Имя изобретателя: Бугаенко Н.И. (RU); Кулаков А.Г. (RU); Мясоедов В.Н.
Имя патентообладателя: Общество с ограниченной ответственностью «Таежное»
Адресок для переписки: 662547, Красноярский край, г. Лесосибирск, 7-й мкр., коммунально-складская база №3, директору ООО «Таежное», В.Н. Мясоедову
Дата начала деяния патента: 2003.03.26

Изобретение относится к области всеохватывающей переработки твердого горючего на
базе биоресурсов и может быть применено в энергетике и хим индустрии,
непосредственно, при газификации твердого горючего на базе торфа, угольной мелочи и опилок в
газогенераторах. Комплекс выполнен в виде энергоблока, включающего блок оборудования
подготовки и подачи горючего, воздуха и воды, по очень мере один набор разделения
горючего на газообразную и твердую фракции, содержащим по очень мере один
газогенератор. При всем этом блок оборудования подготовки и подачи горючего выполнен в виде
полосы производства брикетов твердого горючего на базе биоресурсов, к примеру, торфа,
угольной мелочи и опилок. Линия производства твердого горючего включает блок
подготовки консистенции к брикетированию, который в свою очередь связан с процессом для
брикетирования, при этом блок обеспечен системой для подготовки сырьевой консистенции, состоящей,
к примеру, из торфа, угольной мелочи и опилок. Для каждого вида сырья предусмотрена своя
система подготовки, включающая устройства для подачи, измельчения, переработки,
дозатор. Не считая системы для подготовки сырьевой консистенции, блок включает смеситель для
смешивания приготовленных сырьевых компонент консистенции, насос для подачи воды, пресс-экструдер,
сушку. Линия в свою очередь технологически связана с процессом газификации. При этом
набор разделения горючего на газообразную и твердую фракции содержит
газогенераторную установку для газификации топливных брикетов на базе биоресурсов.
Для воплощения газификации брикетов комплекс содержит газогенераторную установку,
которая состоит из газогенератора и камеры окисления. Газогенератор состоит из
бункера-питателя, дутьевой коробки, агрессивно смонтированной на раме, укрепленной на
стойках. Конкретно к дутьевой коробке снизу установлен золосборник, состоящий
из корпуса, водооросительной системы и шнека выгрузки золы. Генераторный газ из
газогенератора выводится по газоходу и направляется в газовую форсунку камеры
окисления. Приобретенный теплоноситель по газоходу направляется к водогрейным котлам либо
теплообменнику. Основное предназначение изобретения создание теплоносителя из
нестандартных видов горючего для обеспечения имеющихся и действующих водогрейных
котлов и теплообменников с суммарной мощностью до 1 Гкал.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к области всеохватывающей переработки твердого горючего на
базе биоресурсов и может быть применено в энергетике и хим индустрии,
непосредственно, при газификации твердого горючего в газогенераторах.

Изобретение относится а именно к комплексу утилизации биоресурсов с
получением термический энергии, также к производству твердого горючего из биоресурсов,
другими словами органических промышленных отходов (торфа, торфяных брикетов, древесных отходов
и т.д.) таковой формы, которая может подходить к, а именно, брикетам с определенной
теплотворной способностью.

Изобретение ориентировано на создание комплекса для получения твердого горючего на
базе биоресурсов, а конкретно, торфа, угольной мелочи и опилок, и его переработку, что
содействует получению качественного коммунально-бытового горючего
определенного класса, также включает его газификацию с целью получения конечного
продукта в виде термический энергии.

Известны установки для сжигания мусора с одновременным получением энергии. Но
функционирование таких установок с применением промышленных отходов, а именно,
таких, которые могут употребляться для нестандартных отходов, часто содержащих
галогены, может привести к повреждению установок. Не считая того, такое сжигание
нетрадиционного горючего просит всепостоянства температуры, при которой происходит
сжигание, которую очень тяжело поддерживать, потому что введение разных отходов с
разной теплотворной способностью приводит к ненужному изменению температуры
сжигания отходов.

Эта неувязка по сей день в главном решалась за счет того, что для сжигания
применялось огромное количество дополнительных энергоэлементов. Небезопасные вещества,
к примеру, диоксины, получающиеся при сжигании специфичного мусора, также делают
делему, которая может быть решена только за счет того, что повсевременно поддерживается
температура сжигания выше 1260°С.

Не считая того, большая часть горючих материалов склонны к образованию плотного
поверхностного слоя во время сжигания либо газификации, препятствующего либо стопроцентно
исключающего сжигание либо газификацию.

Другая неувязка появляется при промежном либо неизменном складировании
токсических, жестких отходов, требующих дорогостоящих предохранительных мероприятий.
Не считая того, в текущее время становится все сложнее отыскать новые места как для хранения
специфичного мусора, так и для размещения установок для сжигания его.

Не считая того, значительную, обширно известную делему представляет собой
транспортировка.

Известен топливный брикет (патент РФ № 2091446, МПК C 10 L 5/14, 27.09.97), содержащий последующие
составляющие в мас.%: размельченный торф — 27,5-32,5; размельченный уголь бурый либо каменный
27,5-32,5 и нитрат целлюлозы до 100. Топливный брикет получают смешиванием компонент с
добавлением в качестве растворителя этилацетата, массу прессуют на гидравлическом
прессе через матрицы при давлении 15 МПа. Готовые шнуры режут на длину 200 мм и сушат при
температуре 50°С до неизменного веса.

Недочетом известного будет то, что рецептура и разработка производства этих
брикетов предугадывает применение растворителя. Это делает технологический процесс
небезопасным. Также введение в состав брикета хим веществ окислителя усложняют
технологических процесс и наращивают цена брикетов.

К недочетам известной системы относится и то, что в ней готовый продукт для
сжигания употребляется в обезвоженном и необогащенном виде, что приводит к недожегу
горючего и ухудшению экологии.

Известен метод газификации твердого горючего, размельченного до фракции мельче 100 мкм,
в прямоточном газогенераторе вертикального типа под давлением на парокислородном
дутье (патент США № 4272255, кл. 48-63, оп. 1981).

Известен генератор, включающий в себя корпус, горелку для ввода горючего и
парокислородной консистенции либо кислорода, размещенную в высшей части аппарата, патрубки
отвода газа и шлака в нижней части газогенератора (заявка ФРГ №3534015, кл. C 10 J 3/00, 1986).

Недочетом известного решения является низкий КПД газификации в итоге того,
что температура газа и шлака на выходе из генератора должна быть не ниже температуры
обычного водянистого шлакоудаления во избежание шлакования стен реактора. Эта
температура для разных углей составляет 1650-1800К. При настолько высочайшей температуре газа,
требуется массивный и дорогой радиационный теплообменник, работающий в жестких
критериях в коррозионной среде. Недочетом известной конструкции является наличие
футеровки снутри аппарата, что усложняет установка аппарата, просит повторяющихся
остановок газогенератора для подмены футеровки.

Известен метод газификации твердого горючего в стационарном слое с внедрением
отсева мелкофракционного горючего (авторское свидетельство СССР № 106090, кл. C 10 J 3/08, оп.
1956). Этот метод реализуется в газогенераторе, представляющем из себя вертикальную
обскурантистскую камеру, в которую сверху подают горючее, а снизу производят эвакуацию
золы. Загружаемое горючее образует стационарный слой, лежащий на распределительной
решетке, через которую подают газифицирующий агент (первичный воздух с добавлением
пара). Слой горючего в нижней части газогенератора раскален, и в нем происходит активное
реагирование меж углеродом горючего и подаваемым в газогенератор дутьем.
Образовавшиеся высокотемпературные продукты реагирования, подымаются ввысь,
подсушивая и пиролизуя вышележащие слои горючего. При всем этом продукты полного сгорания (СО,
Н2О) реагируют с углеродом и восстанавливаются, образуя горючие составляющие (СО, Н2).
Выходящий из слоя генераторный газ отводится в высшей части газогенератора. Для более
насыщенного протекания реакции газификации горючее подвергают подготовительной
подготовке, дробя и измельчая его до размера частиц 0-25 мм, в газогенератор подают
горючее 6-25 мм. Реализация этого метода включает трудо- и энергоемкую стадию
подготовительной подготовки горючего с дроблением, измельчением и отсевом маленьких
фракций.

К недочетам известного метода можно отнести наличие операции отсева
мелкофракционных частиц на стадии топливоподготовки и компанию пневмотранспорта
для вдувания отсеянных частиц в стационарный слой. Не считая этого, теплотворная
способность генераторного газа мала и не превосходит значение 1400 ккал/куб.м.

Как видно из приведенного выше анализа, известны установки раздельно по производству
твердого горючего; его переработки; сжиганию; газификации; известны установки для
газификации твердого горючего. Но нет одного комплекса по переработки твердого
горючего, включающего стадии подготовки и получения коммунально-бытового горючего на
базе биоресурсов и следующую его газификацию с целью получения термический энергии.

Более близким к предлагаемому изобретению и принятому за макет является
известен энергоблок (патент РФ № 2174611, МПК7 F 01 K 21/04, F 23 B 1/14, оп. 10.10.2001 г.), включающий
оборудование подготовки и подачи горючего, воздуха и воды, обогрева и циркуляции воды и/либо
теплоносителя, по очень мере один электрогенератор с расширительной машиной, также
обеспечен по очень мере одним комплектом оборудования для теплового разделения
горючего на газообразную и твердую фракции, содержащим по очень мере один
газогенератор в виде полой камеры сгорания с полой герметичной вставкой, соединенной с
затворами.

Недочетами известного технического решения в главном будет то, что установка
может работать на газообразном, водянистом горючем, также на обозначенных видах горючего с
маленький добавкой твердого горючего, к примеру, каменного угля, сланцев, торфа, опилок и,
во-2-х, система является конструктивно сложной.

Предлагаемое изобретение ориентировано на решение вышеуказанных недочетов и от его
использования может быть получен последующий технический итог:

создание цикла без остаточной переработки твердого горючего на базе утилизации
биоресурсов с полным извлечением ценного продукта и направление его потребителю при
сохранении чистоты среды.

Достигается это тем, что предлагаемый комплекс выполнен в виде энергоблока,
включающего блок оборудования подготовки и подачи горючего, воздуха и воды, по очень
мере один набор разделения горючего на газообразную и твердую фракции, содержащим по
очень мере один газогенератор. При всем этом блок оборудования подготовки и подачи горючего
выполнен в виде полосы производства брикетов твердого горючего на базе биоресурсов,
к примеру, торфа, угольной мелочи и опилок. Линия производства твердого горючего
включает блок подготовки консистенции к брикетированию, который в свою очередь связан с
процессом для брикетирования, при этом блок оснащен системой для подготовки сырьевой
консистенции, состоящей, к примеру, из торфа, угольной мелочи и опилок. Для каждого вида сырья
предусмотрена своя система подготовки, включающая устройства для подачи, измельчения,
переработки, дозатор. Не считая системы для подготовки сырьевой консистенции, блок включает
смеситель для смешивания приготовленных сырьевых компонент консистенции, насос для подачи
воды, пресс-экструдер, сушку. Линия в свою очередь технологически связана с процессом
газификации. При этом набор разделения горючего на газообразную и твердую фракции
содержит газогенераторную установку для газификации топливных брикетов на базе
биоресурсов. Для воплощения газификации брикетов комплекс содержит
газогенераторную установку, которая состоит из газогенератора и камеры окисления.
Газогенератор состоит из бункера-питателя, дутьевой коробки, агрессивно смонтированной на
раме, укрепленной на стойках. Конкретно к дутьевой коробке снизу установлен
золосборник, состоящий из корпуса, водооросительной системы и шнека выгрузки золы.
Генераторный газ из газогенератора выводится по газоходу и направляется в газовую
форсунку камеры окисления. Приобретенный теплоноситель по газоходу направляется к
водогрейным котлам либо теплообменнику.

Предлагаемая установка газификации топливного брикета создана для
газификации органического горючего на базе биоресурсов, к примеру, торфа, угольной
мелочи и опилок, сформированного в брикеты. В качестве горючего могут применяться и
другие виды нестандартных энергоэлементов: опилок, торфа, угольной пыли, бумаги,
текстиля, резины и т.д.

Таким макаром, основное предназначение газогенератора-производство теплоносителя из
нестандартных видов горючего для обеспечения имеющихся и действующих водогрейных
котлов и теплообменников с суммарной мощностью до 1 Гкал.

Данный комплекс поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена технологическая схема
комплекса; на фиг.2 — представлена газогенераторная установка.

Данный комплекс поясняется чертежами, где

фиг.1 приведена технологическая схема
комплекса

Фиг.2 — представлена газогенераторная установка, вид

Фиг.3 — то же,
вид с боковой стороны

Фиг.4 — то же, вид сверху

Фиг.5 — то же, вид в сечении А-А

Позиции на технологической схеме (фиг.1) обозначают: склад торфа — 1; скребковый
сборочный поток — 2; сепаратор — 3; устройство механической переработки — 4; бункер — 5; склад
угольной мелочи — 6; скребковый контейнер — 7; магнитный сепаратор — 8; склад горючего — 9;
участок механической переработки — 10; бункер — 12; дозаторы – 11, 13 и 14; смеситель — 15; пресс-экструдер
— 16; сушка — 17; склад готовой продукции — 18; теплогенератор — 25; дозатор — 27; насос — 28.

Позиции на чертежах, где представлена газогенераторная установка (фиг.2, 3, 4, 5)
обозначают: газогенератор — 29; камера окисления — 30; бункер-питатель — 31; шахта — 32;
дутьевая коробка — 33; стойки — 34; вентилятор — 35; золосборник — 36; колосниковые решетки — 37;
газоход — 38; газовая форсунка — 39; воздухонагреватель — 40; вентилятор — 41; канал — 42;
площадка — 43; вентилятор — 44; вентилятор — 45.

Предлагаемая установка для газификации топливных брикетов состоит из
газогенератора прямого деяния 29 и камеры окисления 30. Газогенератор содержит бункер-питатель
31, который установлен в высшей части газогенератора и сразу является верхним
перекрытием шахты 32. Дутьевая коробка 33 агрессивно смонтирована на раме, укрепленной на
стойках 34, во внутреннюю полость дутьевой коробки 33 нагнетается воздух вентилятора 35,
который подается в зону горения.

Конкретно к дутьевой коробке 33 снизу крепится золосборник 36, состоящий из
корпуса, водооросительной системы и шнека выгрузки золы. В корпусе шахты 32
газогенератора выполнены два отверстия. Верхнее наклонное — для вывода генераторного
газа, нижнее — дверца для розжига газогенератора и чистки колосниковой решетки 37.
Футеровка газогенератора и окислительной камеры выполнены из шамотного кирпича (внутренняя)
и шамотного легковеса (внешняя).

Генераторный газ из газогенератора 29 выводится по газоходу 38 и направляется в
газовую форсунку 39 камеры окисления 30. В камере окисления 30 размещен трубный
воздухонагреватель 40, через который подают воздух вентилятором 41. Общий канал 42 — для
вывода товаров сгорания. Для обслуживания установки предусмотрена площадка 43.

Комплекс для переработки твердого горючего на базе биоресурсов и получения
термический энергии работает последующим образом.

Согласно технологической схеме производства торф со склада 1 подается погрузчиком в
приемный бункер скребкового сборочного потока 2, откуда подается на сепаратор 3, где отделяют
большие древесные включения (более 30 мм) и посторонние включения. Отсепарированный торф
поступает дальше на устройство механической переработки 4, а потом при помощи ленточного
сборочного потока скапливается в бункере 5.

Угольная мелочь со склада 6 скребковым сборочным потоком 7 подают на магнитный сепаратор 8,
где улавливаются железные включения и дальше ленточным транспортером
направляется на механическую переработку 10, после этого ленточным сборочным потоком подается
в бункер 12.

Аналогично осуществляется подготовка опилок — отсев маленькой фракции на сепараторе и
подачи в бункер.

Приготовленные таким макаром составляющие сырьевой консистенции через дозатор 11, 13 и 14 подают
в смеситель 15. Зависимо от влажности компонент сырья в смеситель вероятна
подача воды через дозатор 27 и насос 28.

После смешивания консистенции в смесителе 15 она поступает в приемный бункер шнекового
пресса-экструдера 16, в каком происходит формование брикетов, которые дальше подают на
сетчатый транспортер тоннельной сушки 17.

Сушка сформованного горючего осуществляется методом продувания жаркого воздуха
теплогенератором 25.

Высушенные до определенной влажности топливные брикеты поступают на вентилируемый
склад готовой продукции 18 для конечной досушки и акклимации.

Отсевы от угля, опилок и торфа направляются на склад горючего 9 и дальше сжигаются в
топке теплогенератора 25. Готовые топливные брикеты направляются в установку для
газификации.

Далее происходит газификация брикетов в газогенераторной установке, состоящей из
газогенератора прямого деяния и камеры окисления. Установка работает в непрерывном
режиме. Генераторный газ, приобретенный в газогенераторе, сжигается в окислительной
камере, расположенной рядом с газогенератором. Приобретенный теплоноситель по газоходу
направляется к водогрейным котлам либо теплообменнику.

Топливные брикеты загружают в бункер-питатель. Проходя через шахту 32 газогенератора
29, брикет сначало дает “физическую воду”, подвергаясь сухой перегонке с
образованием “летучих” и угольного остатка. Потом в нижней, активной зоне происходит
окисление угольного остатка до СО2, потом взаимодействие угольного остатка с СО2
дает СО-основной компонент генераторного газа.

Генераторный газ проходит через выводной патрубок и попадает в газовую форсунку 39,
где смешивается с нагретым в воздухонагревателе 40 окислителем и сгорает в
окислительной камере 30. Продукты сгорания выводятся в общий канал 42, питающий котлы либо
теплообменник теплоносителем.

Пуск газогенератора осуществляется последующим образом.

Через бункер-питатель шахта 32 и сам бункер-питатель стопроцентно заполняются топливными
брикетами. После чего врубается система тягодутьевых машин (дымосос котлов, дутьевой
вентилятор газогенератора, дутьевой вентилятор камеры окисления) и в нижней зоне шахты
газогенератора раскрывается дверца и осуществляется поджог брикетов. Процесс активной
газификации, на что демонстрируют выбросы в трубу, переходящие из задымленных в
прозрачные, начинается 10-15 минут после поджога брикетов. Конечной стадией пуска
является поджог генераторного газа в окислительной камере через лючок на газовой
форсунке 39.

Предлагаемая газогенераторная установка является простым и дешевеньким устройством.
Внедрение ее позволит в почти всех случаях поменять драгоценное и дефицитное привозное
горючее (нефть, мазут, уголь) хоть какими, дешевенькими, низкосортными горючими материалами (торф,
опилки, угольная мелочь, шлак) и др., значительно понизить качество загрязняющих
выбросов по сопоставлению с существующими в текущее время устройствами для прямого
сжигания.

Предлагаемое изобретение также позволяет производить энергохимическую
переработку нетрадиционного горючего. Таковой путь является одним из более
многообещающих в решении сотворения безотходных технологий переработки органического
горючего.

Особенностью заявляемого технического решения также является

1. Предлагаемое формованное композиционное коммунально-бытовое горючее на базе
торфа и отходов промышленного производства (опилки, угольная мелочь, шлак) отличается
по целому ряду признаков от обычных видов аналогичного предназначения. Главное для
формования топливного брикета дополнительно не используются связующие вещества (отходы
ЦБК), отходы НМП и хим вещества.

2. Предлагаемая генераторная установка в составе газогенератора и окислительной
камеры позволяет получить энергоэлемент методом газификации топливных брикетов и
следующим сжиганием генераторного газа в окислительной камере.

При всем этом в зоне горения газогенератора температура не превосходит 1200°С, а в
окислительной камере — 800°С. Футеровка работает в более щадящем режиме и установку не
требуется временами останавливать для подмены футеровки.

Пример

Предлагаемое горючее имеет последующий состав, мас.%: торф — 50, угольная пыль (шлак) — 25;
опилки — 25. При составляющих в общем составе торфа 45-50%, угольная мелочь (шлак) и опилки
могут быть в составе в хоть какой пропорции.

Предлагаемая цеховая разработка производства коммунально-бытового горючего на
базе торфа и промышленных отходов обладает всеми признаками новизны, а само КБТ
отличается по целому ряду признаков от узнаваемых видов продукции аналогичного
предназначения.

Исследования, проведенные Сибирским теплотехническим научно-исследовательским
институтом ВТИ (РАО “ЕЭС Рф”) проявили отличные теплотехнические свойства
топливных брикетов по влагопоглащению, влагоустойчивости, тепловой стойкости и
механической прочности, а низшая теплота сгорания не уступает значениям Березовского
угля (Красноярский край). Теплота сгорания 3400 ккал/кг, топливный эквивалент 48. На
предлагаемое КТБ получены технические условия ТУ 0399920001-57326477 от 31.10.2002 г.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Энергоблок, включающий оборудование подготовки и подачи горючего, воздуха и воды, по
последней мере один набор оборудования для теплового разделения горючего на
газообразную и твердую фракции, содержащий по последней мере один газогенератор,
отличающийся тем, что блок оборудования подготовки и подачи горючего выполнен в виде
полосы производства брикетов твердого горючего на базе биоресурсов; линия
производства твердого горючего включает блок подготовки сырьевой консистенции к
брикетированию, который, в свою очередь, связан с процессом для брикетирования, при этом
блок оснащен системой для подготовительной подготовки раздельно каждой сырьевой консистенции,
включающей устройства для подачи, измельчения, переработки и дозатор; не считая этого, блок
включает смеситель для смешивания приготовленных сырьевых компонент консистенции, насос
для подачи воды, пресс-экструдер, сушку; линия, в свою очередь, технологически связана с
процессом газификации; при этом набор разделения горючего на газообразную и твердую
фракции содержит газогенераторную установку для газификации топливных брикетов на
базе биоресурсов, которая состоит из газогенератора и камеры окисления, при всем этом
газогенератор представляет собой шахту, в нижней части которой смонтирован
золоприемник, шнек удаления золы и устройства для подачи воздуха, а камера окисления
имеет установленную в высшей части газовую форсунку.

2. Энергоблок по п.1, отличающийся тем, что в качестве твердого горючего на базе
биоресурсов употребляют смесь торфа, угольной мелочи и опилок.

Версия для печати
Дата публикации 28.01.2007гг

ввысь