Способ получения жидкого композитного топлива

Способ получения жидкого композитного топлива

Реферат

 

Изобретение относится к огневой теплотехнике и может широко применяться в энергетике. Резкое изменение топливного баланса вызывает необходимость более широкого внедрения в энергетику низкосортных топлив (низкореакционных и высокозольных углей, торфа, продуктов обогащения, высокосернистых мазутов, различных отходов) при условии их совместного сжигания. В способе получения жидкого композитного топлива, основанном на получении как минимум одной водоугольной суспензии, получаемой смешиванием по крайней мере одного твердого топлива в виде измельченного угля с водой, смешивают эту суспензию как минимум с одним жидким топливом и по крайней мере с одним коллоидным раствором, который получают смешиванием как минимум одного твердого топлива в виде измельченного торфа с водой, при этом смешивание всех компонентов производят в любой комбинации по отношению друг к другу. Таким образом, в предложенном способе за счет вариации компонентов обеспечивается достижение технического результата - получают жидкое топливо заданного качества (например, с заданной теплотой сгорания, зольностью, сернистостью, температурой воспламенения и т.п. или совокупностью этих свойств) вне зависимости от изменяющихся свойств компонентов. 1 ил.

Изобретение относится к огневой теплотехнике и может широко применяться в энергетике.

Резкое изменение топливного баланса вызывает необходимость более широкого внедрения в энергетику низкосортных топлив (низкореакционных и высокозольных углей, торфа, продуктов обогащения, высокосернистых мазутов, различных отходов) при условии их совместного сжигания.

Известен способ получения жидкого композитного топлива (А.с. SU 1715829 A1, МКИ C 10 L 5/44) на основе угольной мелочи в смеси с торфом в виде водной суспензии с концентрацией 2...8 мас.% при соотношении компонентов: 50... 70 мас.% угольной мелочи и 30...50 мас.% водной суспензии тонкоизмельченного торфа.

Однако способ имеет ряд недостатков: жидкое композитное топливо содержит угольную мелочь, что исключает использование данного топлива при факельном сжигании; использование водной суспензии торфа и угольной мелочи не позволяет получить высокую гомогенизацию конечного продукта.

Кроме того, известен способ получения жидкого композитного топлива, который является прототипом предлагаемого изобретения (Патент Российской Федерации RU N 2080519, МКИ 6 F 23 K 1/00), в основе которого лежит измельчение угля (или отходов обогащения, сланцев и других видов твердого топлива) и смешение последнего с водой с образованием водоугольной суспензии (пульпы). При этом качество конечного продукта в виде жидкого композитного топлива регулируется тониной помола исходного материала и получением пульпы требуемой консистенции. Такое топливо пригодно к факельному сжиганию.

Однако и этот способ имеет недостаток: способ не позволяет получить жидкое композитное топливо с заданными качественными характеристиками (например, теплотой сгорания, зольностью, сернистостью, температурой воспламенения и т.п. или совокупностью этих свойств), так как качественные характеристики жидкого композитного топлива ограничены качественными характеристиками измельченного угля.

Задачей изобретения является получение жидкого композитного топлива на основе низкосортных твердых топлив с заданными качественными характеристиками (например, теплотой сгорания, зольностью, сернистостью, температурой воспламенения и т.п. или совокупностью этих свойств) при высокой степени гомогенизации конечного продукта.

Это достигается тем, что в способе получения жидкого композитного топлива, основанном на получении как минимум одной водоугольной суспензии, получаемой смешиванием по крайней мере одного твердого топлива в виде измельченного угля с водой, указанную суспензию смешивают как минимум с одним жидким топливом и по крайней мере с одним коллоидным раствором, который получают смешиванием как минимум одного твердого топлива в виде измельченного торфа с водой, при этом смешивание всех компонентов производят в любой комбинации по отношению друг к другу.

В качестве твердых топлив могут использоваться уголь, отходы обогащения, промпродукт, отсевы, торф, фрезторф, сланцы и др., а в качестве жидкого - нефть, мазут, масло, соляр, нефтеотходы, различные отработки нефтепродуктов и др.

На чертеже показана одна из возможных схем установки, реализующая предложенный способ. Установка состоит из блока 1 подготовки первого вида твердого топлива (например, торфа) в виде коллоидной смеси, блока 2 подготовки второго вида твердого топлива (например, угля) в виде суспензии и блока 3 смешения коллоидной смеси и суспензии с жидким топливом. Блок подготовки первого вида твердого топлива состоит из бункера торфа 4, шнекового питателя 5, измельчающего устройства 6, емкости для подготовки коллоидной смеси 7, диспергатора-кавитатора 8 и линии обратной связи 9. Блок подготовки второго вида твердого топлива состоит из бункера угля 10, шнекового питателя 11, измельчающего устройства 12, емкости для приготовления суспензии 13, диспергатора-кавитатора 14 и линии обратной связи 15. Блок смешения состоит из танка 16 для жидкого топлива, емкости 17 для смешения коллоидной смеси, суспензии и жидкого топлива, диспергатора-кавитатора 18, линии обратной связи 19. Для жидкого композитного топлива установка содержит емкость 20 и насос 21 для подачи последнего на горелочные устройства котлоагрегата 22. Кроме того, установка снабжена линией подачи воды 23 с насосом 24, линией подачи коллоидной смеси 25 и линией подачи водоугольной суспензии 26.

Способ можно уяснить, рассмотрев работу установки по предложенной схеме. Твердое топливо первого вида - торф из бункера 4 шнековым питателем 5 подают на размольное устройство (например, грохот) 6, где осуществляют его предварительное измельчение. Размолотый торф подают в емкость 7 для приготовления коллоидной смеси. В эту же емкость подают воду из линии 23. Воду и торф в емкость подают в заданном соотношении при условии, что содержание жидкой фазы в коллоидной смеси должно быть не менее 15% по объему для обеспечения надежной работы диспергатора-кавитатора 8. После предварительного смешения в емкости торфоводный раствор направляют в диспергатор-кавитатор 8, где осуществляют окончательный размол торфа и смешение с водой с образованием коллоидной смеси заданного качества. Регулирование процесса для получения коллоидной смеси заданного качества осуществляют кратностью ее обработки в диспергаторе-кавитаторе путем организации соответствующей обратной связи 9 и интенсивностью обработки в диспергаторе-кавитаторе 8 (например, регулированием числа оборотов двигателя для диспергатора-кавитатора ротационного типа).

Твердое топливо второго вида - уголь из бункера 10 шнековым питателем 11 подают на размольное устройство (например, мельницу) 12, где осуществляют его предварительное измельчение. Размолотый уголь подают в емкость 13 для приготовления водоугольной суспензии. В эту же емкость подают воду из линии 23. Воду и уголь в емкость подают в заданном соотношении, при условии, что содержание жидкой фазы в водоугольной суспензии должно быть не менее 15% по объему для обеспечения надежной работы диспергатора-кавитатора 14. После предварительного смешения в емкости угольно-водный раствор направляют в диспергатор-кавитатор 14, где осуществляют окончательный размол угля и смешение с водой с образованием водоугольной суспензии заданного качества. Регулирование процесса для получения водоугольной суспензии заданного качества осуществляют кратностью ее обработки в диспергаторе-кавитаторе путем организации соответствующей обратной связи 15 и интенсивностью обработки в диспергаторе-кавитаторе 14 (например, регулированием числа оборотов двигателя для диспергатора-кавитатора ротационного типа).

Жидкое композитное топливо получают путем предварительного смешения жидкого топлива (например, нефти или мазута), коллоидной смеси и водоугольной суспензии в емкости 17 с последующей обработкой в диспергаторе-кавитаторе 18, где осуществляют окончательное перемешивание и размол твердой фазы, при этом наличие жидкой фазы в композитном топливе должно быть не менее 15% объемных для обеспечения надежной работы диспергатора-кавитатора 18. Жидкое топливо в емкость 17 подают из танка 16, а коллоидную смесь и водоугольную суспензию по соответствующим линиям подачи 25 и 26. Регулирование процесса для получения жидкого композитного топлива заданного качества осуществляют кратностью его обработки в диспергаторе-кавитаторе 18 путем организации соответствующей обратной связи 19 и интенсивностью обработки в диспергаторе-кавитаторе 18 (например, регулированием числа оборотов двигателя для диспергатора-кавитатора ротационного типа). Жидкое композитное топливо направляют в емкость 20, откуда насосом 21 направляют на горелочные устройства котлоагрегата 22.

Таким образом, в предложенном способе за счет вариации компонентов получают жидкое топливо заданного качества (например, с заданной теплотой сгорания, зольностью, сернистостью, температурой воспламенения и т.п. или совокупностью этих свойств) вне зависимости от изменяющихся свойств компонентов.

Формула изобретения

Способ получения жидкого композитного топлива, основанный на получении как минимум одной водоугольной суспензии, получаемой смешиванием по крайней мере одного вида измельченного угля с водой, отличающийся тем, что указанную суспензию смешивают как минимум с одним жидким топливом и по крайней мере с одним коллоидным раствором, который получают смешиванием как минимум одного вида измельченного торфа с водой, при этом смешивание всех компонентов производят в любой комбинации по отношению друг к другу.

РИСУНКИ

Рисунок 1