180684. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés poralakú tüzelőanyagok nyomás alatti elgázosításához

5 180684 6 áramra vonatkoztatott ingadozási tartományának reciprok értéke annál magasabb, minél kisebb ingadozást mutat az adagolótartályban levő porhalmaz szintje. A találmány fenti kiviteli alakjánál, ahol az adagolótartály viszonylag nagy kell legyen, különösen felső részét kell viszonylag nagy kereszt­­metszettel kivitelezni, hogy az adagolótartályban a halmaz­szint viszonylagos ingadozásait a zsiliptartály töltési, nyomás alá helyezési, ürítési és nyomásmentesítési ciklusaiban meg­felelően alacsony értéken tarthassuk. A találmány egy további kiviteli alakja ezért kettő vagy több párhuzamosan üzemeltetett zsiliptartály elhelyezését tartalmazza, melyeket felváltva töltünk és az adagolótar­tályba ürítünk. Ennek a találmánynak egy előnyös kiviteli alakjánál a zsiliptaitályoknak az adagolótartályokba ürítése egy az adagolótartályok fölötti gravitációs kifolyór.yíláson keresztül történik, szabályozható poráram-fojtószerwel, me­lyet az adagolótartályban levő porhalmazszint mérésével ve­zérelünk. Ismert töltésszint-mérő készülékek segítségével, amelyek a zsiliptartályokban helyezkednek el, az első zsilip kiürítése után megkezdhető a második zsilipből a por beve­zetése, továbbá az első zsilip nyomásmentesítése, újratöltése és nyomás alá helyezése. Értelemszerűen átvihető ez több mint két zsiliptartály üzemeltetésére is. Mivel ezen a helyen a szükséges adagolási pontosság nagyságrendekkel kisebb, mint a poráraronak az égőkhöz adagolásánál, erre a funkcióra megfelelőek szabályozható fojtószervként az adagolótartályba vezetendő poráramhoz egyszerű kopásmentes és karbantartást nem igénylő beren­dezések, mint a rekeszes kerék vagy a tolózár. A találmány szerint előnyösnek mutatkozott a zsilip­tartályok számának és nagyságának, továbbá ezek nyomás­mentesítésének, töltésének, nyomás alá helyezésének és ürítésének és az egyes zsiliptartályok kapcsolási ritmusának összehangolása úgy, hogy vagy minden pillanatban össze van kötve ürítéshez legalább az egyik zsiliptartály a nyomótar­tállyal vagy csak rövid átkapcsolási szünet (a teljes idő kb. 10%-át) van egy kiürített zsiliptartály lekapcsolása és egy feltöltött, nyomás alá helyezett zsiliptartály bekapcsolása között. A találmány egyik kiviteli alakja azt is tartalmazza, hogy a zsiliptartályt egy alkalmas, ismert töltésszintmérő beren­dezéssel szereljük föl, amellyel jelezni lehet a zsiliptartály minimális töltési szintjét, ill. üres állapotát és megkezdhető az átkapcsolás egy töltött, nyomás alatti zsiliptartályra. Jóllehet a találmány szerinti eljáráshoz nem feltétlenül szükséges, mégis előnyösnek bizonyult az adagolótartály alsó részét, melyben a részleges örvényáramot kell fenntar­tani, a teljes adagolótartály felső részénél kisebb átmérővel kivitelezni. Ebből a célból a felső rész átmérőjének az alsó átmérőjére csökkentéséhez például egy kónuszos részt al­kalmazhatunk, ahol a kúposságot a poralakú tüzelőanyag fluidizációs jellemzőjétől függően úgy méretezzük, hogy a halmaz egyenletes süllyedése üregképződés nélkül történjen, ahogy az az ömlesztett anyagok tárolására szolgáló bunkerek méretezésének elméleti alapjaiból ismert. A poralakú tüzelőanyagok a hordozógázra vonatkoztatott magas telítési szintje (nagyobb mint 400 kg|m3, üzemi álla­potra vonatkoztatva) és a nagy portömegáram biztosítása céljából optimális arányt kell tartani a szállítóvezeték leg­nagyobb átmérője és az égő között. Ez az arány a szállító­vezeték keresztmetszete és az adagolótartály alsó részének keresztmetszete között függ a berendezés teljesítményétől és a por fluidizációs jellemzőitől; értéke, amint az már meg­adásra került, az l : 50 és 1: 300 közötti tartományban van. Megállapításra került, hogy az égőhöz menő vezetékben a por-hordozógáz szuszpenzió homogenitása és a poráram pontosságának szabályozása kedvezően befolyásolható, ha az adagolótartály alsó részében a befúvott hordozógáz messze­menően egyenletes eloszlását érjük el a teljes keresztmet­szetben. Ismert fizikai elvek felhasználásával a hordozógázt poró­zus anyagból készült befúvópadlókon keresztül vezetjük a porhalmazba, melyek a találmány szerint normál üzem mel­lett nyomásveszteséget jelentenek, mely legalább megfelel a keresztmetszeti felületegységre jutó halmazsúlynak. A be­­fúvópadló anyagaként például színtereit fémlemezek, filc­­lemezek vagy hasonlók jöhetnek szóba. Tekintettel az egy égővel az elgázosító reaktorban elér­hető optimális elgázosítási teljesítményre, illetve a nagyobb biztonságra az égő hibájának vagy károsodásának esetén el­forduló, az elgázosító reaktor után kapcsolt hideg berendezés részek felé irányuló, oxigénáttörés veszélyével szemben, cél­szerű lehet az elgázosító reaktort két vagy több egymástól független égővel felszerelni. Ilyen esetben a találmány értel­mében célszerűen az égők számának megfelelően több azo­nos fajta adagolótartály szerelhető fel, a hozzájuk tartozó zsiliptartállyal és egyéb berendezésekkel. A találmánynak megfelelően azonban egy adagolótartály ellátható több alsó résszel is, vagy egy egymástól elválasztott több szakaszra osztott alsó résszel. Ezeknek az alsó részeknek mindegyikében, vagy az alsó rész minden különválasztott szakaszában egy különálló hordozógáz-áram befúvásával, a fenti leírásnak megfelelően, egy részleges örvény áram-réteg hozható létre, és a por elvezet­hető külön-külön az egyes érintett alsó részekbe, illetve az adott szakaszba bemerülő szállítóvezetéken keresztül az egyik különálló égőhöz. Ilyenkor a poralakú tüzelőanyag az egyes alsó részekhez, illetve különválasztott alsó rész szakaszokhoz az adagolótartály közös felső részéből csúszik le. Értelemszerűen érvényesek a találmány további jellem­zői az itt leírt többszörös elrendezésekre is. A találmány értelmében a zsüiptartályok nyomás alá he­lyezésére és hordozógázként ugyanaz a gázalakú közeg hasz­nálható. Erre a célra pl. szóba jöhetnek a nitrogén, a szén­dioxid, saját termelésű visszavezetett és rekomprimált éghető gáz, más forrásból származó éghető gázok vagy ezeknek a gázoknak a keverékei. Inertgázok alkalmazásánál előfordulhat bizonyos oxigén­­tartalom is. Gyulladás- és robbanásveszélyes szénpor-inertgáz­­-oxigén-keverékeknek a zsiliptartályban történő képződése elkerülésére az oxigéntartalmat — a poralakú tüzeló'anyag fajtájától és előkezelésétől függően - 6% alatti értékre kell korlátozni. Elméletileg lehetséges vízgőz alkalmazása is, de ilyenkor szükséges ennek a gőznek a nagy túlhevítése és/vagy a poralakú tüzelőanyag erős előmelegítése a vízgőznek a por­alakú tüzelőanyagon történő lecsapódásának megelőzésére. Ezért általában el szoktak tekinteni a vízgőz alkalmazásától. A találmány szerint az is lehetséges, hogy különböző gá­zokat alkalmazunk a zsiliptartályok nyomás alá helyezésére és hordozógázként. így például a zsiliptartályok nyomás alá helyezésére a porrobbanás-veszély elkerülésének figyelembe­vételével alkalmazható inertgáz a fent leírt, korlátozott oxigéntartalommal és hordozógázként egy levegő- vagy inertgáz-oxigén-keverék kb. 21% 02 tartalomig, mert a por­­-hordozógáz-keverékek porkoncentrációja, ellentétben a zsiliptartályokban uralkodó viszonyokkal, az üzemelés min­den fázisában a felső robbanási határ fölött van. Ennél a megoldásnál a hordozógáz 02-tartalmát az el­gázosítási folyamatban hasznosítjuk, vagyis az elgázosításhoz szükséges oxigénmennyiséget a megfelelő mértékben csök­kentjük, egyidejűleg pedig csökkentjük a hordozógáz által meghatározott inertgáz-szintet is az előállított nyersgázban, kb. 20%-kal. Egy ilyen fajta, a találmány szerinti kapcsolásban a zsilip­tartályok nyomás alá helyezéséhez inertgázt, előnyösen nitrogént alkalmaznak, hordozógázként pedig éghető gázt saját vagy idegen forrásból. Egy ilyen kapcsolásnak az az előnye, hogy az éghető gáz teljes egészében az elgázosító reaktorba kerül, úgy hogy az ebben a gázban kötött fűtőérték a folyamatban hasznosí­5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 3

Next

/
Thumbnails
Contents