RU52852U1 - INSTALLATION FOR THERMAL PROCESSING OF SHALE WITH A SOLID HEAT CARRIER (OPTIONS) - Google Patents

Abstract

Полезная модель решает комбинированную задачу утилизации остаточного тепла золы с получением высокотемпературного технологического дутьевого воздуха, а также задачу утилизации избыточного тепла топочных газов с получением технологического пара. Поставленная задача в первом варианте решается тем, что установка для термической переработки сланца с твердым теплоносителем имеет в своем составе последовательно расположенные загрузочный бункер, аэрофонтанную сушилку, сепаратор, транспортирующее устройство (например, шнек), смеситель, барабанного типа реактор с горизонтальной осью вращения, разделительную камеру, технологическую топку аэрофонтанного типа, сепаратор теплоносителя, выход которого подсоединен к смесителю, а также содержит сепаратор золы, соединенный с сепаратором теплоносителя. От прототипа установка отличается тем, что дополнительно содержит котел-утилизатор, установленный между сепаратором золы и аэрофонтанной сушилкой и выполненный с обеспечением возможности получения технологического пара. Установка также может дополнительно содержать зольный теплообменник, установленный на зольном выходе сепаратора золы, при этом теплоотводящие трубы теплообменника соединены с технологической топкой. Поставленная задача во втором варианте решается тем, что установка для термической переработки сланца с твердым теплоносителем имеет в своем составе последовательно расположенные загрузочный бункер, аэрофонтанную сушилку, сепаратор, транспортирующее устройство (например, шнек), смеситель, барабанного типа реактор с горизонтальной осью вращения, разделительную камеру, технологическую топку аэрофонтанного типа, сепаратор теплоносителя, выход которого подсоединен к смесителю, а также содержит сепаратор золы, соединенный с сепаратором теплоносителя. От прототипа установка отличается тем, что дополнительно содержит зольный теплообменник, установленный на The utility model solves the combined problem of utilization of residual heat of ash to produce high-temperature process blast air, as well as the task of utilizing excess heat of flue gases to produce process steam. The task in the first embodiment is solved by the fact that the installation for the thermal processing of shale with a solid coolant incorporates a sequentially located feed hopper, aerial dryer, separator, conveying device (for example, auger), a mixer, a drum-type reactor with a horizontal axis of rotation, a separation a chamber, an air-flow type fire chamber, a coolant separator, the outlet of which is connected to a mixer, and also contains an ash separator connected to a separator plonositelya. The installation differs from the prototype in that it additionally contains a waste heat boiler installed between the ash separator and the airborne dryer and made with the possibility of obtaining process steam. The installation may also additionally contain an ash heat exchanger mounted on the ash output of the ash separator, while the heat pipes of the heat exchanger are connected to the process furnace. The task in the second embodiment is solved by the fact that the installation for the thermal processing of oil shale with a solid heat carrier incorporates a sequentially located feed hopper, an aerial dryer, a separator, a conveying device (for example, an auger), a mixer, a drum-type reactor with a horizontal axis of rotation, a separation a chamber, an air-flow type fire chamber, a coolant separator, the outlet of which is connected to the mixer, and also contains an ash separator connected to the separator eplonositelya. The installation differs from the prototype in that it further comprises an ash heat exchanger mounted on

зольном выходе сепаратора золы, при этом теплоотводящие трубы теплообменника соединены с технологической топкой. Установка также может дополнительно содержать котел-утилизатор, установленный между сепаратором золы и аэрофонтанной сушилкой и выполненный с обеспечением возможности получения технологического пара. Поставленная задача в третьем варианте решается тем, что установка для термической переработки сланца с твердым теплоносителем имеет в своем составе последовательно расположенные загрузочный бункер, аэрофонтанную сушилку, сепаратор, транспортирующее устройство (например, шнек), смеситель, барабанного типа реактор с горизонтальной осью вращения, разделительную камеру, технологическую топку аэрофонтанного типа, сепаратор теплоносителя, выход которого подсоединен к смесителю, а также содержит сепаратор золы, соединенный с сепаратором теплоносителя. От прототипа установка отличается тем, что дополнительно содержит котел-утилизатор, установленный между сепаратором золы и аэрофонтанной сушилкой и выполненный с обеспечением возможности получения технологического пара, а также дополнительно содержит зольный теплообменник, установленный на зольном выходе сепаратора золы, при этом теплоотводящие трубы теплообменника соединены с технологической топкой.ash exit of the ash separator, while the heat pipes of the heat exchanger are connected to the technological furnace. The installation may also optionally contain a waste heat boiler installed between the ash separator and the airborne dryer and made with the possibility of obtaining process steam. The task in the third embodiment is solved by the fact that the installation for the thermal processing of shale with a solid heat carrier incorporates a feed hopper, an aerofoil dryer, a separator, a conveying device (for example, an auger), a mixer, a drum-type reactor with a horizontal axis of rotation, a separation a chamber, an air-flow type fire chamber, a coolant separator, the outlet of which is connected to the mixer, and also contains an ash separator connected to the separator eplonositelya. The installation differs from the prototype in that it additionally contains a waste heat boiler installed between the ash separator and the airborne dryer and made with the possibility of producing process steam, and also additionally contains an ash heat exchanger installed on the ash output of the ash separator, while the heat transfer pipes of the heat exchanger are connected to technological furnace.

Description

Группа полезных моделей (три варианта) относится к энергетике, в частности к устройствам сланцепереработки, применяющихся в энерготехнологических установках, использующих сланец различного качества и его смеси с другими компонентами для получения топливных продуктов с высокой теплотой сгорания и химических продуктов различного целевого назначения.A group of utility models (three options) relates to the energy sector, in particular to oil shale processing devices used in energy technology installations using oil shale of various qualities and its mixtures with other components to produce fuel products with high calorific value and chemical products for various purposes.

В качестве прототипа выбрана установка для термической переработки сланца с твердым теплоносителем [АС СССР 270684, дата публикации 12.05.1970]. Установка имеет в своем составе последовательно расположенные сушилку, сепаратор сухого сланца, шнек, реактор, топку, сепаратор теплоносителя, сепаратор золы в виде одного или нескольких циклонов, смесительное устройство и разделительную камеру, в которой вмонтирован ряд последовательно включенных циклонов. При этом сушилка и топка выполнены аэрофонтанного типа, а реактор - в виде вращающегося вокруг горизонтальной оси барабана.As a prototype, the installation for the thermal processing of oil shale with a solid coolant was chosen [USSR AS 270684, publication date 05/12/1970]. The installation includes a dryer, a separator of dry shale, a screw, a reactor, a furnace, a coolant separator, an ash separator in the form of one or more cyclones, a mixing device and a separation chamber, in which a number of series-connected cyclones are mounted. In this case, the dryer and the furnace are made of aero-fountain type, and the reactor is in the form of a drum rotating around the horizontal axis.

В процессе работы данной установки поступающий на вход сушилки сланец сушится и нагревается, за счет поступающего горячего топочного газа снизу сушилки. После аэросмесь сланца и топочного газа направляется в сепаратор, в котором выделяется сухой сланец. Далее сухой сланец шнеком транспортируется в смесительное устройство, в котором он смешивается с горючим теплоносителем, и после поступает в реактор. За счет тепла горючего теплоносителя происходит нагрев и термическое разложение сланца в реакторе. Образующиеся парогазовые продукты разложения и полукокс в смеси с теплоносителем поступают в разделительную камеру, из которой парогазовые продукты отводят на охлаждение и конденсацию, а смесь полукокса и теплоносителя - в топку. А аэросмесь топочных газов и золы-теплоносителя из топки поступает в сепаратор теплоносителя, в котором выделяется необходимое количество теплоносителя для реактора. А топочные газы с избытком теплоносителя идут из сепаратора During the operation of this installation, the shale entering the dryer inlet is dried and heated, due to the incoming hot flue gas from the bottom of the dryer. After the mixture of oil shale and flue gas is sent to a separator, in which dry shale is released. Further, dry shale is conveyed by a screw to a mixing device, in which it is mixed with a combustible coolant, and then enters the reactor. Due to the heat of the combustible heat carrier, heating and thermal decomposition of the oil shale occurs in the reactor. The resulting gas-vapor decomposition products and semi-coke mixed with the coolant enter the separation chamber, from which the gas-vapor products are diverted for cooling and condensation, and the mixture of the semi-coke and heat carrier is transferred to the furnace. And the aerosol mixture of flue gases and heat carrier ash from the furnace goes to the heat carrier separator, in which the necessary amount of heat carrier for the reactor is released. And flue gases with excess coolant come from the separator

теплоносителя в сепаратор золы, и очищенные в нем от золы поступают в сушилку.the coolant in the ash separator, and the ash cleaned in it enters the dryer.

Существенным недостатком описанной установки является следующее. Топочные газы, очищаемые в сепараторе от золы, поступают в сушилку, где используются в качестве сушильного агента для поступающего сланца. Одновременно с этим, этот топочный газ используется и для нагрева сланца. Однако, температура топочных газов, поступающих в сушилку составляет 780-900°С, что является избыточным для технологического процесса, т.к. для сушки сланца температура сушительного агента не должна превышать 600°С, во избежание начала пиролиза.A significant drawback of the described installation is the following. The flue gases cleaned from the ash in the separator enter the dryer, where they are used as a drying agent for the incoming shale. At the same time, this flue gas is also used for heating oil shale. However, the temperature of the flue gases entering the dryer is 780-900 ° C, which is excessive for the process, because for drying shale, the temperature of the drying agent should not exceed 600 ° C, in order to avoid the onset of pyrolysis.

Кроме того, установка обладает еще одним недостатком. Зола, выводимая из цикла после сепаратора золы, обладает повышенной температурой (около 900°С), что вызывает сложности при ее утилизации или транспортировке. При этом установка имеет низкую термическую эффективность, которая выражается частичной потерей вырабатываемой теплоты при охлаждении золы и топочных газов.In addition, the installation has another drawback. Ash removed from the cycle after the ash separator has an elevated temperature (about 900 ° C), which causes difficulties in its disposal or transportation. At the same time, the installation has low thermal efficiency, which is expressed by a partial loss of generated heat during cooling of ash and flue gases.

В основу полезной модели поставлена задача утилизации избыточного тепла получаемых в процессе работы установки продуктов и повышение теплового к.п.д установки.The utility model is based on the task of utilizing the excess heat of products obtained during the operation of the installation and increasing the thermal efficiency of the installation.

Поставленная задача в первом варианте решается тем, что установка для термической переработки сланца с твердым теплоносителем имеет в своем составе последовательно расположенные загрузочный бункер, аэрофонтанную сушилку, сепаратор, транспортирующее устройство (например, шнек), смеситель, реактор барабанного типа с горизонтальной осью вращения, разделительную камеру, технологическую топку аэрофонтанного типа, сепаратор теплоносителя, выход которого подсоединен к смесителю. Установка также содержит сепаратор золы, соединенный с сепаратором теплоносителя. От прототипа установка отличается тем, что дополнительно содержит котел-утилизатор, установленный между сепаратором золы и аэрофонтанной сушилкой и выполненный с обеспечением возможности получения технологического пара. Установка по первому варианту также может дополнительно содержать зольный теплообменник, установленный The task in the first embodiment is solved by the fact that the installation for the thermal processing of oil shale with a solid heat carrier incorporates a feed hopper, an aerofoil dryer, a separator, a conveying device (for example, an auger), a mixer, a drum-type reactor with a horizontal axis of rotation, a separation a chamber, an air-fired type technological furnace, a coolant separator, the outlet of which is connected to the mixer. The installation also contains an ash separator connected to a coolant separator. The installation differs from the prototype in that it additionally contains a waste heat boiler installed between the ash separator and the airborne dryer and made with the possibility of obtaining process steam. The installation according to the first embodiment may also further comprise an ash heat exchanger installed

на зольном выходе сепаратора золы, при этом теплоотводящие трубы теплообменника соединены с технологической топкой.at the ash outlet of the ash separator, while the heat pipes of the heat exchanger are connected to the furnace.

Поставленная задача во втором варианте решается тем, что установка для термической переработки сланца с твердым теплоносителем имеет в своем составе последовательно расположенные загрузочный бункер, аэрофонтанную сушилку, сепаратор, транспортирующее устройство (например, шнек), смеситель, реактор барабанного типа с горизонтальной осью вращения, разделительную камеру, технологическую топку аэрофонтанного типа, сепаратор теплоносителя, выход которого подсоединен к смесителю. Установка также содержит сепаратор золы, соединенный с сепаратором теплоносителя. От прототипа установка отличается тем, что дополнительно содержит зольный теплообменник, установленный на зольном выходе сепаратора золы, при этом теплоотводящие трубы теплообменника соединены с технологической топкой. По второму варианту установка также может дополнительно содержать котел-утилизатор, установленный между сепаратором золы и аэрофонтанной сушилкой и выполненный с обеспечением возможности получения технологического пара.The task in the second embodiment is solved by the fact that the installation for the thermal processing of oil shale with a solid coolant incorporates a feed hopper, an aerofoil dryer, a separator, a conveying device (for example, an auger), a mixer, a drum-type reactor with a horizontal axis of rotation, a separation a chamber, an air-fired type technological furnace, a coolant separator, the outlet of which is connected to the mixer. The installation also contains an ash separator connected to a coolant separator. The installation differs from the prototype in that it additionally contains an ash heat exchanger mounted on the ash output of the ash separator, while the heat transfer pipes of the heat exchanger are connected to the technological furnace. According to the second embodiment, the installation may also further comprise a waste heat boiler installed between the ash separator and the airborne dryer and made with the possibility of obtaining process steam.

Поставленная задача в третьем варианте решается тем, что установка для термической переработки сланца с твердым теплоносителем имеет в своем составе последовательно расположенные загрузочный бункер, аэрофонтанную сушилку, сепаратор, транспортирующее устройство (например, шнек), смеситель, реактор барабанного типа с горизонтальной осью вращения, разделительную камеру, технологическую топку аэрофонтанного типа, сепаратор теплоносителя, выход которого подсоединен к смесителю, а также содержит сепаратор золы, соединенный с сепаратором теплоносителя. От прототипа установка отличается тем, что дополнительно содержит котел-утилизатор, установленный между сепаратором золы и аэрофонтанной сушилкой и выполненный с обеспечением возможности получения технологического пара, а также дополнительно содержит зольный теплообменник, установленный на зольном выходе сепаратора золы, при этом теплоотводящие трубы теплообменника соединены с технологической топкой.The task in the third embodiment is solved by the fact that the installation for the thermal processing of shale with a solid heat carrier incorporates a sequentially located feed hopper, an aerial dryer, a separator, a conveying device (for example, an auger), a mixer, a drum-type reactor with a horizontal axis of rotation, a separation a chamber, an air-flow type fire chamber, a coolant separator, the outlet of which is connected to the mixer, and also contains an ash separator connected to the separator eplonositelya. The installation differs from the prototype in that it additionally contains a waste heat boiler installed between the ash separator and the airborne dryer and made with the possibility of producing process steam, and also additionally contains an ash heat exchanger installed on the ash output of the ash separator, while the heat transfer pipes of the heat exchanger are connected to technological furnace.

Более подробно сущность группы полезных моделей иллюстрируется Фигурой, на которой представлено схематичное изображение установки для термической переработки сланца с твердым теплоносителем.In more detail, the essence of the group of utility models is illustrated by the Figure, which shows a schematic representation of a plant for the thermal processing of oil shale with a solid coolant.

Полезная модель по первому варианту имеет в своем составе последовательно расположенные: загрузочный бункер 1, аэрофонтанную сушилку 2, сепаратор 3 сухого сланца, транспортирующее устройство 4, смеситель 5, барабанный вращающийся реактор 6 с горизонтальной осью, разделительную камеру 7, аэрофонтанную технологическую топку 8, сепаратор 9 теплоносителя, сепаратор 10 золы, котел-утилизатор 11 с дожигающим устройством 12 и байпасным газоходом 13 и клапаном 14, стоящим в магистрали, соединяющей котел-утилизатор и аэрофонтанную сушилку. Устройство также дополнительно может содержать зольный теплообменник 15, установленный на зольном выходе сепаратора 10 золы, при этом теплоотводящие трубы теплообменника 15 соединены с технологической топкой 8. В состав зольного теплообменника входит промежуточный воздухо-водяной теплообменник 16.The utility model according to the first embodiment includes sequentially located: feed hopper 1, aerial dryer 2, dry shale separator 3, conveying device 4, mixer 5, rotary drum reactor 6 with a horizontal axis, separation chamber 7, aero-fired technological furnace 8, separator 9 coolant, ash separator 10, recovery boiler 11 with afterburning device 12 and bypass duct 13 and valve 14 standing in the line connecting the recovery boiler and the airborne dryer. The device may further comprise an ash heat exchanger 15 mounted on the ash output of the ash separator 10, while the heat pipes of the heat exchanger 15 are connected to the process furnace 8. The ash-water heat exchanger includes an intermediate air-water heat exchanger 16.

Полезная модель по второму варианту имеет в своем составе последовательно расположенные загрузочный бункер 1, аэрофонтанную сушилку 2, сепаратор 3 сухого сланца, транспортирующее устройство 4, смеситель 5, барабанный вращающийся реактор 6, разделительную камеру 7, аэрофонтанную технологическую топку 8, сепаратор 9 теплоносителя, сепаратор 10 золы и зольный теплообменник 15, установленный на зольном выходе сепаратора 10 золы, при этом теплоотводящие трубы теплообменника 15 соединены с технологической топкой 8. В состав зольного теплообменника входит промежуточный воздухо-водяной теплообменник 16. Устройство также дополнительно может содержать котел-утилизатор 11 с дожигающим устройством 12 с байпасным газоходом 13 и клапаном 14, стоящим в магистрали, соединяющей котел-утилизатор и аэрофонтанную сушилкуThe utility model according to the second embodiment includes a sequentially located loading hopper 1, an aerial dryer 2, a dry shale separator 3, a conveying device 4, a mixer 5, a rotary drum reactor 6, a separation chamber 7, an aerial process furnace 8, a coolant separator 9, a separator 10 ash and an ash heat exchanger 15 mounted on the ash outlet of the ash separator 10, while the heat pipes of the heat exchanger 15 are connected to the process furnace 8. The ash heat exchanger contains Odita intermediate air-water heat exchanger 16. The apparatus also may further comprise a waste-heat boiler 11 with afterburning device 12 with the bypass gas duct 13 and valve 14, standing in the line connecting the waste heat boiler and the dryer air-fountain

Полезная модель по третьему варианту имеет в своем составе последовательно расположенные загрузочный бункер 1, аэрофонтанная сушилка 2, сепаратор 3 сухого сланца, транспортирующее устройство 4, смеситель 5, барабанный вращающийся реактор 6, разделительную камеру 7, аэрофонтанная технологическая топка 8, сепаратор 9 теплоносителя, сепаратор 10 золы, котел-утилизатор The utility model according to the third embodiment includes a sequentially located loading hopper 1, aerial dryer 2, dry shale separator 3, conveying device 4, mixer 5, rotary drum reactor 6, separation chamber 7, aero-fired technological furnace 8, coolant separator 9, separator 10 ash, recovery boiler

11, дожигающее устройство 12, байпасный газоход 13, клапан 14, зольный теплообменник 15 и промежуточный воздухо-водяной теплообменник 16, который входит в состав зольного теплообменника 15.11, the afterburner 12, the bypass duct 13, the valve 14, the ash heat exchanger 15 and the intermediate air-water heat exchanger 16, which is part of the ash heat exchanger 15.

В описанной схеме выход сепаратора 9 теплоносителя для отвода золы подсоединен ко входу смесителя 5, а его второй выход для отвода топочных газов подсоединен ко входу сепаратора 10 золы. Один из выходов последнего соединен с зольным теплообменником 15, а второй - с котлом-утилизатором 11. Выход котла-утилизатора 11 посредством газохода 13 подключен к аэрофонтанной сушилке 2. Выход зольного теплообменника 15, служащего для отвода горячего дутьевого воздуха подключен к технологической топке 8 и к дожигающему устройству 12.In the described scheme, the output of the coolant separator 9 for ash removal is connected to the input of the mixer 5, and its second output for flue gas removal is connected to the input of the ash separator 10. One of the outputs of the latter is connected to the ash heat exchanger 15, and the second to the waste heat boiler 11. The output of the waste heat boiler 11 is connected via an air duct 13 to the air dryer 2. The output of the ash heat exchanger 15, which serves to remove hot blast air, is connected to the furnace 8 and to the afterburner 12.

Описанная выше установка для термической переработки сланца с твердым теплоносителем работает следующим образом (рассматривается третий вариант, использующий преимущества первого и второго).The installation described above for the thermal processing of oil shale with a solid heat carrier works as follows (the third option is considered, taking advantage of the first and second).

Предварительно дробленый сланец с размером частиц не более 25 мм подают через загрузочный бункер 1 в аэрофонтанную сушилку 2, где происходит его сушка и нагрев до температуры 110-150°С посредством воздействия топочных газов, также поступающих в сушилку. После сушки аэросмесь сланца и топочного газа поступает в сепаратор 3 сухого сланца, в котором сухой сланец выделяется из газа, сбрасываемого в последствии в атмосферу. Далее частицы сланца поступают в смеситель 5 посредством транспортирующего устройства 4 (например, шнека). В смесителе 5 частицы сланца смешивается с горячим теплоносителем (золой), имеющей температуру 800-850°С, после смесь поступает в реактор 6. В реакторе 6 сланец и теплоноситель также перемешиваются, равномерно продвигаясь через него. За счет тепла горячего теплоносителя происходит нагрев (до температуры 500°С) и термодеструкция (пиролиз) содержащихся в них горючей массы. В результате пиролиза образуется парогазовая смесь и коксозольный остаток. Полученная смесь поступает в разделительную камеру 7, в которой парогазовые продукты отводят на охлаждение и конденсацию, а смесь полукокса и теплоносителя - в технологическую топку 8. В последнюю также подают горячий (400-450°С) дутьевой воздух. В технологической топке 8 во взвешенном состоянии происходит сжигание коксозольного остатка, и за счет выделяемого при этом Pre-crushed shale with a particle size of not more than 25 mm is fed through the feed hopper 1 to the airborne dryer 2, where it is dried and heated to a temperature of 110-150 ° C through exposure to flue gases also entering the dryer. After drying, the air mixture of shale and flue gas enters the dry shale separator 3, in which dry shale is released from the gas subsequently discharged into the atmosphere. Next, the shale particles enter the mixer 5 by means of a conveying device 4 (for example, a screw). In the mixer 5, the shale particles are mixed with hot coolant (ash) having a temperature of 800-850 ° C, after which the mixture enters the reactor 6. In the reactor 6, the shale and the coolant are also mixed, moving uniformly through it. Due to the heat of the hot heat carrier, heating occurs (up to a temperature of 500 ° C) and thermal decomposition (pyrolysis) of the combustible mass contained in them. As a result of pyrolysis, a vapor-gas mixture and a coke-ash residue are formed. The resulting mixture enters the separation chamber 7, in which the gas-vapor products are diverted for cooling and condensation, and the mixture of semi-coke and coolant is transferred to the process furnace 8. Hot (400-450 ° С) blast air is also supplied to the latter. In the process furnace 8 in suspension, the coke ash residue is burned, and due to

тепла вся масса теплоносителя и золы свежего полукокса нагревается до требуемой температуры (780-820°С). Полученную в результате сжигания коксозольного остатка газовзвесь подвергают разделению в сепараторе 9 на теплоноситель, возвращаемый в смеситель 5, и на топочные газы с избытком теплоносителя, которые в последствии идут из сепаратора 9 теплоносителя в сепаратор 10 золы. В последнем происходит разделение на золу и топочный газ.heat, the entire mass of coolant and ash of fresh semi-coke is heated to the required temperature (780-820 ° C). The gas suspension resulting from the combustion of a coke ash residue is subjected to separation in a separator 9 into a heat carrier returned to a mixer 5 and flue gases with an excess of heat carrier, which subsequently go from a heat carrier separator 9 to an ash separator 10. In the latter there is a separation into ash and flue gas.

Топочный газ, очищенный от основной массы золы поступает в котел-утилизатор 11 при температуре 780-820°С. При этом количество вносимой теплоты в котел-утилизатор 11 зависит от качества и объема перерабатываемого сланца и возможностей примесей, зольности и режима термической переработки. В котле-утилизаторе производится последовательное ступенчатое охлаждение и дожиг топочного газа так, чтобы температура в газоходе 13 не превышала предельную по условиям шлакования (900-950°С). При этом охлаждение топочного газа осуществляется посредством теплового обмена с питательной водой, поступающей в трубную поверхность теплообменника 11. В процессе многократной принудительной циркуляции и теплообмена питательной воды с топочным газом происходит ее нагрев и последующий отвод в виде технологического пара. Указанный ранее дожиг топочного пара осуществляется дожигающим устройством 12, что востребовано с целью регулирования температуры технологического пара, отводимого из котла-утилизатора 11.The flue gas purified from the bulk of the ash enters the waste heat boiler 11 at a temperature of 780-820 ° C. The amount of heat introduced into the waste heat boiler 11 depends on the quality and volume of the processed slate and the possibilities of impurities, ash content and the regime of thermal processing. In the waste heat boiler, sequential stepwise cooling and afterburning of the flue gas is carried out so that the temperature in the flue 13 does not exceed the limit according to the slagging conditions (900-950 ° C). In this case, the cooling of the flue gas is carried out by means of heat exchange with feed water entering the pipe surface of the heat exchanger 11. In the process of multiple forced circulation and heat exchange of feed water with flue gas, it is heated and then removed in the form of process steam. The aforementioned burning of flue steam is carried out by the afterburning device 12, which is in demand in order to control the temperature of the process steam discharged from the waste heat boiler 11.

После охлаждения топочные газы используют для сушки поступающего в сушилку 2 сланца. Количество теплоты, отводимое на сушку сланца зависит от его расхода и влажности, и меняется в процессе эксплуатации. Для регулирования необходимого количества теплоты на сушку сланца при максимальном теплосъеме в котле-утилизаторе 11 предусматривается байпасирование нагретого топочного газа таким образом, чтобы температура за аэрофонтанной сушилкой 2 соответствовала требованиям безопасности. Отвод топочного газа в этом случае осуществляется посредством байпасного газохода 13.After cooling, flue gases are used to dry 2 shale entering the dryer. The amount of heat allocated for drying the shale depends on its consumption and humidity, and changes during operation. To regulate the required amount of heat for drying oil shale at maximum heat removal in a waste heat boiler 11, bypassing of the heated flue gas is provided so that the temperature behind the aerial dryer 2 meets the safety requirements. The flue gas in this case is carried out by means of a bypass duct 13.

Зола, отделяемая в сепараторе 10 от топочных газов, поступает в зольный теплообменник 15 при температуре около 800-850°С. В теплообменнике 15 зола охлаждается встречным потоком дутьевого воздуха, поступающего в многосекционную трубную поверхность теплообменника 15 с температурой не The ash separated in the separator 10 from the flue gas enters the ash heat exchanger 15 at a temperature of about 800-850 ° C. In the heat exchanger 15, the ash is cooled by a counter flow of blast air entering the multisectional tube surface of the heat exchanger 15 with a temperature not

более 50-70°С. Это позволяет получить золу приемлемой температуры (до 150-200°С) на выходе указанного теплообменника для ее дальнейшей утилизации или транспортировки. Одновременно с этим, на выход многосекционной трубной поверхности теплообменника 15 поступает высокотемпературный (400-450°С) технологический дутьевой воздух, далее который поступает в технологическую топку 8 и в дожигающее устройство 12.more than 50-70 ° C. This allows you to get ash of an acceptable temperature (up to 150-200 ° C) at the outlet of the specified heat exchanger for its further disposal or transportation. At the same time, the high-temperature (400-450 ° C) process blast air enters the outlet of the multisectional tube surface of the heat exchanger 15, which then enters the furnace 8 and the afterburner 12.

Поскольку температура подогрева дутьевого воздуха, как правило, ограничена конструктивными особенностями теплообменника (до 400-450°С), а расход его определяется потребностью установки, то в конструкции описываемой установки предусмотрена возможность промежуточного охлаждения дутьевого воздуха в промежуточном воздухо-водяном теплообменнике 16, который входит в состав зольного теплообменника 15. При этом охлаждение дутьевого воздуха может быть осуществлено посредством теплообмена с питательной водой, поступающей в трубную поверхность теплообменника 16. А указанная питательная вода может также использоваться для теплообмена в котле-утилизаторе 11, что позволит существенно увеличить полезную паропроизводительность котла-утилизатора 11. Кроме того, за счет изменения расхода дутьевого воздуха через теплообменник 15, можно осуществить регулирование теплосъема в теплообменнике 16 путем поддержания определенной температуры дутьевого воздуха на выходе многосекционной трубной поверхности теплообменника 15.Since the heating temperature of the blast air, as a rule, is limited by the design features of the heat exchanger (up to 400-450 ° C), and its consumption is determined by the need of the installation, the design of the described installation provides for the possibility of intermediate cooling of the blast air in the intermediate air-water heat exchanger 16, which includes in the composition of the ash heat exchanger 15. In this case, cooling of the blast air can be carried out by heat exchange with feed water entering the pipe surface t heat exchanger 16. And the specified feed water can also be used for heat exchange in the waste heat boiler 11, which will significantly increase the useful steam capacity of the heat recovery boiler 11. In addition, by changing the flow rate of blast air through the heat exchanger 15, it is possible to control the heat removal in the heat exchanger 16 by maintaining a certain temperature of the blast air at the outlet of the multisectional tube surface of the heat exchanger 15.

Таким образом, заявляемая установка для термической переработки сланца с твердым теплоносителем позволяет снизить потери вырабатываемой теплоты при охлаждении золы и/или топочных газов в соответствующих теплообменниках, повысить тепловой КПД установки в целом, а также получить технологический пар, который может быть использован как дополнительный энергетический продукт. Полезная модель по первому варианту позволяет эффективно утилизировать избыточное тепло топочных газов с получением технологического пара. При этом полезная модель по второму варианту позволяет эффективно утилизировать остаточное тепло золы с получением высокотемпературного технологического дутьевого воздуха. А полезная модель по третьему варианту позволяет решить комбинированную задачу по эффективной утилизации Thus, the inventive installation for the thermal processing of shale with a solid heat carrier allows to reduce the losses of generated heat during cooling of ash and / or flue gases in the respective heat exchangers, to increase the thermal efficiency of the installation as a whole, and also to obtain process steam, which can be used as an additional energy product . The utility model according to the first embodiment makes it possible to efficiently utilize the excess heat of the flue gases to produce process steam. At the same time, the utility model according to the second embodiment makes it possible to efficiently utilize the residual heat of the ash to produce high-temperature process blast air. And the utility model according to the third option allows us to solve the combined problem of efficient disposal

избыточного тепла золы и топочного газа с получением технологического дутьевого воздуха и водяного пара, соответственно. Кроме того, утилизация теплоты топочного газа (за счет его дожига) позволяет снизить вредные выбросы в атмосферу оксида углерода при производстве.excess heat of ash and flue gas to produce process blast air and water vapor, respectively. In addition, the utilization of the heat of the flue gas (due to its afterburning) allows to reduce harmful emissions of carbon monoxide into the atmosphere during production.

Claims (5)

1. Установка для термической переработки сланца с твердым теплоносителем, имеющая в своем составе последовательно расположенные загрузочный бункер, аэрофонтанную сушилку, сепаратор, транспортирующее устройство, смеситель, реактор барабанного типа с горизонтальной осью вращения, разделительную камеру, технологическую топку аэрофонтанного типа, сепаратор теплоносителя, выход которого подсоединен к смесителю, а также содержит сепаратор золы, соединенный с сепаратором теплоносителя, отличающаяся тем, что дополнительно содержит котел-утилизатор, установленный между сепаратором золы и аэрофонтанной сушилкой и выполненный с обеспечением возможности получения технологического пара.1. Installation for thermal processing of shale with a solid coolant, comprising a sequentially located feed hopper, aerial dryer, a separator, a conveying device, a mixer, a drum-type reactor with a horizontal axis of rotation, a separation chamber, a heating furnace of an aero-fountain type, a coolant separator, output which is connected to the mixer, and also contains an ash separator connected to a coolant separator, characterized in that it further comprises a boiler-ut an icer installed between the ash separator and the airborne dryer and made with the possibility of obtaining process steam. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит зольный теплообменник, установленный на зольном выходе сепаратора золы, при этом теплоотводящие трубы теплообменника соединены с технологической топкой.2. The installation according to claim 1, characterized in that it further comprises an ash heat exchanger mounted on the ash output of the ash separator, while the heat pipes of the heat exchanger are connected to the furnace. 3. Установка для термической переработки сланца с твердым теплоносителем, имеющая в своем составе последовательно расположенные загрузочный бункер, аэрофонтанную сушилку, сепаратор, транспортирующее устройство, смеситель, реактор барабанного типа с горизонтальной осью вращения, разделительную камеру, технологическую топку аэрофонтанного типа, сепаратор теплоносителя, выход которого подсоединен к смесителю, а также содержит сепаратор золы, соединенный с сепаратором теплоносителя, отличающаяся тем, что дополнительно содержит зольный теплообменник, установленный на зольном выходе сепаратора золы, при этом теплоотводящие трубы теплообменника соединены с технологической топкой.3. Installation for thermal processing of shale with a solid coolant, comprising a sequentially located feed hopper, aerial dryer, separator, conveying device, mixer, drum-type reactor with a horizontal axis of rotation, a separation chamber, airlift-type heating furnace, heat-separator, outlet which is connected to the mixer, and also contains an ash separator connected to a coolant separator, characterized in that it further comprises an ash a heat exchanger installed at the ash outlet of the ash separator, while the heat-conducting pipes of the heat exchanger are connected to the process furnace. 4. Установка по п.3, отличающаяся тем, что дополнительно содержит котел-утилизатор, установленный между сепаратором золы и аэрофонтанной сушилкой и выполненный с обеспечением возможности получения технологического пара.4. Installation according to claim 3, characterized in that it further comprises a waste heat boiler installed between the ash separator and the airborne dryer and made with the possibility of obtaining process steam. 5. Установка для термической переработки сланца с твердым теплоносителем, имеющая в своем составе последовательно расположенные загрузочный бункер, аэрофонтанную сушилку, сепаратор, транспортирующее устройство, смеситель, реактор барабанного типа с горизонтальной осью вращения, разделительную камеру, технологическую топку аэрофонтанного типа, сепаратор теплоносителя, выход которого подсоединен к смесителю, а также содержит сепаратор золы, соединенный с сепаратором теплоносителя, отличающаяся тем, что дополнительно содержит котел-утилизатор, установленный между сепаратором золы и аэрофонтанной сушилкой и выполненный с обеспечением возможности получения технологического пара, а также дополнительно содержит зольный теплообменник, установленный на зольном выходе сепаратора золы, при этом теплоотводящие трубы теплообменника соединены с технологической топкой.

5. Installation for thermal processing of shale with a solid coolant, comprising a sequentially located feed hopper, aerial dryer, separator, conveying device, mixer, drum-type reactor with a horizontal axis of rotation, a separation chamber, airlift-type heating furnace, a coolant separator, output which is connected to the mixer, and also contains an ash separator connected to a coolant separator, characterized in that it further comprises a boiler-ut the cooler installed between the ash separator and the airborne dryer and made with the possibility of obtaining process steam, and further comprises an ash heat exchanger mounted on the ash output of the ash separator, while the heat pipes of the heat exchanger are connected to the furnace.