ШЛЮЗОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАГРУЗКИ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА В РАБОТАЮЩИЙ ПОД ДАВЛЕНИЕМ ГАЗОГЕНЕРАТОР

Полезная модель относится к области энергетики и может быть использована в газогенераторах систем внутрицикловой газификации твердого топлива в газотурбинных, в том числе в парогазовых энергетических установках.
В указанных газогенераторах существует проблема загрузки топлива, подаваемого в работающий под давлением газогенератор из атмосферного бункера. Для этих целей обычно используются шлюзовые устройства.
Известно шлюзовое устройство для загрузки твердого топлива в работающий под давлением газогенератор, содержащее установленный на топливопитающей линии газогенератора шлюзовой бункер, а также входной и выходной шлюзовые затворы [1]. Согласно [1] шлюзовые затворы представляют собой установленные на входе и выходе шлюзового бункера клапаны с вертикально перемещающимися запорными органами. Такие затворы не могут обеспечить достаточно надежной герметичности шлюзового бункера, так как при вертикальном перемещении запорный орган клапана при открытии остается на пути движения топливных частиц, загрязняющих его рабочую поверхность. Кроме того, давление в шлюзовом бункере поднимается за счет его соединения с объемом газогенератора, что будет приводит к некоторому падению давления в нем, а также к загрязнению шлюзового бункера продуктами сгорания и термического разложения топлива, что также ведет к ухудшению надежности работы шлюзового устройства.
Достигаемым результатом полезной модели является создание шлюзового устройства, обеспечивающего надежную герметизацию работающего под давлением газогенератора.
Это обеспечивается тем, что в шлюзовом устройстве для загрузки твердого топлива в работающий под давлением газогенератор, содержащее установленный на топливопитающей линии газогенератора шлюзовой бункер, а также входной и выходной шлюзовые затворы, согласно полезной модели к
шлюзовому бункеру дополнительно подключены линии подвода и отвода шлюзового газа, входной и выходной шлюзовые затворы установлены на примыкающих к шлюзовому бункеру соответствующих участках топливопитающей линии, каждый затвор выполнен в виде шиберной задвижки, выдвигаемой в открытом состоянии за пределы внутреннего пространства соответствующего участка, а в последнем дополнительно установлено средство закрытия проема в стенке соответствующего участка под задвижку при ее открытом положении. Дополнительно согласно полезной модели средство закрытия проема в стенке соответствующего участка под задвижку выполнено в виде полой вставки с наружной поверхностью эквидистантной внутренней поверхности указанного участка, причем вставка соединена с механизмом ее осевого возвратно-поступательного перемещения, и шлюзовое устройство снабжено соплами для струйной очистки газообразным агентом от частиц топлива каждой полой вставки в положении закрытия проема под соответствующую задвижку, причем каждое сопло установлено в стенке соответствующего участка по ходу топлива выше расположения проема под задвижку и направлено в сторону указанного проема.
Такое шлюзовое устройство обеспечивает надежную герметизацию работающего под давлением газогенератора благодаря тому, что служащая в качестве шлюзового затвора шиберная задвижка убирается из пространства движения топливного потока и защищается от загрязнения топливными частицами полой вставкой, а последняя очищается от налипших топливных частиц струйной продувкой газообразным агентом.
На фиг.1 схематично изображена газогенераторная установка со шлюзовым устройством согласно полезной модели; на фиг.2 - участок загрузочного узла газогенератора со входным шлюзовым затвором.
Газогенераторная установка со шлюзовым устройством (фиг.1) согласно полезной модели содержит работающий под давлением газогенератор 1 с топливопитающей линией 2, на которой установлены последовательно по ходу топлива загрузочный бункер 3, порционный бункер 4, а также шлюзовое устройство и приемный бункер 5 газогенератора 1. При этом каждый
бункер оборудован внутренним выпускным затвором 6 (фиг.2), между загрузочным бункером 3 и порционным бункером 4 установлен загрузочный затвор 7, а шлюзовое устройство включает шлюзовой бункер 8, линию 9 с запорным вентилем 10 для подвода в бункер 8 и линию 11 с запорным вентилем 12 для сброса из указанного бункера шлюзового газа. Шлюзовое устройство также содержит входной и выходной шлюзовые затворы, установленные на примыкающих к шлюзовому бункеру 8 участках 13, 14 топливопитающей линии 2. Каждый из указанных шлюзовых затворов выполнен в виде шиберной задвижки, соответственно 15, 16. При этом каждая задвижка в открытом состоянии выдвигается за пределы внутреннего пространства соответствующего участка 13, 14, и в каждом из последних дополнительно установлено средство закрытия проема (на чертеже не показан) в стенке соответствующего участка 13 или 14 под задвижку 15 или 16 при ее открытом положении. Указанное средство согласно полезной модели выполнено (фиг.2) в виде полой вставки 17 с наружной поверхностью эквидистантной внутренней поверхности соответствующего участка 13 или 14 (в данном случае обе поверхности - цилиндрические), причем каждая полая вставка 17 соединена со своим механизмом 18 ее осевого возвратно-поступательного перемещения. На чертеже (фиг.2) показана одна верхняя вставка в двух положениях - закрытия и открытия проема под задвижку 15. Шлюзовое устройство снабжено также соплами 19, 20 (фиг.1) для струйной очистки газообразным агентом от частиц топлива полых вставок 17 в положении закрытия проема под соответствующую задвижку, причем каждое сопло 19, 20 установлено в стенке соответствующего участка 13, 14 по ходу топлива выше расположения проема под соответствующую задвижку 15, 16 и направлено в сторону указанного проема.
Газогенераторная установка со шлюзовым устройством согласно полезной модели работает следующим образом. Твердое топливо из загрузочного бункера 3 через загрузочный затвор 6 поступает в порционный бункер 4 при закрытых задвижках 14 и 15. После заполнения порционного бункера 4 топливом закрывается загрузочный затвор 6 и открывается задвижка 14. При
этом полая вставка 17 этой задвижки перемещается с помощью механизма 18 в нижнее положение, обеспечивающее защиту задвижки 14 от засорения ее частицами топлива (фиг.2). После выпуска топлива из порционного бункера 4 в шлюзовой бункер 8 производится продувка через сопло 19 соответствующей полой вставки 17 газообразным агентом, в качестве которого используется шлюзовой газ под давлением превышающем давление в газогенераторе 1 (фиг.1). Затем полая вставка 17 поднимается, и задвижка 14 закрывается. После этого в шлюзовой бункер 8 подается по линии 9 через вентиль 10 шлюзовой газ при давлении, равном давлению в газогенераторе 1. В качестве шлюзового газа обычно используют сжатый дымовой газ, отбираемый перед сжатием из газохода перед дымовой трубой котла утилизатора или другой теплоутилизирующей установки. Затем задвижка 15 открывается и полая вставка 17 этой задвижки опускается с помощью механизма 18 в нижнее положение. Топливо из шлюзового бункера 8 загружается в приемный бункер 5 газогенератора 1. После выпуска топлива из шлюзового бункера 8 в приемный бункер 5 производится продувка через сопло 20 соответствующей полой вставки 17 тем же газообразным агентом, что и полой вставки 17 задвижки 14. После этого полая вставка 17 задвижки 15 поднимается, и задвижка 15 закрывается, шлюзовой газ из шлюзового бункера 8 сбрасывается в тот же газоход по линии 11, и шлюзовое устройство становится готовым к повторному циклу загрузки топлива в газогенератор 1. Все процессы загрузки топлива могут быть автоматизированы.
Источник информации:
1. Патент SU №959633, 3 С10J 3/46, 1982.