180684. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés poralakú tüzelőanyagok nyomás alatti elgázosításához
7 180684 tásra kerül, míg a zsiliptartály nyomásmentesítésének gáza olcsó inertgáz, mely portalanítás után a környezet jelentős terhelése vagy veszélyeztetése nélkül a légtérbe távozhat. A találmányt részletesebben kiviteli példák kapcsán, rajz alapján ismertetjük. A rajzon az 1. ábra poralakú tüzelőanyagok nyomás alatti elgázosítására szolgáló teljes eljárás egyszerűsített blokkvázlata; a 2. ábra a poralakú tüzelőanyag betáplálási és adagolási rendszerének vázlata egy zsüiptartályos kiviteli alakban; a 3. ábra a poralakú tüzelőanyag betáplálási és adagolási rendszerének vázlata két zsüiptartály felváltott üzemeltetése mellett működő kiviteli alakban; a 4. ábra az elgázosító reaktor három különálló égőjének ellátására szolgáló adagolótartály vázlata és annak három különválasztott szakaszú, osztott alsó része; az 5. ábra a poralakú tüzelőanyag betáplálási és adagolási rendszerének vázlata egy, a 4. ábrán látható adagolótartállyal és három különállóan szabályozható égővel ellátott kiviteli alakban. 1. példa Az 1. és 2. ábrák szerinti eljárás megvalósításánál a 0,2 mm-es szitán kb. 10%-os szitamaradékú szemcsézettel rendelkező és kb. 10% víztartalmú barnaszénport 1 szénporvezetéken keresztül pneumatikusan a 2 készletbunkerba szállítunk. A barnaszénpor leválasztása után a szállítógáz 3 szűrőn keresztül elhagyja a rendszert. A szénpor bevezetését a 2 készletbunkerbe a 19 töltésszintmérő berendezéssel mérjük. A nyomás alatti 5 zsiliptartály nyomásmentesítése és a 4 zárószerkezet nyitása után a barnaszénpor a 2 készletbunkerből az 5 zsilíptartályba folyik. Itt az 5 zsiliptartály töltési szintjét a 18 töltésszint-mérő ellenőrzi, amely jeleket ad maximális és minimális töltési szintnél. A maximális töltési szint elérésekor a 4 zárószerkezet lezár és az 5 zsiliptartály 28 vezetéken és 14 szabályozószelepen keresztül inertgázzal olyan mértékű nyomás alá kerül, amely azonos a 7 adagolótartályban uralkodó nyomással (a példában 30 bar). A barnaszénpor töltési szintjét a 7 adagolótartályban 17 töltésszintmérő segítségével ellenőrizzük. Amikor ez a töltési szint egy minimális értéket ér el, az 5 zsiliptartály alatt levő 6 zárószerkezet kinyit, így az 5 zsiliptartály tartalma egyszerre, vagy több lépésben a 7 adagolótartályba folyik. A 18 töltésszintmérő minimumjelzésére megkezdődik a 6 zárószerkezet lezárása. A kiürített, de még nyomás alatt álló 5 zsilip tartályt 15 szabályozószelepen és a nyomásmentesítési gázt elvezető 29 vezetéken keresztül légköri nyomásra nyomásmentesítjük, miáltal az készen áll az új töltési folyamatra. A 7 adagolótartály egy hengeres keresztmetszetű, aknaszerű felső részből áll, amely el van látva egy 17 töltésszintmérővel, 8 alsó része pedig kisebb átmérőjű, amelyet kúpos átmeneti elem köt össze a felső résszel. A 8 alsó rész feneke kettős falú, ahol a belső fal porózus befúvópadlóként van kiképezve. 10 szabályozószelepen keresztül a fenék külső fala és a befúvópadlónak kiképzett belső fal közötti közbenső térbe hordozógáz-áramot vezetünk. A 2. ábra szerinti kiviteli alaknál ugyanazt a 28 vezetéken keresztül bevezetett inertgázt használjuk hordozógázként, mint amit az 5 zsiliptartály nyomás alá helyezéséhez. Ezzel szemben az 1. ábra jelzi azt a lehetőséget, hogy 34 és 35 vezetékeken keresztül az 5 zsiliptartály és a 7 adagolótartály 8 alsó része különböző gázminőségekkel látható el. A 34 vezetéken keresztül ebben a példában technikai nitrogént vezetünk be, amely az elgázosításhoz szükséges oxigén termelésekor keletkezik, miközben a 35 vezetéken és 37 cirkulációs sűrítőn keresztül saját gyártású gázt vezetünk be hordozógázként. A hordozógázként alkalmazott gázalakú közeg a befúvópadlón keresztül a 7 adagoló tartály 8 alsó részébe jut és a 7 adagolótartály 8 alsó részében található barnaszénport annyira lazítja föl, hogy egy helyileg korlátozott (részleges) örvényréteg keletkezik. A fellazított barnaszénpor igen sűrű fázisban a hordozógáz révén (ebben a kiviteli példában) a részleges örvényrétegbe felülről bemerülő 9 szállítóvezetékbe kerül, amelyen keresztül a barnaszénpor és a hordozógáz a 31 elgázosító reaktor 30 égőjéhez jut. A barnaszénpor tömegárama a 9 szállítóvezetékben széles tartományban majdnem arányos a hordozógáz átáramló mennyiségével. Az égőhöz jutó barnaszénpor-áram szabályozása a hordozógáz-áram szabályozásán keresztül a 10 szabályozószelep segítségével történik, amely impulzusát a 2. ábra szerinti kiviteli példában a 9 szállító vezetékben levő 16 porárammérő berendezéstől kapja. Az 1. ábra ezzel szemben azt a lehetőséget tünteti fel, amikor a 10 szabályozószelep szabályozó impulzusaként a 31 elgázosító reaktor reakcióterében és a 13 hőmérsékletmérő helyen mért hőmérsékletet alkalmazzuk, amely az egyébként azonos feltételek mellett az égőhöz jutó barnaszénporáram függvénye. Igény esetén lehetőség van arra is, hogy 11 szelepen keresztül egy vagy több párhuzamos 12 bevezetőhelyen kis mennyiségű, pótlólagos hordozógázt juttassunk a 9 szállítóvezetékbe. Ezáltal különösen a beindításkor és a barnaszénpor kedvezőtlen fluidízációs tulajdonsága esetén (például nagyobb arányú szálas, fajellegű alkotórész miatt) a por-hordozógáz-áram tovább stabilizálható és korlátozható a szállítóvezeték dugulásának lehetősége a hajlatokban. A barnaszénpor a 9 szállítóvezetéken keresztül jut a 31 elgázosító reaktor 30 égőjéhez. A barnaszénport a 30 égő egy technikai nitrogénből és vízgőzből álló keverékkel hozza kapcsolatba, amelyet 36 vezetéken keresztül vezetnek az égőhöz. A barnaszénpor és az elgázosító anyagként jelzett, technikai nitrogénból és vízgőzből álló keverék a 31 elgázosító reaktor reakcióterében 1500 °C nagyságrendű hőmérsékleten és egy a 7 adagolótartályénál csekély mértékben kisebb nyomáson (kb. 29,5 bar), láng formájában reagál egymással. Az előállított nyersgáz áthalad az ezután kapcsolt 32 hűtő-, kondenzáló és gázelőkészítő berendezésen és továbbvezetésre kerül felhasználási helyére. A 7 adagolótartály 8 alsó részébe 65 normál m3 hordozógázt vezetünk be, amely megfelel kb. 2,35 m3 üzemi állapotú gáznak 1 tonna átalakított barnaszénporra vonatkoztatva. A befúvópadló úgy van méretezve, hogy 0,025 m/s (normálterhelés) hordozógáz-sebesség mellett a 7 adagolótartály 8 alsó részében 0,2 bar nyomásveszteség lépjen fel a befúvópadlóban. A 9 szállítóvezetékben az üzemi állapotú hordozógáz minden m3 -ben 500 kg barnaszénport, ületve 15,5 kg/m3 normál állapotú barnaszénpor-hordozógáz-keveréket szállítunk. A 9 szállítóvezeték méretezése megfelel 3,4 m/s por-hordozógáz-keverék sebességnek. 8 2. példa Az 1. és 3. ábrák szerinti kiviteli alakoknál a 7 adagolótartály táplálására két 5 és 21 zsiliptartályt alkalmazunk, amelyeket felváltva üzemeltetünk. Az 1. példában leírttal azonos tulajdonságú barnaszénport, az ott leírttal azonos módon vezetünk a 2 készletbunkerba. A 2 készletbunkert egy vezeték és a 4 zárószerkezet köti össze az 5 zsüiptartállyal és egy másik vezeték és egy 20 zárószerkezet a 21 zsiliptartállyal. A zárt 20 zárószerkezet mellett először ugyanúgy, ahogy azt az 1. kiviteli példa tartalmazza, az 5 zsilip tartály nyomás-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 4 55 60 65 70 4
