с последующей отгрузкой материала через дно и одновременной укладкой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497740
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7e1f

Способ сепарации минеральных частиц с предварительной обработкой магнитным коллоидом

Изобретение относится к способу сепарации минеральных частиц, содержащих ценный компонент. Способ включает смешивание водной пульпы исходного сырья с дисперсией, содержащей коллоидные магнитные частицы, и обработку полученной смеси в магнитном поле для извлечения концентрата ценного компонента....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497960
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7e54

Установка для автоматического управления процессом очистки грунтов от нефти

Изобретение относится к защите окружающей среды, а именно к рекультивации загрязненных нефтью земель, обезвреживанию почвы, грунтов, нефтешлама и автоматическому управлению процессом очистки нефтезагрязненных грунтов. Установка включает базовый автомобиль 1 с платформой и установленным на нем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498013
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7e62

Универсальный строительный элемент для стержневых конструкций

Изобретение относится к строительству, в частности к универсальному строительному элементу, который может быть использован при изготовлении стержневых конструкций. Технический результат заключается в повышении прочностных характеристик. Универсальный строительный элемент включает деревянный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498027
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.11.2013
№216.012.81b4

Способ получения порошка диборида титана для материала смачиваемого катода алюминиевого электролизера

Изобретение относится к материалу смачиваемого анода алюминиевого электролизера. Порошок диборида титана получают при проведении карботермической реакции между мелкодисперсными порошковыми компонентами шихты из безводного диоксида титана, борного ангидрида или борной кислоты и углерода в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498880
Дата охранного документа: 20.11.2013
+ добавить свой РИД