×
01.09.2018
218.016.8245

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО СРЕДНЕТЕМПЕРАТУРНОГО КОКСА В КИПЯЩЕМ СЛОЕ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002665409
Дата охранного документа
29.08.2018
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области энерготехнологической переработки угля, в частности к получению из угля тепловой энергии и высококалорийного твердого топлива (кокса) для металлургии, энергетики и других отраслей промышленности. Способ переработки угля с получением твердого топлива и тепловой энергии включает термоокислительную обработку измельченного угля в аппарате с реактором кипящего слоя, в который подают уголь фракции 0-35 мм и воздух, поддерживают температуру 650-800°С. Воздух под воздухораспределительную решетку подводят через независимо регулируемые секции по длине кипящего слоя, при этом в первую секцию подают первичный воздух с расходом в диапазоне 4500-6500 нм/(м⋅ч), во вторую секцию - 3500-5500 нм/(м⋅ч), а в третью секцию - 1500-3500 нм/(м⋅ч). Технический результат - увеличение удельного выхода кокса в расчете на тонну перерабатываемого угля и производительности агрегата в расчете на квадратный метр газораспределительной решетки, а также снижение зольности получаемого кокса и, как следствие, повышение удельной теплоты сгорания. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области энерготехнологической переработки угля, в частности к получению из угля тепловой энергии и высококалорийного твердого топлива (кокса) для металлургии, энергетики и других отраслей промышленности.

Известен целый ряд способов энерготехнологической переработки углей с использованием техники кипящего слоя, ориентированных на получение кокса преимущественно из бурого угля. Характерным примером является технология, известная как способ термоконтактного коксования угля (способ ТККУ) в кипящем слое (Андрющенко А.И., Попов А.И. Основы проектирования энерготехнологических установок электростанций. - М.: Высшая школа, 1980). Коксование мелкозернистого угля осуществляется в аппарате с кипящим слоем при температуре около 540°С. При этом подвод тепла в кипящий слой обеспечивается за счет промежуточного теплоносителя, роль которого выполняет образующийся в процессе кокс. Для этой цели рециркулируемая часть кокса нагревается в коксонагревателе с воздушным дутьем за счет сжигания пиролизного газа. Основным продуктом данного способа являются мелкозернистый кокс (класс крупности 0-3 мм). Парогазовые продукты разложения угля подвергаются конденсации с выделением нескольких фракций смолы и пиролизного газа.

Недостатки данного способа заключаются в многостадийности процесса коксования и связанной с этим сложности технологической схемы и конструкций составляющих ее аппаратов, а также в токсичности ряда веществ (фенолы, полиароматические углеводороды и др.), содержащихся в продуктах термического разложения угля.

Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности является «Способ переработки угля» (патент РФ №2359006, 20.06.2009 г.). Данный способ заключается в том, что процесс осуществляют в аппарате кипящего слоя, выполненном в виде котельного агрегата с топкой, содержащей две секции кипящего слоя, разделенные барьером и снабженные средствами подачи воздуха в первую секцию и водяного пара или охлажденных дымовых газов во вторую секцию, при этом в первую секцию аппарата подают уголь фракции 0-35 мм и воздух, поддерживают в первой секции температуру 650-800°С, обеспечивают переток продукта из первой секции во вторую через барьер, установленный в аппарате между упомянутыми секциями, причем во вторую секцию подают водяной пар или охлажденные дымовые газы с обеспечением охлаждения полученного кокса до 150-250°С.

Основными недостатками этого способа является высокий вынос мелких частиц кокса в надслоевое пространство восходящим потоком газов и, как следствие, довольно низкий удельный выход кокса, а также повышенная зольность кокса. Для снижения доли уноса кокса из ванны кипящего слоя можно организовать над кипящим слоем расширение сечения, что позволяет резко снизить скорость течения газов и снизить количество выносимых из слоя частиц кокса. Однако габаритные размеры котлов, модифицируемых под энерготехнологическую переработку угля с получением двух продуктов - тепловой энергии и кокса, такую геометрию реактора позволяют реализовать только за счет уменьшения ширины непосредственно ванны с кипящим слоем. Это, в свою очередь, приводит к снижению производительности котлоагрегата как по тепловой энергии, так и по получаемому коксу.

Задача настоящего изобретения состоит в устранении вышеуказанного недостатка известных способов с целью повышения удельной производительности способа и удельного выхода кокса из 1 тонны угля.

Техническим результатом изобретения является увеличение удельного выхода кокса в расчете на тонну перерабатываемого угля и производительности агрегата в расчете на квадратный метр воздухораспределительной решетки, а также снижение зольности получаемого кокса и, как следствие, повышение его удельной теплоты сгорания.

Технический результат достигается за счет регулирования расхода подаваемого воздуха по длине кипящего слоя путем организации секционированной подачи первичного воздуха, при этом расход воздуха уменьшается от первой к третьей секции (рисунок 1).

Вследствие снижения скорости восходящего потока из кипящего слоя выносится меньше мелких и более легких частиц кокса, благодаря чему повышается удельный выход кокса и уменьшается его зольность, так как в зону термоокислительной обработки подается меньшее количество окислителя.

Способ осуществляют следующим образом. В аппарат с реактором кипящего слоя угля, который в зависимости от назначенного режима имеет температуру от 650 до 800°С, питателем непрерывно подают дробленый уголь с размером частиц от 0 до 35 мм. При этом происходит дробление крупных фракций угля в результате термического удара при попадании в кипящий слой с высокой температурой.

Более крупные частицы исходного угля, нагреваясь до температуры слоя и перемещаясь в горизонтальном направлении, последовательно проходят стадии сушки, пиролиза и частичной газификации. Воздух под воздухораспределительную решетку рекатора подводится через независимо регулируемые секции по длине кипящего слоя, при этом в 1-ю секцию подается первичный воздух с расходом в диапазоне 4500-6500 нм3/(м2⋅ч), во 2-ю секцию - 3500-5500 нм3/(м2⋅ч), а в 3-ю секцию - 1500-3500 нм3/(м2⋅ч). Мелкодисперсный уголь и газообразные продукты коксования воспламеняются в верхней части кипящего слоя и догорают в надслоевом пространстве за счет подачи вторичного воздуха, отдавая тепло поверхностям нагрева котельного агрегата для генерации тепловой энергии в виде горячей воды или водяного пара. Продукты сгорания через дымосос выбрасываются в атмосферу.

В примере, иллюстрирующем способ и устройство, использованы результаты балансового испытания модифицированного котельного агрегата КВТС-20, в котором типовая топка заменена реактором кипящего слоя, причем воздухораспределительная решетка по длине кипящего слоя разделена на три секции с независимой регулировкой расхода воздуха в каждой.

В таблице 1 приведены сравнительные технические показатели работы модифицированного котельного агрегата КВТС-20 с секционированной подачей первичного воздуха и без нее, в таблицах 2-3 - характеристики использованного угля фракции 0-35 мм марки 2Б Березовского месторождения Канско-Ачинского угольного бассейна с удельной теплотой сгорания 15,5 МДж/кг и полученного из него продукта - высококалорийного твердого топлива - кокса.

Таким образом, предложенный способ позволяет увеличить удельный выход кокса в расчете на тонну перерабатываемого угля и производительность агрегата в расчете на квадратный метр газораспределительной решетки, а также снизить зольность получаемого кокса и, как следствие, повысить удельную теплоту сгорания.


СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО СРЕДНЕТЕМПЕРАТУРНОГО КОКСА В КИПЯЩЕМ СЛОЕ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-3 из 3.
29.12.2017
№217.015.febc

Способ получения металлургического брикета

Изобретение описывает способ получения металлургического брикета, включающий смешение исходных компонентов – углеродсодержащего материала, связующего и воды, прессование брикетной смеси и сушку сформованного брикета, при этом в качестве связующего используют двухкомпонентное связующее,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638260
Дата охранного документа: 15.12.2017
23.11.2018
№218.016.a071

Способ переработки угля и устройство для его осуществления

Изобретение может быть использовано в химической и топливной промышленности. Карбонизат и попутный горючий газ получают путем обработки угля в плотном слое. Термоокислительную переработку угля с размером частиц от 5 до 100 мм осуществляют в плотном слое при температуре 650-1000°С в вертикальном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002673052
Дата охранного документа: 21.11.2018
16.05.2019
№219.017.5297

Способ получения среднетемпературного кокса

Изобретение относится к области энерготехнологической переработки угля, в частности к получению из угля тепловой энергии и высококалорийного твердого топлива (кокса) для металлургии, энергетики и других отраслей промышленности. Способ включает термоокислительную обработку измельченного угля...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002687411
Дата охранного документа: 13.05.2019
Показаны записи 1-10 из 14.
27.01.2013
№216.012.1feb

Способ получения брикетного топлива

Изобретение относится к производству брикетов, применяемых в качестве восстановителя для металлургических процессов, а также в качестве бездымного топлива для бытовых и промышленных печей. Способ получения брикетного топлива включает стадии подготовки исходных компонентов, смешивание,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473672
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.06.2014
№216.012.ce75

Способ термического обогощения угля и устройство для осуществления способа

Изобретение относится к области химической промышленности и предназначено для получения из угля высококалорийного твердого топлива. Устройство состоит из двух сообщающихся камер. Первая камера состоит из питателя (1) для подачи угля, колосниковой решетки (2) с возможностью удаления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518624
Дата охранного документа: 10.06.2014
27.12.2014
№216.013.1464

Способ производства газообразного теплоносителя и сушки им сыпучего материала и устройство для осуществления способа

Изобретение относится к химической и сельскохозяйственной промышленности, к области энергетики и может быть использовано для сушки сыпучего материала, например зерна, и получения кокса. Сущность изобретения заключается в том, что способ производства газообразного теплоносителя и сушки им...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536644
Дата охранного документа: 27.12.2014
29.12.2017
№217.015.f4ac

Способ термического обогащения углей

Изобретение относится к области переработки угля с получением высококалорийного твердого топлива и попутного горючего газа. Способ термоокислительной переработки угля заключается в том, что осуществляют карбонизацию дробленого угля или угольных брикетов с размером частиц до 60 мм в слоевом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637551
Дата охранного документа: 05.12.2017
29.05.2018
№218.016.58eb

Способ получения металлургического брикета

Изобретение раскрывает способ получения металлургического брикета, который заключается в смешении исходных компонентов – углеродсодержащего материала, представляющего собой мелочь коксовую марки МК-1, получаемую посредством среднетемпературной карбонизации бурого угля, двухкомпонентного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655175
Дата охранного документа: 24.05.2018
13.09.2018
№218.016.8744

Способ получения кускового топлива

Изобретение раскрывает способ получения кускового топлива путем смешения исходных компонентов – углеродсодержащего материала, зернистого наполнителя и связующего, формования полученной смеси и сушки, при этом в качестве углеродсодержащего материала используют осадок фильтр-прессов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002666738
Дата охранного документа: 12.09.2018
23.11.2018
№218.016.a071

Способ переработки угля и устройство для его осуществления

Изобретение может быть использовано в химической и топливной промышленности. Карбонизат и попутный горючий газ получают путем обработки угля в плотном слое. Термоокислительную переработку угля с размером частиц от 5 до 100 мм осуществляют в плотном слое при температуре 650-1000°С в вертикальном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002673052
Дата охранного документа: 21.11.2018
02.12.2018
№218.016.a2fe

Способ получения бездымного бытового топлива

Изобретение раскрывает способ получения бездымного бытового топлива, включающий смешение исходных компонентов – углеродсодержащего материала, связующего, минеральной добавки и воды, прессование брикетной смеси и сушку сформированного брикет, при этом в качестве углеродсодержащего материала...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002673794
Дата охранного документа: 30.11.2018
01.03.2019
№219.016.cdac

Способ получения пылеугольного топлива и установка для осуществления способа

Изобретение относится к области химической промышленности, направлено на совершенствование технологии производства пылеугольного топлива и может быть использовано в энергетике, металлургии и других отраслях народного хозяйства. Сущность изобретения заключается в том, что в способе получения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002320700
Дата охранного документа: 27.03.2008
20.03.2019
№219.016.e360

Способ получения металлургического полукокса

Изобретение относится к области получения металлургического полукокса и может быть использовано в металлургии. Способ включает термообработку слоя угля в вертикальном аппарате шахтного типа при розжиге со стороны, противоположной подаче воздуха. В качестве сырья используют уголь фракции 20-70...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002275407
Дата охранного документа: 27.04.2006
+ добавить свой РИД