УГОЛЬНОЙ СУСПЕНЗИИ В КОМБИНИРОВАННОМ ЦИКЛЕ

Требование экологической безопасности человечества на планете определяет не только динамику, но и структуру энергетики. В базовом сценарии Международ- ного Энергетического Агентства (IEA) порождаемая энергетикой эмиссия парни- ковых газов вырастет с 28 млрд. тонн диоксида углерода в 2005 году до 62 млрд. тонн к 2050 году, (что повысит температуры Земли на 6 градусов Цельсия от сего- дняшнего уровня), и на развитие мировой энергетики потребуется 65 трлн. долла- ров, [1]. За 150 лет статистических наблюдений из недр извлечено 33% экономиче- ски доступной части разведанных запасов нефти, 14% газа и 9% урана, но только 4% углей. Доступность эффективных ресурсов углеводородов, действительно, ста- нет определять развитие антропогенной энергетики в ближайшие десятилетия. [1].

Выбросы парниковых газов, включая диоксид углерода, возросли, в значитель- ной степени, за счет сжигания пылеугольного топлива на электростанциях, произ- водящих жизненно важную электроэнергию. Основным топливом для производст- ва электроэнергии является уголь, доля которого составляет около 40%. В период между 2005 и 2030 годами глобальный спрос на уголь, как ожидается, возрастет на 73%, поскольку его использование растет во многих идустриальных странах, в том числе, крупнейших и быстро развивающихся странах, таких как Китай и Индия, составляющих 74% этого прироста. Главный энергетический ресурс Китая - это уголь, однако, его расширенное использование на перспективу затруднено из-за роста «экологической составляющей» его цены. Поэтому предпринимаются значи- тельные усилия по экологическому направлению. [2].

Бурые угли обеспечивает около 4% выработки мировой энергии (13% электро- генерации Европы), но некоторые страны чрезвычайно зависят от использования бурого угля для производства электроэнергии, такие, как Греция (76%), Югославия (67%) и Чешская Республика (51%). Крупнейшим потребителем бурых углей явля- ется Германия, где 28% электроэнергии вырабатывается из бурого угля. В Австра- лии добыча углей низких сортов преобладает в штате Виктория, и потребляется он на электростанциях, находящихся вблизи от места добычи, которые производят 97% электроэнергии штата или 25% всей выработки электроэнергии Австралии [3].

Высокие капитальные затраты тепловых электростанций бурого угля, в сочета- нии с их высоким уровнем эмиссии диоксида углерода, необходимость сжигать больше угля для испарения влаги и озабоченность по поводу глобального потепле- ния, сосредотачивают внимание специалистов во всём Мире на разработку более совершенных технологий, которые позволят сократить уровень выбросов диоксида углерода и увеличить эффективность сжигания различных углей, как часть реше- ния проблемы изменения климата. Различные предложения были сделаны, чтобы получить наиболее высокую эффективность от использования такого топлива, как уголь в качестве источника энергии. Основные решения, разработанные для дос- тижения этих целей базируются на гази-фикации углей - Комплексного Газифика- ционного Комбинированного Цикла (IGCC) и использовании передовых, более эф- фективных турбин со сверхкритическими паровыми циклами, и других дополни- тельных улучшениях, которые повысят термическую эффективность до 38 41%, в зависимости от содержания влаги. Это является значительным улучшением, по сравнению с 29% эффективности, достигнутыми существующими электростанция- ми сжигания бурых углей, [3].

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Представленное изобретение относится к области тепловой электроэнергетики, в частности к газификации топлива для систем выработки электроэнергии на осно- ве различных углей, обеспечивает умеренные капитальные затраты и технологиче- скую себестоимость в производстве обогащенного водородом газа. Применение изобретения в комплексе, в составе технологии комбинированного цикла по выра- ботке электроэнергии обеспечивает более полную утилизацию тепловой энергии углей с увеличением эффективности выработки электроэнергии до 80 85%, с со- кращением выбросов парниковых газов - диоксида углерода до 0,38 -г- 0,40 t/MWh. ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Относительно технологии газификации углей применяемой в составе предла- гаемого изобретения известно решение [4], «Способ получения генераторного газа и устройство для его осуществления».

Здесь эффективность конверсии основана на применении в качестве топлива водоугольной суспензии (ВУС) без применения парового и кислородного дутья, с полным разложением суспензионной воды, условно представленной из двух час- тей, когда первая часть воды разлагается термически, а вторая её часть разлагается посредством электролиза, обогащая топливо кислородом и водородом.

В этом способе общими признаками, с предлагаемым изобретением являются применение продвижения реакционных компонент под гравитацией в вертикаль- ном газификаторе, газификация осуществляется непрерывно в спутном потоке, то- пливо для питания газификатора используется в виде ВУС, ввод реакционных ком- понент в камеру газификации осуществляется тангенциально, отсутствует тради- ционно применяемое парокислородное дутьё, вывод шлака выполняется в нижней части газификатора, и примененяется циклонная очистка синтез-газа от летучей золы.

Причины, препятствующие получению технического результата, который обеспечивается предлагаемым изобретением по сравнению с изобретением опи- санным в [4] :

• подача в камеру газификации воздуха требует применения компрессора;

• отсутствие оптимальных условий в камере газификатора для высокоэффектив- ного реакционного массопереноса и массообмена реакционных компонент кон- версии угля, обеспечивающих в предлагаемом изобретении высокую произво- дительность конверсии;

• отсутствие технологических мер по защите внутренних поверхностей камеры гази- фикации от закоксовывания требует частых остановок процесса для очистки камеры;

• наличие узла разложения водной составляющей топлива электролитическим способом требует относительно больших дополнительных затрат на электро- энергию и на эксплуатацию этого узла, с точки зрения возможной необходимо- сти периодической очистки электродов;

• неэффективное использование летучих веществ содержащихся в исходном угле с частичной потерей их теплоэнергетической ценности.

Известно изобретение [5] «Одноступенчатый процесс газификации» в котором газификация угля осуществляется в спутном потоке, с вводом сухой угольной пыли в вертикальный газификатор в одном канале с парокислородным дутьём. После ох- лаждения синтез-газа, выведенного из газогенератора, осуществляется сепарация газа от летучей золы, часть которой вводится в газификатор в качестве холодных центров «кристаллизации», на которых жидкий шлак начинает нарастать, а затем конвертируется в летучий шлак, за счёт ввода в газификатор охлаждённого синтез- газа, превращаясь в частицы, не прилипающие к стенкам газификатора.

Общими признаками с предлагаемым изобретением, являются газификация в спутном потоке с вертикальным исполнением газификатора и ввод охлаждённого синтез-газа в газификатор для отверждения шлаковых частиц, с целью предотвра- щения закоксовывания внутренних поверхностей стенок газификатора, а также для обеспечения вывода шлака, благодаря его состоянию в твёрдом виде.

Причины препятствующие получению технического результата в части гази- фикации, как ступени, составляющей предлагаемое изобретение, по сравнению с изобретением описанным в [5] :

• использование парокислородного дутья обременяет процесс газификации необ- ходимостью в кислородной станции и необходимым увеличением оборудования паросилового хозяйства;

• отсутствие оптимальных условий в реакционной камере газификатора для вы- сокоэффективного реакционного массопереноса и массообмена реакционных компонент конверсии угля;

· отсутствие строгой размерной однородности газифицируемого топлива, как технологической категории для детерминированности хода изменения парамет- ров конверсии топлива, таких как точное дозирование, подвод тепла, реакцион- ный массоперенос и массообмен, а также путевые и скоростные параметры про- движения реагирующих компонент по зонам газификатора, оптимально обеспе- чивающие освобождение зонированных реакционных пространств газификато- ра под вновь вводимые реакционные компоненты.

Известно изобретение [6] «Способ газификации мелкозернистого угля». В этом изобретении, в газификаторе кипящего слоя, интенсификация процесса газифика- ции реализуется за счёт возможности относительного увеличения толщины кипя- щего слоя, благодаря использованию в этом слое топлива более однородного по фракционному составу, с точки зрения возможности дутья. Осуществляется это благодаря тому, что уголь сортируется по классам, и из угля мелких фракций гото- вится ВУС, которая полностью сжигается на уровне ниже, чем камера газифика- ции, и продуктами сгорания упомянутой суспензии осуществляется дутьё реакци- онного слоя. В этом изобретении сжигание ВУС позволяет получить коэффициент использования воды порядка 100% при строго заданном её количестве.

Общими признаками, с предлагаемым изобретением, являются применение продвижения реакционных компонент под воздействием гравитации в газификато- ре вертикального типа, применение ВУС и использование эффекта фракционной однородности топлива для интенсификации процесса конверсии, а также отсутст- вие традиционно применяемого парокислородного дутья и использование воды близкого к 100%.

Причины препятствующие получению технического результата в части гази- фикации, как ступени составляющей предлагаемое изобретение, по сравнению с изобретением описанным в [6] :

· цикличность процесса, определяемая способами загрузки основного топлива и выгрузки шлака;

• подача в камеру газификации воздуха требует применения компрессора;

• отсутствие оптимальных условий в камере газификатора для высокоэффектив- ного реакционного массопереноса и массообмена реакционных компонент кон- версии угля, обеспечивающих в предлагаемом изобретении высокую произво- дительность конверсии;

• отсутствие технологических мер по защите внутренних поверхностей камеры газификации от закоксовывания требует частых остановок процесса для очист- ки камеры;

· неэффективное использование летучих веществ содержащихся в исходном угле с частичной потерей их теплоэнергетической ценности.

Известно также изобретательское решение, касающееся технологии газифика- ции углей, [7], «Процесс охлаждения произведенного газа предотвращающий за- шлаковывание угольного газификатора». Это изобретение выбрано в качестве ана- лога (прототипа), как наиболее подходящее по общим существенным признакам в части газификации в предлагаемом изобретении.

В изобретении [7], для газификатора кипящего слоя применяется подача в гази- фикатор выработанного синтез-газа в охлаждённом виде, с целью создания защит- ного слоя у внутренних стенок газификатора, чтобы на стенках не осаждался шлак, а также для отверждения жидкого шлака, который при охлаждении превращается в летучую золу. Наряду с подачей охлаждённого защитного газа, в газификатор по- даётся и кислород, при этом часть горючих компонент защитного газа окисляется.

Общими признаками прототипа с предлагаемым изобретением являются :

• применение продвижения реакционных компонент под воздействием гравита- ции в газификаторе вертикального типа;

• использование защитного газа в целях создания пограничного защитного слоя для блокирования закоксовывания стенок газификатора;

• использование охлаждённого защитного газа для отверждения жидкого шлака;

• подача упомянутого защитного газа в газификатор, во вращательном движении через отверстия находящиеся в стенках газификатора.

Причины препятствующие получению технического результата в части гази- фикации по сравнению с прототипом описанным в [7] :

• подача в газификатор кислорода обуславливает наличие кислородной станции;

• отсутствие оптимальных условий в камере газификатора для высокоэффектив- ного реакционного массопереноса и массообмена реакционных компонент кон- версии угля, обеспечивающих в предлагаемом изобретении высокую произво- дительность конверсии, включая условие большой локально-пульсирующей энергонапряжённости в зоне газификатора, в которой осуществляют основную долю конверсии;

• отсутствие однородности топливной компоненты вводимой в газификатор, как одного из условий эффективного реакционного массопереноса и массообмена реакционных компонент;

• неэффективное использование летучих веществ, содержащихся в исходном угле с частичной потерей их теплоэнергетической ценности;

• относительно большой попутный вынос топлива и летучей золы, с выводимым синтез газом из газификатора, в связи с использованием технологи кипящего слоя. Относительно приготовления и использования Активированного ВодоУгольно- го Топлива (АВУТ) в технологии газификации, применяемой в составе предлагае- мого изобретения, известно решение [8] «Способ приготовления водоугольной суспензии для транспортирования по трубопроводу».

В этом способе приготовление суспензии осуществляют сухим помолом угля с последующей классификацией угля по гранулометрическому составу, с дальней- шей его дегазацией посредством вакуумирования с последующим добавлением во- ды и перемешиванием полученной угольной смеси, также под вакуумом. Идея это- го способа заключается в процессе частичной дегазации угля, а именно в удалении воздуха с поверхностей угольных частиц для большего их смачивания, чтобы соз- дать между частицами угля водяную пленку в целях транспортировки высококон- центрированной суспензии по трубопроводам.

В этом способе общими признаками, с предлагаемым изобретением являются применение размола угля, его классификация по гранулометрическому составу и частичная дегазация угля перед смешиванием с водой.

Причины, препятствующие получению технического результата, который обеспечивается предлагаемым изобретением, по сравнению с изобретением опи- санным в [8] :

• недостаточно подробная классификация угля по гранулометрическому составу, с целью получения топливной суспензии строго заданных свойств, с точки зре- ния однородности топлива и отсутствие приготовления различных марок топ- ливной суспензии из одного и того же объёма сырьевого угля, с точки зрения эффективного использования суспензионного топлива, как более однородного;

• отсутствие совместимости операций размола и дегазации с позиции производи- тельности оборудования;

· отсутствие интеллектуальной технологии предварительного размола, обеспечи- вающей для каждой партии сырьевого угля параметрическую точность его пе- реработки, в связи с паспортными данными качественных характеристик обра- батываемой партии угля и, в связи с расчетными данными необходимых выход- ного гранулометрического состава и степени дегазации и дегидратации;

• частичная потеря горючей части летучих веществ, в процессах размола и ва- куумирования угля;

• отсутствие технологического фактора необходимой частичной гидрофильное™ уг- ля в составе суспензии, в связи с «мягкими» гидроударными пульсационными воз- действиями на границах контактов уголь - вода в процессе приготовления топлива;

• отсутствие повышенной активации суспензии, как квазиколлоидной системы, вобравшей в себя механическую энергию гидроударных пульсаций в процессе приготовления топлива, с проявлением этой активации в возрастании темпера- туры обрабатываемого топлива, в наличии внутренних колебаний (как запасён- ной энергии) устойчивых водных кластерах как в свободной (суспензионной) воде, так и в воде угольных микропор и флоккул, а также наличия внутренних колебаний в частицах твёрдой фазы топлива;

• отсутствие специальной финишной обработки топлива в виде напыления тон- кодисперсной фракции на поверхности предварительно калиброванных капель суспензии в процессе начала её использования как топлива;

Известен «Способ приготовления водоугольного топлива из бурых углей» [9], в котором применяют сухое измельчение угля, с одновременной его гидрофобизаци- ей в инертной среде, при температурах 600 1000 градусов Цельсия. Гидрофоби- зация достигается путём удаления из пор угольных частиц воздуха и кислородосо- держащих компонент - воды, монооксида углерода, диоксида углерода и.т.п. Затем полученный полупродукт охлаждают и 20% его измельчают дополнительно. Ос- тавшуюся часть классифицируют и возвращают крупные частицы на дополнитель- ное измельчение, а частицы угля после классификации подвергают тонкой очистке, затем их смешивают с водой и осуществляют гомогенизацию топлива с добавлени- ем комбинированных химических присадок. Основной целью в этом способе явля- ется получение суспензии с большой концентрацией твёрдой фазы при обеспече- нии минимальной её вязкости для трубопроводной транспортировки, с одной сто- роны, и с другой, для прямого сжигания этой суспензии.

В этом способе общими признаками, с предлагаемым изобретением являются применение размола угля, его классификация по гранулометрическому составу и частичная дегазация угля, и частичная дегидратация угольных частиц с увеличени- ем соотношения свободной воды к внутренней воде, а также гомогенизация топ- ливной суспензии в процессе её приготовления.

Причины, препятствующие получению технического результата, который обеспе- чивается предлагаемым изобретением по сравнению с изобретением описанным в [9] :

• недостаточно подробная классификация угля по гранулометрическому составу с целью полу-чения топливной суспензии строго заданных свойств, с точки зре- ния однородности топлива и отсутствие приготовления различных марок топ- ливной суспензии из одного и того же объёма сырьевого угля, с точки зрения эффективного использования суспензионного топлива, как более однородного;

• отсутствие интеллектуальной технологии предварительного размола, обеспечи- вающей для каждой партии сырьевого угля параметрическую точность его пе- реработки, в связи с паспортными данными качественных характеристик обра- батываемой партии угля и, в связи с расчётными данными необходимых выход- ного гранулометрического состава и степени дегазации и дегидратации;

• частичная потеря горючей части летучих веществ, в процессах размола и дега- зации угля;

· отсутствие технологического фактора необходимой частичной гидрофильности угля в суспензии, в связи с гидроударными пульсационными воздействиями на границах контактов уголь - вода в процессе приготовления топлива;

• добавление в топливную суспензию комбинированных химических присадок требует дополнительных «сырьевых» затрат и может уменьшать ресурс обору- дования ввиду усиления коррозионного воздействия;

• отсутствие специальной финишной обработки топлива в виде напыления тон- кодисперсной фракции на поверхности предварительно калиброванных капель суспензии в процессе начала её использования как топлива;

Известен «Способ получения жидкого композитного топлива и дезинтегратор, и устройство гидроударного действия для его осуществления», [10]. В котором при- меняют предварительное измельчение угля в дезинтеграторе, с двумя рабочими ор- ганами в виде дисков противоположного вращения. Дезинтегратор снабжён шне- ком, помогающим измельчению сырья с любой влажностью. Далее осуществляется смешивание твёрдой фазы топлива с жидкими его компонентами, и после чего по- лученную грубо-дисперсную суспензию подвергают обработке в устройстве гид- роударного воздействия, которое обеспечивает последующее измельчение твёрдой фазы топлива и обеспечивает активацию топлива, преобразуя энергию гидродина- мического удара в энергию химического взаимодействия топливных компонент. Эффективность этого способа получения суспензионного топлива обусловлена применением оригинального оборудования - дезинтегратора и устройства гидро- ударного воздействия, обеспечивающего переработку предварительно подготов- ленных топливных компонент за один проход, в композитное топливо заданного качества.

В этом способе общими признаками, с предлагаемым изобретением являются применение предварительного размола угля, его дозирование в смесительный ап- парат и введение дозы жидких компонент в этот же смесительный аппарат. После- дующая многократная обработка топлива в устройстве гидроударного действия в жидкой среде за один проход в нескольких секциях этого гидроударного устройст- ва, обеспечивающего активацию приготавливаемого топлива, преобразуя энергию гидродинамического удара в энергию химического взаимодействия топливных компо-нент. Общими признакоми с предлагаемым изобретением, также являются дизинтегратор с подающим шнеком и с двумя встречно вращающимися рабочими органами - дисками, снабжёнными рядами мелющих бил и наличие байпасной ли- нии, применяемой при необходимости с устройством гидроударного действия.

Причины препятствующие получению технического результата, который обеспе- чивается предлагаемым изобретением по сравнению с изобретением описанным в [10] :

• недостаточно подробная классификация угля по гранулометрическому составу, с целью получения топливной суспензии строго заданных свойств, с точки зре- ния однородности топлива и отсутствие приготовления различных марок топ- ливной суспензии из одного и того же объёма сырьевого угля, с точки зрения эффективного использования суспензионного топлива, как более однородного;

• отсутствие операции дегазации в процессе предварительного размола угля с со- хранением горючей части летучих веществ; • отсутствие интеллектуальной технологии предварительного размола, обеспечи- вающей для каждой партии сырьевого угля параметрическую точность его пе- реработки, в связи с паспортными данными качественных характеристик обра- батываемой партии угля и, в связи с расчётными данными необходимых выход- ного гранулометрического состава и степени дегазации и дегидратации;

• отсутствие специальной финишной обработки топлива в виде напыления тон- кодисперсной фракции на поверхности предварительно калиброванных капель суспензии в процессе начала её использования как топлива.

Известно также изобретение, относящееся к технологии приготовления суспен- зионного топлива «Способ получения водоугольной суспензии», [1 1]. Это изобре- тение выбрано в качестве аналога (прототипа), как наиболее подходящее по общим существенным признакам в части приготовления АВУТ в предлагаемом изобрете- нии. В изобретении [11] применяют мокрое измельчение бурого угля с водой и по- лученную гидросмесь нагревают в реакторе токами сверхвысокой частоты, (СВЧ) до температуры 200 + 300 градусов Цельсия под давлением 1,5 + 10 МПа. После выдерживания гидросмеси под такими параметрами 1 30 минут, её доразмалыва- ют в пароструйной мельнице до размера частиц 200 -=- 300 мкм со сбросом давления до 0,3 -=- 1,0 МПа и охлаждают её с утилизацией тепла. Затем отделяют парогазовую смесь от образующейся суспензии до получения готового продукта, смешиванием её с исходной водой для нагрева её до 30 90 градусов Цельсия, а затем вводят в эту суспензию поверхностно-активные добавки и обрабатывают суспензию в гомо- генизаторе. При этом, для обеспечения нормальной работы пароструйной мельни- цы, после первичного мокрого измельчения применяют грубодисперсный класси- фикатор, чтобы направить на повторный размол частицы угля крупнее 1 3 мм. Для готовности суспензии пригодной к сжиганию, размеры угольных частиц в ней доводятся до размеров менее 200 -=- 300 мкм посредством другого мелко дисперсно- го классификатора, применяемого после пароструйной мельницы. Так, частицы размерами более 200 300 мкм, отделяемые в этом мелкодисперсном классифика- торе, направляются на повторное измельчение. Особенностью процесса приготов- ления суспензии по этому способу является сжигание в отдельной камере сгорания газообразных продуктов, которые получаются в процессе приготовления этой топ- ливной суспензии.

Основными идеями этого изобретения являются :

• возможность регулирования гранулометрического состава твёрдой фазы топли- ва, с необходимым для этого финишным доизмельчением угля.

• при финишном доизмельчении угля в пароструйной мельнице утилизируется энергия, ранее накопленная в полупродукте - водоугольной гидросмеси на ста- дии её баротермической обработки, применяемой для дегазации, с целью полу- чения высококонцентрированной суспензии, пригодной для транспортирования по трубопроводам.

Общими признаками прототипа, [11] с предлагаемым изобретением являются предварительный размол угля, его дегазация и классификация по гранулометриче- скому составу, смешивание угля с водой и подогрев полупродуктовой гидросмеси тепловой энергией, утилизируемой из смежных процессов. А также, финишная об- работка суспензии в гомогенизаторе, в котором осуществляется окончательный размол угольных частиц, (в предлагаемом изобретении аналогичный аппарат - уст- ройство гидроударного действия). Кроме того, общим существенным признаком прототипа с предлагаемым изобретением является утилизация продуктов дегазации угля, путём сжигания их в отдельной камере сгорания.

Причины препятствующие получению технического результата, который обес- печивается предлагаемым изобретением по сравнению с изобретением - прототи- пом описанным в [11] :

• недостаточно подробная классификация угля по гранулометрическому составу, с целью получения топливной суспензии строго заданных свойств, с точки зре- ния однородности топлива и отсутствие приготовления различных марок топ- ливной суспензии из одного и того же объёма сырьевого угля, с точки зрения эффективного использования суспензионного топлива как более однородного;

• отсутствие интеллектуальной технологии предварительного размола, обеспечи- вающей для каждой партии сырьевого угля параметрическую точность его пе- реработки, в связи с паспортными данными качественных характеристик обра- батываемой партии угля и, в связи с расчётными данными необходимых выход- ного гранулометрического состава и степени дегазации и дегидратации; • отсутствие специальной финишной обработки топлива в виде напыления уголь- ных частиц тонкодисперсной фракции на поверхности предварительно калиб- рованных капель топлива перед началом процесса его зажигания;

· относительно не высокая производительность технологии в связи со значитель- ным временем баротермической обработки, до 30 минут;

• применение относительно сложного и дорогостоящего оборудования, с точки зрения надёжности и безопасности его эксплуатации, особенно СВЧ реактора, при параметрах по давлению до 10 МПа и температуре до 300 градусов Цельсия. Таким образом, задачей предполагаемого способа является создание высокоэф- фективной технологии производства высоко насыщенного водородом синтез-газа для сжигания его в комбинированном цикле выработки электроэнергии с повы- шенной эффективностью, при использовании различных типов углей, каменных и бурых, включая и низкосортные марки углей. Задача предлагаемого изобретения, также предполагает возможность вовлечения в хозяйственный оборот по выработ- ке электроэнергии неиспользуемых отходов угледобычи и углешламов обогати- тельных фабрик. Повышение эффективности выработки электроэнергии выражается в доведении эффективности преобразования тепловой энергии потенциально содер- жащейся в углях до величины 80 -=- 85%. При этом показатель уровня эмиссии диок- сида углерода, без применения систем его перехвата, составляет 0,38 -*· 0,40 t/MWh.

Поставленные задачи достигаются тем, что в способе генерации электроэнергии Гибридного Комбинированного Цикла (ГКЦ) с ПсевдоДетонационной ГидроГази- фикацией, (ПДГГ) применяют три внутренних технологически последовательных цикла, в каждом из которых вырабатывается электроэнергия. При этом энергия сброшенного тепла первого цикла утилизируется вторым циклом, а энергия сбро- шенного тепла второго соответственно третьим. Осуществляется это благодаря ис- пользованию во внутренних циклах рабочих сред с анизотропностью температур их кипения, что в целом свойственно циклам комбинированного типа. Макрострук- турный состав построения предлагаемого ГКЦ близок к решению, описанному в [12].

Так, первый внутренний цикл используемого ГКЦ реализуют на основе газовой турбины работающей на сжигании высококачественного синтез газа, производимо- го по специальной ПДГГ технологии из жидкого, специального - АВУТ, которое получают, также, по оригинальной технологии являющейся составной частью предмета изобретения. При этом энергию сброшенного тепла ГазоТурбинного Цикла (ГТЦ) утилизируют в трёх различных каналах, что в целом обусловливает эту утилизацию как высокоэффективную. Для повышения эффективности утилиза- ции энергии сброшенного тепла ГТЦ, к выхлопным газам турбины применяют эф- фект вихревой температурной стратификации, известный из изобретений [13, 14] и подробно описанный в [15, 16]. Эти выхлопные газы подвергают массотемператур- ному разделению на каскаде вихревых аппаратов ГТЦ в две, или более, ступени и полученную в результате этого разделения высокотемпературную часть газов на- правляют по первому каналу утилизации энергии сброшенного тепла - на паропе- регреватель первого утилизационного котла, для выработки электроэнергии во втором ПароТурбинном Цикле (ПТЦ) ГКЦ. Отдавшие тепловую энергию газы, в этом пароперегревателе, возвращают в первый утилизационный котёл на подогре- ватель пара и после него, из отработанных газов конденсируют водяные пары. Энергию этой конденсации передают по второму каналу утилизации энергии сброшенного тепла ГТЦ, посредством независимого теплоносителя, на подогрев жидкой органической рабочей среды, используемой в третьем внутреннем цикле ГКЦ. Переработку низкотемпературной части газов, получаемых в результате раз- деления выхлопных газов газовой турбины на вихревых аппаратах ГТЦ, осуществ- ляют в третьем канале утилизации энергии сброшенного тепла ГТЦ, а именно: низкотемпературную часть газов охлаждают в первом междуцикловом конденсато- ре, а двухфазную среду, получаемую на выходе этого конденсатора, разделяют в сепараторе на воду и газы. Холодную часть газа, отделяемую в первой ступени каскада вихревых аппаратов, сжимают для выравнивания её давления с холодной частью газов второй ступени каскада вихревых аппаратов ГТЦ, затем объединяют обе холодные части газов и конденсируют этот объединённый объём, как упомина- лось выше, в первом междуцикловом конденсаторе. Воду из сепаратора использу- ют для приготовления АВУТ, а часть её направляют на химводоочистку ПТЦ. От- сепарированные холодные газы, представляющие собой преимущественно диоксид углерода, подвергают сжатию и используют их для охлаждения в технологии полу- чения генераторного газа, что в некотором смысле можно рассматривать как до- полнительный, четвёртый канал утилизации энергии тепла сбрасываемого из ГТЦ.

Второй и третий внутренние циклы предлагаемого способа реализации ГКЦ, выполняются как циклы с улучшенными КПД, благодаря исключению значитель- ной части внутрицикловых потерь энергии за счёт её внутрицикловой рекуперации с использованием эффекта вихревой температурной стратификации, подобно тому, как это выполнено в изобретении [14].

Второй внутренний ПТЦ предлагаемого ГКЦ реализуют на основе паровой тур- бины приводимой в движение энергией сброшенного тепла ГТЦ и частью энергии, которую отбирают непосредственно из камеры сгорания газовой турбины посред- ством теплообменного суперперегревателя. Так преобразование этой энергии сброшенного тепла во входную энергию ПТЦ осуществляют посредством подогре- ва питательной воды в первом междуцикловом конденсаторе и посредством пере- дачи тепла в подогревателе пара и в перегревателе пара первого утилизационного котла, как это упомянуто выше. При этом, перегрев пара в пароперегревателе осу- ществляют теплом из последней ступени каскада аппаратов вихревого массотемпе- ратурного разделения выхлопных газов газовой турбины, а дополнительный пере- грев этого пара (сверхперегрев) осуществляют в суперперегревателе обеспечиваю- щем отбор тепла от продуктов сгорания синтез-газа перед подачей их в газовую турбину. Такое решение обеспечивает преобразование тепловой энергии выхлоп- ных газов газовой турбины в механическую энергию Цилиндра Высокого Давления (ЦВД) паровой турбины на уровне суперкритических параметров, с одной стороны, и, с другой, обеспечивается необходимое понижение температуры рабочих газов, вдуваемых в газовую турбину для поддержания ресурса на срабатывание её лопа- ток до замены. При этом, относительно высокая температура продуктов сгорания высоко насыщенного водородом синтез-газа, около 2000 градусов С, может быть понижена до 1100 1600 градусов С, в зависимости от эффективности принуди- тельного охлаждения лопаток турбины и от свойств конструкционных материалов этих лопаток. В связи с этим, в зависимости от номинальной температуры работы лопаток конкретной газовой турбины, специалистами устанавливаются проектные параметры суперперегревателя, посредством которого осуществляют отбор тепла от продуктов сгорания синтез-газа до подачи их в газовую турбину. Перед подачей подогретой в первом междуцикловом конденсаторе питательной воды в первый утилизационный котёл её подогревают дополнительно, посредством независимого теплоносителя, энергией отработанного в ЦНД пара паровой турби- ны, а перегрев воды под давлением в первом утилизационном котле осуществляют энергией генераторного газа выводимого из газогенератора. Испарение питатель- ной воды ПТЦ осуществляют в парогенераторе первого утилизационного котла по- средством горячей части пара, получаемой при разделении отработанного в ЦВД пара паровой турбины. Массотемпературное разделение отработанного в ЦВД пара осуществляют на двух (или более) ступенях каскада вихревых аппаратов ПТЦ. При этом, отбор горячей части пара, направляемой на парогенератор первого утилиза- ционного котла и обладающей наибольшей температурой, осуществляют из по- следней ступени каскада вихревых аппаратов. Массу пара, из которой утилизиро- вали часть энергии в парогенераторе первого утилизационного котла, направляют в Цилиндр Среднего Давления (ЦСД) паровой турбины, где вырабатывают соответ- ствующую механическую энергию, а из ЦСД эту массу отработанного пара на- правляют, в свою очередь, на выработку энергии в ЦНД. Пар, отработанный в ЦНД, охлаждают, направляя часть полученного тепла, как упоминалось ранее, на подогрев питательной воды ПТЦ, и, кроме того, другую часть этого полученного тепла используют в ГТЦ для подогрева воздуха и синтез газа перед сжиганием его в камере сгорания газовой турбины. Затем этот отработанный пар объединяют с «холодной» частью пара получаемой при массотемпературном разделении отрабо- танного в ЦНД паровой турбины пара. Массу объединённого пара сжимают и пе- редают её (как сбросную энергию ПТЦ) на парогенератор органической рабочей среды второго утилизационного котла для выработки электроэнергии в третьем внутреннем цикле ГКЦ.

Массу пара, из которой утилизирована часть энергии в парогенераторе второго утилизационного котла, конденсируют во втором междуцикловом конденсаторе, а полученную воду дополнительно охлаждают, утилизируя энергию холодной части органической рабочей среды, получаемой из последней ступени каскада вихревых аппаратов Цикла Органической Турбины, (ЦОТ). Холодную воду, полученную та- ким путём, используют в качестве охлаждающего агента в первом междуцикловом конденсаторе, где она подогревается энергией конденсации влаги, влаги содержа- щейся в части выхлопных газов газовой турбины, получаемой при массотемпера- турном разделении газов, как это описано выше.

Таким образом, в предлагаемом Г Ц осуществляется глубокая интеграция мас- соотеплообменных процессов прямого направления и обратного рекуперативного направления. Эффективность преобразования тепловой энергии ПТЦ составляет 43,4 - 49%.

Для обеспечения возможности применения в ПТЦ надкритических параметров рабочей среды, для достижения максимальной эффективности цикла, в том числе для эффективной работы конденсаторов ПТЦ, в предлагаемом изобретении, как ва- риант, применяют в качестве рабочей среды не воду, а смесь составленную из не- болыпого количества гелия с тетрахлоридом титана. Тетрахлорид титана, имея температуру кипения 135,9 град. С, проявляет стабильные свойства до температу- ры 1727 град. С, а его критическая температура составляет 357,9 град. С.

Последний внутренний цикл ГКЦ - цикл органической турбины - реализуют на основе рабочей среды обладающей свойством низкотемпературного кипения. Для этого могут использоваться озонобезопасные фреоны R23, R32, R125, R134a, R152a, смеси фреонов, такие как R407c, R507, R508 и низкотемпературная смесь R404A. Эффективно может применяться азеотропная смесь фреонов R507c, а также высокоплотная смесь R410A, обладающая практическим отсутствием температур- ного скольжения и имеющая высокую теплопроводность, в сочетании с относи- тельно низкой вязкостью. Здесь и не исключается использование перспективных перфторуглеродов, в случае приемлемости их цен. В конкретных проектах ГКЦ, в ЦОТ возможно и применение известных углеводородных рабочих сред, алканов, таких как Бутан (R600 с температурой кипения -0,5 град. С), или его изомера (Изо- бутан R600a с температурой кипения -1 1,7 град. С). Применение изобутана в ЦОТ оправдано ввиду его озонобезопасности и его термодинамических свойств в связи с применением в предлагаемом изобретении сверхкритических параметров, которые реализуют благодаря массотемпературному разделению рабочей среды. Так, кри- тическая температура изобутана равна 134, 69 град. С, а критическое давление со- ставляет 3,629 МПа, при плотности 225,5 кг/м. куб. В связи с этими параметрами, согласно предлагаемому изобретению, для получения максимальной эффективно- сти ЦОТ, представляется целесообразным применение изобутана с начальным дав- лением в цикле до 5 МПа. В качестве органического рабочего тела в ГКЦ может использоваться двухкомпонентная водно-аммиачная смесь по циклам Калины. Равновесное состояние между жидкой и газообразной фазами у каждого компонен- та этой смеси наступает при различных температурах. Цикл обеспечивает высоко- эффективный оптимизированный процесс переноса тепловой энергии при испаре- нии и конденсации рабочей среды в достаточно широком диапазоне температуры, до температуры диссоциации смеси 550 -=- 600 градусов Цельсия.

Для реализации ЦОТ в предлагаемом изобретении, пары органической рабочей среды из парогенератора второго утилизационного котла направляют в паронагре- ватель этого котла, в котором осуществляют перегрев паров до суперкритических параметров благодаря теплообмену с перегретыми парами этой же рабочей среды, которые получают при массотемпературном разделении паров органической среды в каскаде вихревых аппаратов ЦОТ. Получив на каскаде вихревых аппаратов, в свою очередь, холодные части паров органической среды, их используют в ПТЦ и в ЦОТ, возвращая энергию этих паров в общий ГКЦ. Так, одну часть холодных па- ров подогревают водой сконденсированной во втором междуцикловом конденсато- ре (конденсаторе ПТЦ) используя эту часть паров далее в качестве охлаждающего агента в этом же конденсаторе. Другую наиболее холодную часть паров органиче- ской рабочей среды, получаемой из первой ступени каскада вихревых аппаратов ЦОТ, подогревают в дополнительном охладителе конденсатора холодильника, улучшая работу последнего. Затем эту часть паров сжимают, выравнивая её давле- ние с частью холодных паров органической рабочей среды, применяемой в качест- ве охлаждающего агента в конденсаторе ПТЦ и, после вывода этой части паров из этого конденсатора, эти обе части холодных паров объединяют, также, с парами отработанными последовательно в ЦСД и ЦНД органической турбины. Затем всю массу трёх объединённых частей органической рабочей среды, для повышения темпе- ратуры их конденсации, сжимают и конденсируют в жидкость в конденсаторе ЦОТ.

Из конденсатора ЦОТ органическую жидкость рабочей среды подают в пита- тельную ёмкость, из которой эту жидкость, посредством питательного насоса, на- гнетают в парогенератор второго утилизационного котла, нагревая её предвари- тельно, посредством независимого теплоносителя, теплом конденсации части вы- хлопных газов газовой турбины, как это описывалось ранее.

Пары органической среды суперкритических параметров из паронагревателя второго утилизационного котла срабатывают в ЦВД органической турбины, и за- тем «эти» (отработанные) пары подвергают массотемпературному разделению в каскаде вихревых аппаратов ЦОТ, как это ранее упоминалось. Пары, с изъятой ча- стью энергии паронагревателем второго утилизационного котла, направляют в ЦСД и затем в ЦНД органической турбины для выработки механической энергии. После чего, эти отработанные пары объединяют, как третью часть, с двумя частями холодных паров органической рабочей среды, подогретых в конденсаторе ПТЦ и в дополнительном охладителе конденсатора холодильника, как это уже описано вы- ше. Охлаждение в конденсаторе ЦОТ обеспечивается холодильником, компрессор которого приводится в движение турбиной органического цикла. Таким образом, конденсатор ЦОТ является одновременно испарителем холодильника. Здесь, в ГКЦ основное сбрасываемое после холодильного компрессора тепло используют для подогрева АВУТ перед его конверсией, используют для подогрева летучих веществ перед подачей их в газификатор и кроме того, посредством этого сбрасываемого тепла подогревают синтез-газ для его сжигания в камере сгорания ГТЦ.

Эффективность преобразования тепловой энергии ЦОТ составляет 44 -=- 49,8%. Особенностью ЦОТ предлагаемого ГКЦ является необходимость в принуди- тельном пуске ЦОТ. Для этого электрическая машина ЦОТ и аппаратура управле- ния этой машиной обеспечивают возможность работы её работы не только в гене- раторном режиме, но и в двигательном.

В итоге, структурно-функциональное построение предлагаемого ГКЦ обеспечи- вает высокоэффективное преобразование тепловой энергии в механическую. Доля тепловой энергии, выводимой во внешнюю среду из ГКЦ, определяется лишь теп- лом, уносимым водой, сконденсированной из части выхлопных газов в ГТЦ и сбросным теплом ЦОТ. Общая эффективность преобразования тепловой энергии синтез-газа в ГКЦ с учётом инженерных решений по регенеративному использова- нию сбросного тепла между смежными циклами определяется формулой : QPKU = Цггц + (1 - Пггц) ^X [Цпгц + (1 - Пптц) X Пцот] -

Где : η,-гц - коэффициент преобразования тепловой энергии ГТЦ в электриче- скую энергию;

Цптц - коэффициент преобразования тепловой энергии ПТЦ в электриче- скую энергию;

Пцот - коэффициент преобразования тепловой энергии ЦОТ в электриче- скую энергию.

При ггц принятом из [17] около 37% 41,5%, общая эффективность ГКЦ со- ставит 80 -г- 85%.

Существенными признаками используемого ГКЦ в связи с предварительной ПДГГ угля являются :

• использование всей теплоты сгорания угля, ввиду отсутствия механического и химического недожога угля при его использовании в качестве АВУТ;

· очистка синтез газа выведенного из газификатора;

• совмещение камеры сгорания газовой турбины с газификатором с целью радиа- ционной активации газифицируемого АВУТ и для защиты стенок газификатора от зашлаковывания;

• использование энергии сожженного синтез-газа в камере сгорания газовой тур- бины в технологии газификации посредством нагрева радиационной стены га- зификатора для активации АВУТ;

• использование энергии сожженного синтез газа в камере сгорания газовой тур- бины в технологии газификации посредством нагрева отделённых от угля, лету- чих веществ перед их сжиганием;

· охлаждение выводимого из газификатора синтез газа с использованием полу- ченного тепла в ПТЦ и в технологии газификации, а также для подогрева возду- ха и синтез газа сжигаемого в камере сгорания газовой турбины;

• использование сбросной энергии ЦОТ для подогрева технической воды в тех- нологии приготовления газифицируемого АВУТ и в технологии газификации для подогрева вводимых в газификатор летучих веществ угля, АВУТ, а также для подогрева газо-пылеугольной композиции перед вводом её в газификатор; • использование энергии холодной части сжатых выхлопных газов газовой турбины, получаемой после массотемпературного разделения этих газов, для отверждения золы в газификаторе, с целью предотвращения зашлаковывания его стенок.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей изобретения является высокопроизводительная выработка качественно- го синтез-газа высоко насыщенного водородом для обеспечения минимальной эмиссии диоксида углерода при его сжигании, с целью выработки электроэнергии. В предлагаемом изобретении эта задача решена путём оптимизации массопереноса и конвективного массобмена реакционных компонент конверсии углерода, в соче- тании с полным разложением воды, присутствующей в АВУТ в стехиометрическом соотношении для химических реакций получения синтез газа. Так, например, в изобретении [6] относительно газификации углей показано, что конверсионное сжигание ВУТ позволяет получить коэффициент использования воды порядка 100% при строго заданном её количестве. При этом, вода входящая в ВУТ полезно расходуется на образование водорода и монооксида углерода [18], с предельным показателем содержания водорода в синтез газе до 56% [19]. Такое АВУТ приме- няют в предлагаемом процессе газификации без парокислородного дутья, и, в связи с этим, такое топливо является самодостаточным, так как содержит в себе изна- чально все реакционные компоненты необходимые для получения синтез газа. Вы- сокая производительность выработки синтез газа основана на базовых технологиях газификации ВУТ в спутном потоке, характеризуемых непрерывностью процессов и отсутствием в конструкции газификаторов таких сложных в эксплуатации на су- хом топливе узлов, как затворы и питатели, обеспечивающие работу в периодиче- ском режиме при высоких давлениях и температурах, [20]. В связи с тем, что ВУТ может транспортироваться специальными насосами, то его применение в процес- сах газификации особенно перспективно в условиях повышенных давлений, так как исключается сложность подачи сухого угля в газификатор и исключается гро- моздкое паросиловое хозяйство [21, 22].

Техническая реализация оптимизированного массопереноса и массобмена реак- ционных компонент в предлагаемом способе сопровождается обеспечением точно- го дозирования АВУТ не только по параметрам его массы во времени, но и посред- ством точной калибровки каждой его капли вводимой в газификатор, а также, по векторной величине - импульсу количества движения каждой топливной капли. Особо точное и специфическое дозирование АВУТ для высокой производительно- сти процесса газификации применяют исходя из простой феноменологической мо- дели построенной в соответствии с изобретательским замыслом по следующим критериям :

• передозировка ведёт к загромождению доступности поверхностей реакционных компонент, вследствие чего уменьшается их массообмен, что ухудшает произ- водительность процесса;

• недостаточная дозировка обеспечивает относительно хороший массоперенос и массообмен реакционных компонент, но пространственный объём камеры воз- можных реакций используется не эффективно, что потенциально снижает про- изводительность процесса;

· достаточная доступность реакционных компонент к химическому конвективно- му массообмену обеспечивается минимальным загромождением пути движения компонент в процессе их массопереноса;

• повышение массопереноса и конвективного массообмена реакционных компо- нент связано с их кинетическими энергиями механического движения, с точки зрения, активации химического массобмена от механической энергии контакти- рования этих компонент между собой;

• доминирующим показателем активации химического конвективного массобме- на от механической энергии контактирования реакционных компонент между собой, является скорость движения этих компонент, и менее значимым показа- телем являются величины локализованных масс, в данном случае распылённых капель топлива;

• доминирующим показателем активации химического конвективного массобме- на реакционных компонент от подвода тепла, является высокая радиационная прозрачность реакционных зон газификации, при наличии сильного источника теплового излучения.

Специфическое дозирование топлива, в связи с особой механикой ввода его в газификатор, в новой технологии газификации названо как Активационное Дози- рование. Особым аспектом технологии газификации в предлагаемом способе, так- же связанным с дозированием топлива, является инженерное решение по обеспе- чению высокой производительности процесса, основанное на стабилизации опти- мальных параметров конверсионного горения АВУТ, в связи с высокой однород- ностью этого топлива. Высокая однородность АВУТ, согласно настоящему изобре- тению, обеспечивает завершение активационных процессов всех капель топливной дозы, на их взрывное конверсионное горение практически одновременно. При этом, по технологии настоящего изобретения, вообще отсутствует растянутость зо- ны горения АВУТ, что обычно наблюдается в топочном пространстве на практике сжигания ВУТ [23]. Применяемое АВУТ с дозируемой однородностью свойств, обусловливает высокую стабильность его характеристик, позволяет вести процесс газификации при строго регламентированных параметрах активационного воздей- ствия на это топливо. Строго регламентируемые параметры активационного воз- действия на АВУТ, ввиду его специфической самодостаточности к конверсионным реакциям газификации, обеспечивают высокую производительность технологиче- ского процесса производства высоконасыщенного водородом синтез газа. Так как в процессе газификации одной партии, (одного и того же угля) в предлагаемом спо- собе используется до 6 различных марок АВУТ, приготавливаемых из этой партии угля. Кроме того, задача высокопроизводительной выработки синтез газа высоко насыщенного водородом решается универсальностью предлагаемой технологии в двух вариантах, в связи со свойствами способности углей к спеканию и коксуемо- сти, и в связи со свойствами углей в пластическом состоянии, таких как вязкость, вспучиваемость, давление расширения, газопроницаемость, динамика газовыделе- ния и температурные интервалы пластического состояния. Предлагаемая в изобре- тении технология газификации основана на технических решениях, приближенных к решениям и методам применяемых для детонационного горения в двигателях аэ- рокосмической техники, [24], когда процесс сгорания топлива является аномаль- ным при интенсивном образовании активных центров, вызывающих самоускорение реакции. Однако, в связи со значительными отличиями свойств жидкого угольного топлива от свойств, авиационного топлива, в предлагаемом изобретении специаль- но изготавливают и применяют угольное топливо высокой однородности для обес- печения возможности проведения его конверсионного горения в управляемых пульсирующих режимах, используя свойство самодостаточности этого топлива - АВУТ. Как и в классическом детонационном процессе, когда основной причиной возникновения детонации является разложение активных перекисей (кислородосо- держащих веществ), вызывающих взрывное сгора-ние топлива, так и в предлагае- мом изобретении используют управляемую активацию энергии пероксидов и гид- роперикиси содержащихся в летучих веществах мацералов. К сожалению, свойства многокомпонентных летучих веществ углей обычно неизвестны, [21] но, принимая во внимание, что временная стадия горения летучих веществ составляет малую до- лю от общего времени горения угольной частицы, [21] предполагают, что в горю- чей части летучих веществ содержится относительно много вышеупомянутых ак- тивных перекисей. Кроме того, пероксиды и гидроперикиси образуются в процессе горения АВУТ, посредством восстановления нестойких активных соединений, в соответствии с теорией цепных реакций окисления многокомпонентных топлив, что происходит вместе с процессом образования конечных продуктов окисления. В результате непрерывно повторяющихся реакций разложения и восстановления ак- тивных перекисей, образуются цепи с большими числами активных центров, вызы- вающих самоускорение реакции в связи с выделением атомарного кислорода, ини- циирующего в определённых условиях детонацию малой степени. Однако, процесс горения АВУТ, ввиду его поликомпонентности, значительно отличается от процес- сов горения газифицированного жидкого углеводородного топлива, включая эф- фект детонации. Так, в капельном АВУТ эффект детонации малой степени, в его классическом виде, проявляется только для горючей части летучих веществ. А взрывные процессы горения капель этого топлива включают в себя ещё и эффекты, связанные с парообразованием влаги и флюидизацией этих паров, продукты раз- ложения которых, в частности кислород, активно реагирует с углеродной частью топлива в условиях эффективного массопереноса и реакционного массобмена. Вы- сокие локальные скорости этих процессов, существующие на коротких интервалах времени, сравнительно со временем полного выгорания капель ВУТ, как это видно на практике, позволяют судить о возможном начале развития детонации и о том, что степень этой детонации невелика ввиду явно малых пространственно локали- зованных концентраций топливных компонент обогащенных кислородом, что в общем случае соответствует классическим представлениям о развитии детонации. Далее в настоящем изобретении подробно раскрывается механизм взрывного син- хронного конверсионного горения, капельной дозы АВУТ, сопровождающегося малой степенью детонации с быстрым её «торможением». В связи с этим, в изобре- тении вводят понятие, при котором осуществляют «непрерывную» ПсевдоДетона- ционную ГидроГазификацию, (ПДГГ) АВУТ в спутном потоке вертикального га- зификатора, используя силу гравитации для продвижения реакционных компонент. Так, по некоторой аналогии с тяговыми модулями Пульсирующих Детонационных Двигателей, состоящих из реакторов - газификаторов и резонаторов, когда в гази- фикаторах осуществляют разложение молекул топлива на активные компоненты, подготавливая их к детонационному сгоранию, а детонацию осуществляют в резо- наторах, [25], так и в предлагаемом способе газификации применяют технологиче- ское зонирование в ходе конверсионной переработки АВУТ. Так в каждой техно- логически-специальной зоне газификатора осуществляют необходимые последова- тельные операции. Для обеспечения необходимой продолжительности времени пе- реработки реакционных компонент в синтез газ применяют и тангенциально- вихревое их движение, увеличивающее длину пробега реакционных компонент в газификаторе. В топливном пилоне, (FP) газификатора осуществляют высокоточ- ное дозировочное распыление топлива, сопровождающееся приданием каждой его капле детерминированного количества движения для вовлечения капель в спирале- видное движение. При этом, в связи с дозированием, обеспечивается вторичная од- нородность АВУТ. Далее в зоне газификатора, названной зоной финишной подго- товки топлива, (FPF) осуществляют раскрутку топливной дозы, посредством вду- вания сверху вниз и вдоль вертикальной оси газификатора смерчеообразного пото- ка газов. Этот поток, предварительно, формируют в специальной вихревой камере, и он представляет собой часть летучих веществ угля, получаемых в ходе приготов- ления АВУТ. В случае использования угля с малым содержанием летучих веществ, к этому потоку подмешивают синтез газ, или диоксид углерода, извлекаемый из синтез газа в подсистеме его очистки. Кроме того, вышеназванную раскрутку топ- ливной дозы, в зоне FPF, осуществляют дополнительно, из стенок газификатора, тангенциальным вдуванием закрученных вокруг своих осей вдувания, газовых ми- ниструй того же состава, посредством специальных активных интерцепторов, осу- ществляющих одновременно и другую функцию - защиты стенок газификатора от возможного налипания топлива. В случае использования углей с витринитовыми или липтинитовыми мацералами с определённой стадией метаморфизма, обуслав- ливающие хорошую спекаемость, коксуемость угля в предлагаемом изобретении применяют напыление на поверхности капель АВУТ «сухих» угольных частиц гранулометрического состава 0...30 мкм, которые получают в процессе приготов- ления АВУТ. Это напыление осуществляют непосредственно в газификаторе, в зо- не финишной подготовки топлива, через вышеупомянутые активные интерцепторы в газовых министруях с летучими веществами, отделенными от угля, или с компо- зицией добавленного синтез газа или диоксида углерода. Таким образом, в газифи- каторе, в зоне FPF, осуществляют финишную подготовку и активацию топлива пу- тем построения детерминированной и устойчивой аэродинамической структуры двухфазно-композитного вихря со стабильными крейсерскими параметрами. Ус- тойчивость структуры этого вихря обусловлена свойством самоорганизации вих- рей, с одной стороны, и с другой, тем, что применяют механику принудительного их формирования, в составе которой заложено формирование фрактально- жгутовых высокоэнтальпийных струй. Построение генерации высокоэнтальпийных жгутовых струй во фрактально-смерчевую структуру в настоящем изобретении не рассматривается, и может быть проектно-выполнено соответствующими специали- стами, как показано, например, в [26].

Далее топливная композиция под воздействием гравитации продвигается в зону радиационно-термической активации, (RTA), где осуществляют преимущественно радиационный подвод тепла к каплям АВУТ и начинается испарение влаги из их поверхностного слоя. Интенсивный подвод тепла осуществляют от радиационных стен газификатора специальной конструкции, которые заключены во внутренней полости камеры сгорания газовой турбины ГКЦ, таким образом, что камера сгора- ния охватывает своим объёмом кольцеообразно газификатор в зоне RTA и в сле- дующих его зонах - в зоне основной ПсевдоДетонационной конверсии, (PDC) и в зоне конверсионного дожигания, (CAB). С целью обеспечения необходимого времени пребывания топлива в зоне RTA, в этой зоне сохраняют структуру двухфазно-композитного вихря. Сохранение этой структуры поддерживают тангенциальным вдуванием из интерцепторов, встроен- ных в стенки зоны RTA газификатора, горячих газовых, закрученных вокруг собст- венных осей, министруй летучих веществ, получаемых из угля в ходе приготовле- ния АВУТ. К этим летучим веществам, если их недостаточно, могут быть добавле- ны синтез газ или диоксид углерода. С целью обеспечения времени пребывания то- плива в зоне RTA, конструкцию этой зоны выполняют с достаточно большим вер- тикальным размером, для увеличения длины пути движения реакционных компо- нент газификации. Кроме того, вдуванием газовых министруй из интерцепторов зоны RTA создают газо-защитный пограничный слой, для предотвращения нали- пания топлива на стенки этой зоны. После завершения испарения влаги из поверх- ностного слоя топливных капель в зоне RTA, под интенсивным воздействием теп- ловой радиации, по технологии газификации витринитовых и лептинитовых углей, начинается спекание угольных частиц на поверхности капель, напылённых ранее в зоне FPF. Процесс спекания сопровождается дальнейшим испарением влаги по- верхностного слоя капель и миграцией твёрдых угольных частиц к поверхностям капель, с некоторым, небольшим, уменьшением размеров капель. Затем, на по- верхности капель формируются пористые агломерационные оболочки, через поры которых выделяются пары воды из внутренних областей подсушиваемых капель. Далее, при интенсивном подводе радиационного тепла завершается процесс фор- мирования агломерационных оболочек капель, сопровождающийся повышением внутреннего давления капель за счёт интенсификации парообразования, и агломе- рационные оболочки начинают растягиваться, увеличивается размер капель с рос- том их объёмов до 2 5 раз [27]. О том, что ВУТ могут проявлять характеристики свойственные Бингамовским жидкостям, в том числе обладают способностью к на- буханию приведено, так же, и в [28]. Одновременно с этим через поры агломераци- онной оболочки происходит интенсивное выделение парогазовой композиции со- стоящей из паров воды и остатка летучих веществ угля. Кроме того, микроструи этой композиции, могут содержать в себе и микрокапли не успевшей испарится влаги, или сконденсированной влаги, которая может иметь место в виду «игры» градиентов давлений в приграничных микрослоях струй из-за шероховатости внут- ренних поверхностей пор агломерационных оболочек капель топлива. Для случая с каплями АВУТ, приготовленного по регламенту марки ACWF ⁴⁵ , составленного из угольных частиц гранулометрического состава 0...45 мкм, парогазовые струи этой композиции могут содержать и некоторое, небольшое, количество угольных мик- рочастиц.

Следующей фазой конверсионной переработки АВУТ в зоне RTA является ак- тивация поверхностей пор сформированной агломерационной оболочки капель, за счёт высокоскоростного массопереноса парогазовой композиции, сопровождаю- щейся трением этой композиции о поверхности пор. Эта активация обеспечивает ход процесса конверсии углерода на поверхностях пор агломера-та. Так, в работе [27] экспериментально показано, что для капли ВУТ процессы сушки суспензи- онной воды и термического разложения угля протекают параллельно с процессом горения и реакция тепловыделения у поверхности капли начинается до окончания высушивания капли.

В работе [29] отмечено, что на практике осуществляется и более тонкое распы- ление ВУТ (вторичное распыление углеводородной основы), за счёт микровзрывов суспензионных капель. Однако, несмотря на неоднократные упоминания в различ- ных источниках о микровзрывах топливных капель, [21, 28, 29, 30] их авторами до сих пор не представлялось подробного логического описания действия механизма микровзрывов. Более того, в работах [23, 27] указывается на большую пористость агломерационных оболочек подсушенных капель ВУТ и на монотонность выгора- ния коксового остатка капли после выхода летучих веществ, что явно противоре- чит данным других источников, указывающих на взрывной характер горения ка- пель ВУТ. В [31] показано влияние спекающей способности угля на образование прочной, и, даже не разрушающейся под воздействием температуры и внутренних давлений, поверхностной оболочки капли ВУТ. Чем выше способность угля к спе- канию, тем прочнее образующийся агломерационный слой поверхности капли ВУТ, [31]. В связи с этим, подобные данные приведены в работе [23], где указыва- ется, что структура шлака ВУТ, относительно шлака пылевого сжигания угля, весьма пористая, состоящая из агломератов с явными признаками недожога. С дру- гой стороны, судить о «силе» микровзрывов ВУТ можно по данным из [30], где указывается о дроблении твёрдых частиц на более мелкие частицы, с выбросами отдельных частичек за пределы капли. Ввиду этого, в настоящем изобретении ре- шается задача по более полному раскрытию механизма микровзрывов суспензион- ных капель ВУТ при их термической активации на сжигание. Фактически «взры- ваются» частицы твёрдой фазы подсушенных капель ВУТ, частицы, содержащиеся как в агломерационной оболочке подсушенной капли, так и частицы внутреннего объёма подсушенной капли. В [28] отмечено, что вода, заключённая в оболочку то- плива, нагревается и за счёт разности температур кипения воды и температуры разрушения топливной оболочки переходя в парообразное состояние, (объём массы нормального пара соотносится к объёму воды [32] как 1600: 1), разрывает оболочку, т.е. происходит «микровзрыв» каждой капли топлива, и это явление играет роль вторичного диспергирования топлива, тем самым, способствуя увеличению скоро- сти и полноты его сгорания ввиду скачкообразного увеличения площадей углерод- но-реакционных поверхностей в сотни и тысячи раз. Так в процессе микровзрывов топливно-суспензионных капель и их частиц, посредством так названной вторич- ной диспергации топлива, из всей массы каждой капли образуются микрочастицы сверхтонкого гранулометрического состава размерами 10 ^"4 + 10 ^~3 мм. Важными причинами степени синхронности «микровзрывов» частиц агломерационной обо- лочки и частиц внутреннего объёма топливной капли являются размерная одно- родность капель и свойство радиационного излучения инфракрасного диапазона глубоко проникать в топливные капли, обеспечивая одновременный и интенсив- ный подвод тепла во флоккулы и поры угольных частиц и в «свободную» воду, со- держащуюся внутри топливных капель. В связи с синхронностью упоминаемых «микровзрывов», в предлагаемом изобретении отмечают, что только в одной капле ВУТ, например диаметром 0,2 + 0,4 мм, может быть «взорвано сразу» около 400 частиц твёрдой фазы АВУТ, если в капле указанного диаметра, размеры частиц на- ходятся в диапазоне 40 50 мкм, [33].

Феноменологическая модель предлагаемой технологии конверсии угля предпо- лагает сущест-вование двух механизмов микро-взрывного характера конверсион- ного горения АВУТ, базовые различия которых основывают на использовании раз- личных марок углей. А именно : для углей группы витринита и группы липтинита микро-взрывной характер горения предполагает учёт свойств пластичности и спе- каемости, а для углей групп гуминита, инертинита и семивитринита эти свойства не учитываются ввиду их преимущественного отсутствия, [34]. В связи с этим, предлагаемую технологию газификации представляют в двух модификациях, как это упоминалось выше. Так, центрами микро-взрывного горения капельных остат- ков определённых стадий метаморфизма формирующихся в ходе переработки АВУТ в газификаторе являются :

· для АВУТ приготовленного из гуминитовых, инертинитовых или семивитрини- товых углей - флоккулы и микропоры угольных частиц, содержащихся во внут- ренних объёмах капель;

• для АВУТ приготовленного из углей витринитовых и липтинитовых - преиму- щественно агломерационные оболочки капель и наряду с ними флоккулы и микропоры угольных частиц внутренних объёмов капель.

Одной из подзадач, решаемых в изобретении, является задача обеспечения про- цесса совмещения конверсионного «выгорания» коксовых остатков капельной до- зы АВУТ с выходом летучих веществ. Эту задачу решают потому, что при подводе тепла к топливным каплям с низким темпом (как это иногда бывает), процесс вы- горания капель идёт монотонно, без вторичной диспергации топлива, т.е. без мик- ровзрывов. Например, время полного сгорания капли ВУТ большого диаметра - 2,7 мм, составляет около 50 секунд, [27]. В связи с этим, для обеспечения стабильности микровзрывного характера конверсионного горения АВУТ, в изобретении приме- няют формирование топливных капель относительно небольшого диаметра 0,8 1,2 мм, а подвод к ним тепла осуществляют преимущественно радиационным спо- собом с большой плотностью потока энергии излучения. Например, для капли АВУТ диаметром 1,0 мм находящейся на удалении 170 мм от радиационной стены с температурой 2073 градусов Кельвина, мощность теплового излучения, погло- щаемая этой каплей, составляет 0,3 Вт, при этом время её активации на ПсевдоДе- тонационную конверсию составляет всего около 2,5 секунды.

Тем самым, в изобретении обеспечивают высокий темп процесса агломерации углеродных поверхностей подсушенных капель топлива, что позволяет «законсер- -вировать» на некоторое небольшое время внутреннюю, свободную влагу капель, создав снаружи предохраняющее «повышение» давления увеличивающемуся внут- рикапельному давлению. Кроме того, (благодаря агломерационной оболочке) уве- личивающееся внутрикапельное давление способствует, (по цепи сил, как противо- давление) сдерживанию разрыва угольных частиц под возрастающим давлением внутренней влаги микропор и флоккул, что также обеспечивает накопление внут- ренней энергии общего давления топливных капель. Таким образом, осуществляют подготовку капель АВУТ к микровзрыву, создавая некую «бомбу» из агломераци- онной оболочки с вышеописанной динамично развивающейся «начинкой», обеспе- чивая потенциал для эффективного массопереноса и массобмена реакционных компонент при взрывном конверсионном горении.

О необходимости использования топливных капель небольших размеров и не- обходимости интенсивного подвода тепла к каплям ВУТ можно судить по данным из [35]. Здесь приведены данные, что при начальном размере капли ВУТ 0,65 мм время её подсушки до начала выхода летучих веществ составило всего 0,7 секунды. В [36] показано, что в циклонной топке электростанции «VERNER», (США) время пребывания твёрдой фазы ВУТ в этой топке составило всего лишь 0,01 секунду, благодаря не только тому, что использовались капли малого диаметра, но и благо- даря температуре в топке равной 1650 град. Цельсия. О необходимости использо- вания капель небольшого размера в технологии ПДГГ можно, также, судить по данным из [21 ]. Здесь приведены экспериментальные данные о том, что время га- зификации топливных капель ВУТ увеличивается пропорционально их размеру. Так, основная часть процесса газификации для капли ВУТ диаметром 1 ,8 мм, при температуре 900 град. С и низком давлении осуществлялась за время около 30 се- кунд, а завершение газификации капли заканчивалось временем 60 секунд.

Преимущественно радиационный подвод тепла в изобретении применяют ввиду того, что в ходе просушки капли АВУТ, вплоть до её микровзрыва, с поверхностей капель происходит десорбция газов. Сначала, паров воды, создающих вокруг ка- пель относительно холодную оболочку, а затем к парам воды добавляются моноок- сид углерода и некоторое количество диоксида углерода (в отличие от сжигания сухого угля), [33] обнажая углеродную поверхность капель, что положительно влияет на агломерацию и последующее вторичное диспергирование. Естественно, что температура газов, окружающих каплю в это время падает, однако, волновые свойства радиационного излучения обеспечивают непрерывность подвода тепла к капле. Учитывая, что температура газового окружения испаряющейся капли ВУТ невелика, и учитывая низкую температуру её воспламенения, [33] по нижней гра- нице 400 град. С, и равную 440 490 град. С, [27] («против» температуры воспла- менения воздушно-сухих углей 500 950 град. С), и учитывая, что в работе [31], для ВУТ приготовленного из бурого угля, на капле относительно большого диа- метра 1,41 + 1,79 мм, зарегистрирована температура воспламенения всего 330 град. С, в соответствии с изобретательским замыслом раскрываем далее механизм вос- пламенения капель АВУТ.

Как упоминалось выше, на стадии выхода влаги из капли наружу через поры аг- ломерационной оболочки, в виде паровых струй, одновременно происходит горе- ние углерода, [27]. В работе [37] также отмечается, что «горение» летучих веществ, практически совпадает с фазой горения коксового остатка капли ВУТ. Вопрос по- чему же происходит относительно стабильное горение углерода, при таких услови- ях, пока не был раскрыт, за исключением упоминаний об активации углеродных поверхностей угольных частиц, путём уноса продуктов сгорания с их поверхностей паровыми струями, что интерпретировалось, как очистка и развитие реакционных площадей, [33]. Однако, обосновывая изобретательский замысел, предлагается учесть дополнительно и заново интерпретировать горение капель ВУТ на стадии когда капли разогреваются е испарением влаги и когда с ростом их температуры увеличивается их объём, перед моментом выхода летучих веществ, а также в нача- ле стадии выгорания коксового остатка капель, после выхода летучих веществ. Так, но-вая интерпретация горения капель ВУТ предполагает учёт наличия ещё двух факторов. Фактора активации и увеличения температуры коксового агломерата, а именно, на внутренних поверхностях его пор, за счёт наличия трения парогазовых струй, истекающих из внутреннего объёма капель с большими скоростями. Вторым фактором, который целесообразно учесть для случаев, если скорости истечения упомянутых парогазовых струй, хотя бы на «мгновенье» достигают скорость, пре- вышающую скорость звука в микропограничном слое парогазовой оболочки капли, включая поровые каналы агломерационной оболочки капли.

Механизм зажигания или поддержания горения в газокапельных системах, дей- ствующий на основе трения представлен в [38]. Принимая в изобретении к учёту концепцию этого механизма, сделано допущение, что парогазовые струи, исте- кающие из внутреннего объёма капли ВУТ не только двухфазные, но и трёхфаз- ные, т.е. в них содержатся микрочастицы твёрдой фазы. В связи с этим предпола- гают, что тепловыделение на границы фаз от действия трения может быть более интенсивным. Механизм распространения горения в двухфазных системах связан- ный с трением отличается как от детонации, так и от дефлаграции. Волна горения такого типа может существовать только в среде, где движущийся газ испытывает трение [38, 39]. Подобное горение, в стационарном смысле, может существовать при дозвуковом течении парогазовых струй при наличии источника поддержи- вающего это течение, каковым, в нашем случае, является разность давлений между давлением газов внутри капли АВУТ и давлением в газификаторе. Скорости горе- ния, в соответствии с этим механизмом - сверхзвуковые, но не более 2,8 Маха. Та- кими большими значениями скоростей вполне адекватно объясняется взрывной ха- рактер горения капель ВУТ наблюдаемый на практике. Кроме того, изобретатель- ским замыслом предполагается, что действие этого механизма горения капельного топлива в газификаторе проявляется более эффективно, ввиду того, что активаци- онное трение, обеспечивающее зажигание, относительно велико ввиду наличия в газификаторе статического давления. Учитывая, также, что большие температура и статическое давление в газификаторе изменяют в большую сторону абсолютное давление среды трёхфазных струй истекающих из топливных капель, очевидно, что, в связи с этим, абсолютные значения скорости звука в среде этих струй отно- сительно велики, и этим также объясняется взрывной эффект горения капель ВУТ.

Второй фактор, учитываемый в изобретении при взрывном горении капель АВУТ, может быть интерпретирован как проявление механизма классической де- тонации малой степени, ввиду локализации параметрических условий существова- ния детонации, в связи с совокупностью технологических параметров газификации и состава топлива, результирующее проявление которых определяет скорости ис- течения трёхфазных струй из топливных капель. Условия проявления второго фак- тора, инициирующего процесс взрывного горения следующие :

• достижение, в какой либо момент, скоростей выше скорости звука, для струй истекающих из топливной капли через поры агломерационной оболочки;

· в момент достижения сверхзвуковых скоростей струями, истекающими из топ- ливной капли, в составе этих струй присутствуют, в определённых концентраци- ях, газовая композиция летучих веществ и флюидизированные пары воды, мик- рокапли воды, а также могут присутствовать и твёрдые микрочастицы топлива;

• в момент достижения сверхзвуковых скоростей струями, истекающими из топ- ливной капли, эти струи имеют давление и температуру, обусловливающие воз- можность возникновения детонации.

Если эти условия в какой-либо момент выполняются, то в среде этих струй воз- никает микропространственная ударная волна, при набегании на фронт которой двухфазной или трёхфазной струи возникает детонация горючей части летучих ве- ществ находящихся в составе струи. Вероятность периодического действия такого фактора во взрывном горении капель АВУТ повышается в связи с известным, отно- сительно новым, явлением падения скорости звука в двухфазных средах, [40]. На уп- лотнении в микроударной волне параметры парогазовой среды изменяются скач- ком, и их можно определить из уравнений ударной адиабаты, [25]. Резкое поднятие температуры парогазовой струи, в этом случае происходит вследствие необратимо- сти её нагревания при ударном сжатии. Соответствующие значения давления и температуры из параметров истекающей парогазовой (трёхфазной) смеси и, в зави- симости от числа Маха, могут быть определены специалистами, и в настоящем описании этого делать не целесообразно.

Таким образом, и в связи с вышеописанными особенностями активационного дозирования топлива, по предлагаемому изобретению, по технологии ПДГГ, в зоне PDC газификатора осуществляют высокоэффективный массоперенос и массообмен реакционных компонент. При этом показано, что участие летучих веществ в ПДГГ проявляется не только в выделении тепловой энергии, но и в значительной степени в механическом массопереносе реакционных компонент. Значимость «работы» ле- тучих веществ, в предлагаемой технологии газификации, определяется количест- венным их содержанием в угольном сырье, и, в связи с этим, в изобретении учиты- вается, что фактическое содержание летучих веществ в углях всегда несколько больше (паспортных) измеренных значений. Так как выход летучих веществ, обычно, определяют (при медленном пиролизе) в реторте Фишера, где частицы уг- ля размещены плотным слоем. При этом, продукты пиролиза неминуемо вступают во вторичные реакции, в результате чего, часть летучих «вновь» конденсируется и измеренный выход летучих веществ уменьшен относительно фактического. Здесь уместно отметить возможность наиболее эффективного использования технологии по настоящему изобретению применительно к бурым углям, например, таким как угли Канско- Ачинского месторождения России, или малозольные и с малым со- держанием серы угли Латроб Вэлли штата Виктория Австралии. Так, из экспери- ментальных данных [21] следует, что время горения капель ВУТ высококалорий- ных низкореакционных углей может быть больше в 4 раза относительно времени горения капель ВУТ приготовленного из бурого угля.

В зоне PDC, как и в выше расположенных зонах газификатора, применяют под- держку вращательного движения реакционных компонент конверсии и применяют защиту внутренних стенок этой зоны газификатора от закоксовывания посредством активных интерцепторов, встроенных в радиационные стенки, также как это опи- сано выше для зоны RTA. Однако, учитывая, что давление в газификаторе в ходе ПДГГ меняется импульсивно и порождается в зоне PDC, интерцепторы в этой зоне конструкторски располагают максимально плотно друг к другу, чтобы обеспечить надёжный газо-защитный пограничный слой в этой зоне. Кроме того, в настоящем изобретении применяют ПротивоУдарную Защиту (ПУЗ) стенок газификатора в зонах RTA и PDC предназначенную для сохранения устойчивости газо-защитных пограничных слоев в моменты скачков давления. Так, к началу фазы скачка давле- ния в активные интерцепторы зон RTA и PDC подают защитные газы повышенного давления, обеспечивая тем самым уплотнение газо-защитных пограничных слоев этих зон. На срезе импульса конверсионного давления ПДГГ давление защитных газов в интерцепторах восстанавливают до номинального. Фазы подачи повышен- ного противоударного давления защитных газов в интерцепторы рассчитывают конструкторски, исходя из скорости распространения фронта волны скачка давле- ния в трубопроводах и, исходя из длины этих трубопроводов, измеряемой от ис- точника повышенного давления до интерцепторов, с поправкой на время развития уплотнения газо-защитных слоев. Такие конструкторские расчёты ПУЗ могут быть выполнены соответствующими специалистами, и более подробно описывать ПУЗ в настоящем изобретении не целесообразно.

Далее, продукты конверсии и коксовые остатки капель реакционных компонент АВУТ продвигаются по газификатору из зоны PDC в зону конверсионного дожига - CAB, благодаря силе гравитации. При этом, для завершения полного конверсион- ного дожига коксовых остатков капель, обеспечивают пребывание этих остатков в зоне CAB на необходимое время. Поддержание этого необходимого времени обес- печивают «развитием» конструкторского размера зоны CAB газификатора по вер- тикали и, за счёт поддержки вращательного движения коксовых остатков капель в газовой среде продуктов конверсии вращающейся в относительно горизонтальной плоскости. В целом, спиралевидное движение полупродуктов конверсии в зоне CAB поддерживается устойчивым посредством министруй, закрученных вокруг своих осей и выдуваемых из активных интерцепторов, которые располагают во внутренних стенах газификатора зоны CAB. Центральные оси интерцепторов зоны CAB располагают конструкторски так, что их выдуваемые газовые струи направ- лены в горизонтальной плоскости и относительно тангенциально, согласно направ- лению вращения полупродуктов конверсии. Газовые министруй интерцепторов зо- ны CAB представляют собой продукты сгорания синтез-газа, сжигаемого в камере сгорания газовой турбины ГТЦ. Активными интерцепторами зоны CAB, в настоя- щем изобретении, осуществляют одновременно и защиту стенок газификатора от возможного закоксовывания. Так, число интерцепторов, их размеры и плотность их расположения в стенках зоны CAB газификатора выбирают таким образом, чтобы при существующем давлении в газификаторе создать сплошной пограничный газо- защитный слой минимальной толщины, для обеспечения небольшого расхода га- зов, отбираемых из камеры сгорания газовой турбины. В зоне CAB, как и в зонах PDC и RTA, осуществляют пре-имущественно радиационный подвод тепла к реак- ционным компонентам конверсии благодаря тому, что внутренние стенки зоны CAB газификатора снаружи конструкторски охвачены камерой сгорания газовой турбины. После завершения процесса конверсионного выгорания коксовых остатков топ- ливных капель в зоне CAB полупродукты газификации продвигаются вниз, в зону охлаждения (С) газификатора. В зоне С осуществляют охлаждение полупродуктов газификации, посредством подачи в эту зону охлаждающего агента - холодного синтез газа, или холодного диоксида углерода. Выбор типа охлаждающего агента осуществляют в зависимости от целевого качества синтез газа, вырабатываемого по настоящему изобретению. Так, если в конкретной реализации проекта, в соот- ветствии с настоящим изобретением, применяют полные циклы очистки вырабо- тайного синтез газа, включая удаление диоксида углерода, то может быть целесо- образным применение варианта с диоксидом углерода, в качестве охлаждающего агента. В этом случае, охлаждающий диоксид углерода получают после переработ- ки выхлопных газов газовой турбины ГТЦ, после отделения от холодной части вы- хлопных газов влаги и после их сжатия. Для варианта реализации настоящего изо- бретения без очистки выработанного синтез газа от диоксида углерода, другой ох- лаждающий агент - холодный синтез газ дополнительно охлаждают через теплооб- менник диоксидом углерода, получаемым после переработки выхлопных газов га- зовой турбины ГТЦ, после отделения от холодной части выхлопных газов влаги и после их сжатия. В нижней части зоны С газификатора температура полупродуктов конверсии и пластичной золы (шлака) понижена до температуры отверждения золы (шлака), и после продвижения полупродуктов в зону отверждения шлака (SH) га- зификатора, начинается переход золы (шлака) в твёрдое состояние. По мере про- движения полупродуктов конверсии и золы (шлака) в нижнюю часть зоны SH га- зификатора, отверждают всю золу (шлак). При этом образуются мелкие твёрдые частицы - летучая зола и более крупные и относительно тяжелые твёрдые частицы - шлак. Охлаждение в зоне SH газификатора организуют аналогично, как и в зоне С, как выше описано. Для обеспечения необходимого времени нахождения полу- продуктов конверсии и золы в зонах газификатора С и SH, в целях завершения процессов охлаждения и отвержения золы (шлака), подачу охлаждающего агента в эти зоны осуществляют тангенциальным вдувом агента из активных интерцепторов встроенных в стенки газификатора в этих зонах. Тангенциальным вдуванием охла- ждающего агента в зонах С и SH поддерживают спиралевидное движение полу- продуктов конверсии и вместе с ними частичек золы (шлака). Устойчивость этого спиралевидного движения поддерживается также, тем, что министруи охлаждаю- щего агента, выдуваемые из интерцепторов, обладают собственной устойчивостью, так как их формируют закрученными вокруг своих осей, благодаря тому, что в ин- терцепторы встраивают неподвижные лопасти, обеспечивающие вышеупомянутое вращение министруй. Как и в более верхних зонах газификатора, вдуваемым газом - охлаждающим агентом обеспечивают защиту стенок газификатора в зонах С и SH от возможного зашлаковывания их пластичной золой (шлаком).

При поступлении полупродуктов конверсии и твердых золы и шлака в следую- щую зону газификатора, в зону вывода газа (GC), осуществляют торможение тан- генциальной составляющей скорости движения этих полупродуктов и, вместе с ними, твёрдых частичек золы и шлака. Торможение осуществляют посредством развихрителей, представляющих собой неподвижные, плоские лопасти, которые устанавливают конструкторски своими плоскостями вертикально (или под углом против вращения полупродуктов конверсии) у стенок газификатора зоны GC. При дальнейшем продвижении полупродуктов конверсии и твёрдых частичек золы и шлака вниз, в зоне GC осуществляют подборку шлака на воронкообразных поверх- ностях, примыкающих конструкторски к стенкам зоны GC газификатора и, пред- ставляющих собой гарнисаж, посредством которого обеспечивают сбор шлаковых частиц к центральной вертикальной оси газификатора. Таким образом, обеспечи- вают сброс шлака в зону шлакового порта (SP). Вывод полупродуктов конверсии вместе с летучей золой осуществляют через эксгаустер, который располагают кон- структорски в средней части (по вертикали) зоны GC газификатора, под гарниса- жем, в целях исключения захвата относительно крупных шлаковых частиц потоком выводимых из газификатора полупродуктов - неочищенного синтез газа.

В самой нижней зоне газификатора - SP, в её верхней (входной) части, через, преимущественно всегда открытый, герметичный верхний шибер шлакового бун- кера сбрасывают шлак, который накапливают в шлаковом бункере. Посредством промежуточного теплового агента, через специальный шлаковый теплообменник, которым конструкторски охватывают шлаковый бункер, отводят от шлака тепло, которое используют в технологии приготовления АВУТ. По мере наполнения бун- -кера шлаком, верхний шибер закрывают. Затем, через некоторое время, достаточ- ное для отведения тепла от шлака, накопленного в бункере, открывают нижний герметичный шибер шлакового бункера и выводят шлак из газификатора. На ин- тервале времени, когда закрыты оба шлаковых шибера (верхний и нижний), отно- сительно небольшой объём шлака, накапливают в нижней части зоны SP, под гар- нисажем. Этот объём шлака сбрасывают в шлаковый бункер, когда открывают верхний шибер шлакового бункера, для обычного накопления шлака с последую- щим его выводом из газификатора. Описание фаз конверсии АВУТ в технологиче- ских зонах газификатора компактно представлено в таблице 1.

Вышеописанные процессы выработки полупродуктового синтез газа, в настоя- щем изобретении синхронизируют во времени, путём выработки и подачи в топ- ливный пилон газификатора управляющих команд на формирование и ввод в гази- фикатор каждой топливной дозы, обеспечивая при этом непрерывность процесса ПДГГ. Указанную синхронизацию применяют для обеспечения эффективного ис- пользования всего объёма газификатора, в связи с вышепредставленной технологи- ей. Исполнение синхронизации осуществляют на основе известных методов управ- ления вихревыми аппаратами, с использованием их акустического поля [41]. В со- ответствии с изобретательским замыслом, акустическую информацию собирают посредством линейки акустических зондов, которую конструкторски располагают вертикально и вдоль всей зоны PDC, снаружи внутренних стенок газификатора. В зоне PDC акустическими зондами фиксируют момент взрывного конверсионного горения, с выходом летучих веществ, получая сигналы акустических шумов опре- делённой формы. Спектр гармоник акустических шумов и амплитуды различных гармоник этого спектра, зоны PDC газификатора, зависят от конкретных конструк- торских параметров этой зоны, таких, как её габаритные размеры, давление, темпе- ратура, плотность среды, её фазовый состав и т.п. В ходе пуско-наладочных работ на газификаторе, экспериментально, определяют точный момент фронта импульса ПсевдоДетонационного процесса конверсионного горения от момента подачи топ- ливной дозы и фиксируют в памяти управляющего контроллера этот момент на графике акустических шумов зоны PDC. Время продвижения топливной дозы от момента подачи её в газификатор и до момента начала в ней ПсевдоДетонационно- Таблица 1. Фазы конверсии АВУТ

Технологи- ческое зони-

ОПИСАНИЕ ФАЗ КОНВЕРСИИ АВУТ

рование в га- зификаторе

Зона FP,

Полно- дискретное дозирование топлива с детерминированным

1 топливного количеством движения каждой капли топлива.

пилона

Управление движением двухфазной топливной композиции с ор- ганизацией этого движения в детерминированную спирально-

Зона FPF, вихревую аэродинамическую структуру и построение капельно- финишной

2 газовой дозы в синхро-вихревой топливно-окислительный слой.

подготовки Для АВУТ приготовленного из спекающихся углей, напыление на

топлива поверхности топливных капель отсева тонкодисперсных фракций

угольной пыли.

Преимущественно радиационный подвод тепла и испарение влаги

с поверхности капель. Миграция твёрдых частиц к поверхностям

3

капель. Для АВУТ спекающихся углей, начало спекания уголь- ных частиц на поверхности капель в агломерат. Зона RTA, радиацион-

Преимущественно радиационный подвод тепла, испарение влаги но-терми- из внутренних областей капель с перегревом её паров. ческой ак-

4 Для АВУТ спекающихся углей завершение формирования порис- тивации то- тых агломерационных оболочек капель. пливных ка-

Увеличение температуры подсушенных капель. пель и их технологи-

Преимущественно радиационный подвод тепла и дальнейшее ис- ческого ме- парение влаги из внутренних областей капель, в том числе для

таморфизма АВУТ спекающихся углей через поры агломерационных оболо- сопровож- чек, повышение внутреннего давления в каплях с растяжением дающегося

5 агломерационных оболочек и рост объёмов капель. Активация конверсией поверхностей угольных частиц в порах агломерата сопровож- углерода дающаяся конверсией углерода на этих поверхностях. Заверше- ние испарения из капель свободной влаги и скачёк температурно- го напора на капельных остатках топлива. Продолжение таблицы 1. Фазы конверсии АВУТ

Технологи- ческое зони-

ОПИСАНИЕ ФАЗ КОНВЕРСИИ АВУТ

рование в га- зификаторе

Преимущественно радиационный подвод тепла. Быстрое дости- жение максимальной температуры капельных остатков с выходом

Зона PDC, летучих веществ и флюидизация внутренней влаги флокул и мик- основной ропор угольных частиц сопровождающаяся квазисинхронным

6 псевдодета- микровзрывом капельных остатков, всех капель, с максимальной

национной динамикой конверсии углерода за счёт взрывного микродиспер- конверсии гирования частиц угля, в том числе для АВУТ спекающихся уг- лей взрыв агломерационных оболочек.

Зона CAB,

Дальнейший подвод тепла и конверсионное дожигание топлив- конверсион-

7 ных компонент до регламентно-технологических, стехиометриче- ного дожи- ских норм.

гания

Подвод охлаждающего газового агента и понижение температуры

Зона С,

8 полупродуктов конверсии до температуры отверждения щлаково- охлаждения го остатка топливной дозы.

Подвод охлаждающего газового агента, дальнейшее понижение Зона SH,

9 температуры полупродуктов конверсии и отверждение всего отвержде- шлакового остатка топливной дозы. ния шлака

Торможение потока полупродуктов конверсии в части тангенци- альной составляющей их движения, вывод газовой фазы полу- Зона GC,

10

продуктов из газификатора и сброс твёрдого шлака в шлакопри- вывода газа ёмник.

Перекрытие верхнего гермошибера и открытие нижнего гермо- шибера с выводом твёрдого шлака из газификатора. Перекрытие Зона SP,

11 шлакового нижнего гермошибера и открытие верхнего гермошибера на при- порта ём следующего объёма шлака. го процесса используют в контроллере топливного пилона для подачи последую- щей топливной дозы, чем и обеспечивают, в связи с точным дозированием, непре- рывность процесса ПДГГ представленного в настоящем изобретении.

Пространственно-временные процессы ПДГГ и воздействия управляющие этим процессом в части активационного дозирования топлива, с приданием количества движения топливным каплям и с запылением их поверхностей, представлены на диаграмме микроциклов технологии газификации активированного водоугольного топлива с управляемой ПсевдоДетонационной конверсией, фиг. 1. Здесь сплошны- ми линиями показаны графики процесса конверсионной переработки одной топ- ливной дозы АВУТ. Пунктирными линиями показаны процессы конверсионной переработки последующих топливных доз. На графике 1, в интервале времени to 13 показано изменение угловой скорости ротора топливно-калибраторного дозатора, посредством которого в узле топливного пилона газификатора формируют во вре- мени капли топлива заданного размера, их количество и придают им определённое количество движения в его векторном понятии, относительно конструкции газифи- катора. Описание работы и устройство топливного пилона - зоны FP газификатора приводится ниже, как вариант, в разделе описания рисунков и схем настоящего изобретения. На графиках 2 и 3 показаны изменение пути по углу ротора топливно- калибраторного дозатора и формирование топливной дозы по массе, соответствен- но. На графиках 4 и 5 показаны скорости продвижения топливно-конверсионной композиции по зонам газификатора, линейно-вертикальной составляющей скоро- сти в зонах газификатора FPF, RTA, PDC, CAB, С, SH, GC и тангенциальной со- ставляющей скорости в зонах газификатора FPF, RTA, PDC, CAB, С, SH, соответ- ственно. Относительное «падение» скоростей до значений близких к нулевым, ли- нейно-вертикальной и тангенциальной составляющих в разные времена, t _i6 и ti ₇ объясняется тормозным действием развихрителей зоны GC, о которых ранее упо- миналось. На графике 6 показан процесс напыления твёрдых частиц топлива класса 0...30 на поверхности топливных капель, с момента времени ti до времени ts. Этот процесс напыления в предлагаемом изобретении используют только в случаях применения ПДГГ к витринитовым, или липтинитовым углям, как это ранее указы- валось. На графике 7 показано интегральное поглощение тепла каплями АВУТ, на- грев которых осуществляют преимущественно радиационным излучением стенок газификатора, интенсивность которого обусловлена тем, что их наружные поверх- ности являются, также, стенками камеры сгорания газовой турбины ГТЦ. Этот же график показывает ориентировочно в зоне RTA газификатора, развитие флюидиза- ции суспензионной воды (содержащейся в каплях топлива) и воды, содержащейся во флоккулах и микропорах твёрдых частиц топлива. Например, для капли АВУТ диаметром 1,0 мм время t4 1 ₇ необходимое для активации этой капли на ПсевдоДе- тонационную конверсию, как это упоминалось выше, составляет около 2,5 секунды.

На интервале времени t ₇ + t ₉ графика 8, в зоне PDC показана термодеструктив- ная, взрывная флюидизация остаточной суспензионной воды подсушенных топ- ливных капель и воды флоккул и микропор твёрдых частиц топлива, а также ин- тенсивное горение горючей части летучих веществ и скачок давления в зоне PDC. В соответствии с изобретательским замыслом, на этом интервале времени осуще- ствляют основной процесс конверсии АВУТ, пиковая интенсивность которого по- казана в точке t ₈ . Завершение процесса конверсии осуществляют в зоне CAB гази- фикатора, как это показано в интервале времени t ₉ -=- tn на графике 9. Этот график иллюстрирует процесс конверсионного дожига капельных остатков реакционных компонент АВУТ. На графике 10 показано действие ПУЗ. Так, на интервале време- ни t _f i -5- tio формируют импульс повышенного давления в активных интерцепторах зон RTA и PDC газификатора, для временного уплотнения защитно-газовового по- граничного слоя стенок этих зон. Как видно из графиков 8 и 10, срабатывание ПУЗ осуществляют во время, когда изменение давления в зоне PDC газификатора имеет очень большой темп. В окрестности интервала времени t ₇ 1 ₉ , локальное давление в зоне PDC газификатора достигает наибольших значений, и в этот «момент» воз- никает вероятность образования коксового настыля на стенках PDC зоны газифи- катора из-за механического разбрасывания реакционных компонет топлива, влючая шлак в пластичном состоянии, который мог бы прилипать к стенкам газификатора. На графике 1 1 показана переменная составляющая температуры в зонах С и SH. Здесь видно, что охлаждение полупродуктов конверсии, включая золу (шлак), на- чинают после полного завершения конверсии, с момента времени tn, а графиком 12 иллюстрирован переход золы (шлака) из пластического состояния в твёрдое со- стояние, в интервале времени to + t _l5 . На графике 1 1 показана температурно-време- иная точка «А», в момент времени t , когда температура в средине зоны газифика- тора С понижена до точки T _s , затвердевания золы (шлака). В точке «А» начинается процесс дальнейшего охлаждения частичек пластической золы (шлака) по всему их объёму, продолжающийся до момента времени ti3, когда температура затвердева- ния золы (шлака) достигнута во всём объёме каждой частицы золы (шлака) перера- ботанной топливной дозы. На графике 12, от момента времени ti ₃ , нарастающий «отрицательный» температурный напор в зоне SH газификатора поддерживает процесс отверждения золы (шлака), который заканчивается в момент времени t _i5 .

Таким образом, из совокупности графиков, представленных на фиг.1. видно, что синхронизацию переработки топливных доз ПДГГ, в соответствии с изобретатель- ским замыслом, осуществляют, применяя управление по обратной связи с их Псев- доДетонационным конверсионным горением по практически измеряемому интер- валу времени to + t ₈ . Такое управление, обеспечивающее процесс ПДГГ, осуществ- ляют в момент времени tg подачей команды в топливные пилоны на формирование последующей топливной дозы, дозы показанной на графике 1, фиг.1 пунктиром. Управление процессом ПДГГ по вышеописанной обратной связи обеспечивает ста- бильность максимальной эффективности конверсии топлива в газ, также, и при от- клонениях характеристик топлива от регламентированных, которые могут быть в производстве по объективным естественным причинам.

При построении газификатора большой производственной мощности с соответ- ствующими конструкторскими размерами, абсолютное значение времени (to t _J7 ) полного технологического периода переработки дозы АВУТ в полупродуктовый синтез-газ, может быть относительно большим и может достигать десятков секунд. В связи с этим, для достижения максимальной эффективности использования объ- ёма газификатора, на интервале времени to + ti ₇ топливные дозы вводят в газифика- тор многократно, что показано на графиках 1 + 3 фиг. 1. пунктирными линиями.

В соответствии с этим в одном технологическом периоде переработки АВУТ в полупродуктовый синтез-газ «импульсную» ПДГГ (график 8 на фиг. 1.) осуществ- ляют многократно. В зависимости от размеров газификатора частота пульсаций ос- новного конверсионного горения, имеющего взрывной характер, в зоне PDC гази- фикатора, может быть в диапазоне 0,8 + 2,5 Герц. В связи с этим за это время, то есть время переработки одной дозы АВУТ в полупродуктовый синтез-газ, в гази- фикатор может быть введено несколько десятков топливных доз.

Выведенный из газификатора полупродуктовый синтез газ, содержащий в себе попутно летучую золу, охлаждают, используя часть его тепла для перегрева пита- тельной воды под давлением в первом утилизационном котле. Затем, к этому син- тез газу применяют известные методы очистки. Основную летучую золу из синтез газа удаляют в батарейном высокотемпературном графитовом циклоне, а остатки самых мелких частиц летучей золы удаляют посредством высокотемпературного керамического фильтра. Далее, посредством срубберов, из синтез-газа выводят смолистые вещества и масла, а также, бензиновые фракции. Выделенное тепло, при этом, используют для подогрева газов, вводимых в газификатор через интерцепто- ры боковых стенок зон RTA и PDC газификатора. Этим же теплом нагревают воз- дух и очищенный синтез газ перед подачей их в камеру сгорания газовой турбины ГТЦ и подогревают АВУТ перед подачей его в топливный пилон газификатора. Дальнейшую очистку синтез газа выполняют в различных вариантах, в том числе удаляя из него диоксид углерода и сернистые соединения, применяя процесс Клау- са, или технологию LO-CAT. В конкретной инженерной реализации настоящего изобретения, в зависимости от экономико-экологических требований, процессы выделения диоксида углерода и сернистых соединений могут и не использоваться, в особенности, если газификации подвергают угли с малым содержанием серы. Очистку синтез газа от оксидов серы и азота применяют перед его сжиганием в ГТЦ ввиду того, что очистка газа значительно дешевле очистки продуктов его сго- рания, поскольку масса синтез газа в 9 + 12 раз меньше массы продуктов сгорания. Соответственно, концентрация подлежащих удалению вредных примесей во столько же раз выше. К тому же очистку синтез газа проводят при давлении около 1 -^- 1,5 МПа. Следовательно, объём очищенного газа примерно в 100 раз меньше объёма под- лежащих очистке продуктов сгорания топлива при атмосферном давлении, [18, 19].

Для подтверждения достижения технического результата, в лабораторных усло- виях, максимально соответствующих технологии по настоящему изобретению, бы- ли получены :

• синтез газ JN° 1, в результате газификации АВУТ, ( бурого угля БР-2 ); • синтез газ N° 2, в результате газификации АВУТ угля АС ).

Состав полученных синтез-газов определён хроматографом АХГ-002.01. Дан- ные их состава представлены в таблице 2.

Таблица 2.

При необходимости получения синтез-газа с более высоким относительным со- держанием водорода, используют АВУТ водная составляющая которого, под дав- лением, насыщена растворёнными в ней кислородом и водородом. Такой синтез-газ может быть использован и в коммерческих целях, например, для производства жидких синтетических моторных топлив по процессу Фишера-Тропша.

В таблице 3 приведены основные свойства полученных синтез газов.

Таблица 3.

Существенными признаками технологии газификации углей, согласно настоя- щему изобретению являются :

• использование жидкого активированного водоугольного топлива - АВУТ, с вы- сокой степенью его однородности;

• активацию водоугольного топлива осуществляют не только в ходе его приго- товления, но и непосредственно в газификаторе, путём придания детерминиро- ванного количества движения каждой капли топливной дозы; • ввод водоугольного топлива в газификатор осуществляют во времени отдель- ными топливными дозами;

• ввод топливных доз в газификатор выполняют через относительно небольшие промежутки времени, то есть импульсно и с частотами, обеспечивающими в це- лом непрерывность процессов конверсии АВУТ;

• формирование топливных доз и ввод их в газификатор осуществляют, приме- няя специальное точное калибрование топливных капель по их количеству, раз- мерам и форме;

· основную массу каждой топливной дозы подвергают объёмному взрывному ПсевдоДетонационному конверсионному горению, посредством формировании топливных капель со строго заданными свойствами, включая однородность, обеспечивающими взрывное конверсионное горение, активацию которого осу- ществляют с высоким темпом термически;

· частота ввода топливных доз в газификатор регулируется по обратной связи от импульса ПсевдоДетонационного конверсионного горения основной массы единичной дозы АВУТ;

• при использовании спекающихся углей применяют напыление мелкодисперс- ных угольных частиц на поверхности топливных капель;

· активацию топливных капель, с высоким темпом, на их конверсионное горение в газификаторе осуществляют путём подвода тепла, преимущественно радиаци- онным нагревом капель от стенок газификатора, большая температура которых обусловлена тем, что их наружные поверхности являются внутренними поверх- ностями камеры сгорания газовой турбины;

· предохранение стенок газификатора осуществляют посредством создания за- щитно-пограничного газокомпозитного слоя;

• защитно-пограничный газокомпозитный слой формируют посредством встро- енных в стенки газификатора, активных интерцепторов, через которые вдувают газы, в виде высокоэнтальпийных струй, закрученных вокруг своих осей, для придания защитному слою аэродинамической устойчивости;

• высокоэнтальпийными струями, выдуваемыми из боковых стенок газификатора, посредством интерцепторов, и выдуванием закрученной струи, из ствола вихре- вой камеры, по центральной оси газификатора (сверху, вниз) поддерживают ус- тойчивость вихревой структуры движения реакционных компонент по техноло- гическим зонам газификатора, с целью обеспечения достаточного времени пре- бывания в газификаторе этих реакционных компонент;

• состав газовой композиции, вдуваемой в газификатор, содержит часть летучих ве- ществ, получаемых в результате механодеструкции углей при приготовлении АВУТ;

• сохранение устойчивости газо-защитного пограничного слоя в момент взрывного конверсионного горения основной массы топливной дозы обеспечивают специаль- ным технологическим приёмом - противоударной защитой, обеспечивающей вре- менно максимальное уплотнение защитно-пограничного слоя стенок газификатора;

• отверждение пластической золы (шлака) осуществляют путём ввода в газифи- катор охлаждающих газов;

• после завершения в газификаторе процессов конверсии топливной дозы и от- верждения её золы (шлака), перед выводом полупродуктов газификации из га- зификатора осуществляют гашение их вихревого движения для предотвращения попутного уноса крупных частиц шлака с выводимым из газификатора газом;

• использование тепловой энергии золы, выводимой из газификатора в техноло- гии приготовления АВУТ;

Существенными отличительными признаками технологии газификации углей в настоящем изобретении по сравнению с аналогом являются :

• использование жидкого активированного водоугольного топлива - АВУТ, с вы- сокой степенью его однородности;

• активацию водоугольного топлива осуществляют не только в ходе его приго- товления, но и непосредственно в газификаторе, путём придания детерминиро- ванного количества движения каждой капле топливной дозы;

• ввод водоугольного топлива в газификатор осуществляют во времени отдель- ными топливными дозами;

• ввод топливных доз в газификатор выполняют через относительно небольшие промежутки времени, то есть импульсно и с частотами, обеспечивающими в це- лом непрерывность процессов конверсии АВУТ;

• формирование топливных доз и ввод их в газификатор осуществляют, применяя специальное точное калибрование топливных капель по их количеству, разме- рам и форме;

основную массу каждой топливной дозы подвергают объёмному взрывному ПсевдоДетонационному конверсионному горению, посредством формировании топливных капель со строго заданными свойствами, включая однородность, обеспечивающими взрывное конверсионное горение, активацию которого осу- ществляют с высоким темпом термически;

частота ввода топливных доз в газификатор регулируется по обратной связи от импульса ПсевдоДетонационного конверсионного горения основной массы единичной дозы АВУТ;

при использовании спекающихся углей применяют напыление мелкодисперс- ных угольных частиц на поверхности топливных капель;

активацию топливных капель, с высоким темпом, на их конверсионное горение в газификаторе осуществляют путём подвода тепла, преимущественно радиаци- онным нагревом капель от стенок газификатора, большая температура которых обусловлена тем, что их наружные поверхности являются внутренними поверх- ностями камеры сгорания газовой турбины;

защитно-пограничный газокомпозитный слой формируют посредством встро- енных в стенки газификатора активных интерцепторов, через которые вдувают газы, в виде высокоэнтальпийных струй, закрученных вокруг своих осей для придания защитному слою аэродинамической устойчивости;

высокоэнтальпийными струями, выдуваемыми из боковых стенок газификатора посредством интерцепторов и выдуванием закрученной струи из ствола вихре- вой камеры, по центральной оси газификатора (сверху, вниз) поддерживают ус- тойчивость вихревой структуры движения реакционных компонент по техноло- гическим зонам газификатора, с целью обеспечения достаточного времени пре- бывания в газификаторе этих реакционных компонент;

состав газовой композиции, вдуваемой в газификатор, содержит часть летучих веществ, получаемых в результате механодеструкции углей при приготовлении АВУТ;

сохранение устойчивости газового защитного пограничного слоя в момент взрывного конверсионного горения основной массы топливной дозы, обеспечи- вают специальным технологическим приёмом - противоударной защитой, обес- печивающей временно максимальное уплотнение защитно-пограничного слоя стенок газификатора;

• после завершения в газификаторе процессов конверсии топливной дозы и отвер- ждения её золы (шлака), перед выводом полупродуктов газификации из газифика- тора, осуществляют гашение их вихревого движения для предотвращения попут- ного уноса крупных частиц шлака с выводимым из газификатора синтез-газом; · использование тепловой энергии золы, выводимой из газификатора в техноло- гии приготовления АВУТ.

Задачей настоящего изобретения является также, технология производства АВУТ заданного качества, удовлетворяющего своими показателями вышеописан- ный процесс выработки высококачественного синтез газа, высоко насыщенного водородом, который, в свою очередь, в соответствии с изобретательским замыс- лом, обеспечивает минимальную эмиссию диоксида углерода при его сжигании с целью выработки электроэнергии. В предлагаемом изобретении задачу производ- ства АВУТ решают по специальной, «выделенной» в составе изобретения, техно- логии, а также, и непосредственно в газификаторе, как это описано выше.

Ещё в конце XIX века были предприняты первые попытки по приготовлению угольных суспензий. Однако, отсутствие коллоидных мельниц, позволяющих из- мельчать уголь до микронных размеров, не позволило довести до промышленной реализации идею ВУТ [28]. Относительно масштабное развитие технологий приго- товления и сжигания ВУТ получило со средины шестидесятых годов, включая восьмидесятые. Однако значительное падение мировых цен на нефть привело к ут- рате интересов применения ВУТ, несмотря на известные его преимущества, по сравнению с пылевидным сжиганием углей. По этой причине энергетические тех- нологии сжигания ВУТ до сих пор не имеют сколько ни будь значимых промыш- ленных масштабов, и, тем более, экзотическими считаются технологии газифика- ции ВУТ. Преимущества газификации ВУТ, с последующим использованием син- тез газов, выдвигают задачу построения новых технологий приготовления ВУТ с заданными свойствами и, в соответствии с требованиями технологии ПДГГ по на- стоящему изобретению. Важнейшим показателем АВУТ в изобретении является его однородность, требующаяся в связи с выше описанной технологией ПДГГ. Од- нородность АВУТ обеспечивают тем, что изготавливают его отдельными партия- ми, каждая из которых готовится с использованием угольных частиц по грануло- метрическому составу ограниченного диапазона. Использование угольных частиц, близких по размерам в каждой партии АВУТ обеспечивает в ходе газификации стабильность текущих параметров этой газификации, как это описано выше, в свя- зи с фактором одновременного завершения термоактивации топливных капель. Так, по настоящему изобретению, из общей массы перерабатываемого угля готовят несколько марок АВУТ, отличающихся друг от друга гранулометрическим соста- вом твёрдой фазы. В качестве примера, в таблице 4 показаны шесть марок АВУТ.

Таблица 4.

Для приготовления АВУТ пригодны к эффективному использованию практиче- ски любые марки углей, включая бурые, за относительно редким исключением уг- лей, содержащих большое (до 37%) количество фюзинита. Так, в [42] сообщается, что фюзинит представляет собой сажистый литотип гумусовых углей с высоким содержанием углерода, вследствие чего он практически не смачивается водой.

В соответствии с изобретательским замыслом, АВУТ наделяют высокой степе- нью его подготовленности к реакции конверсии, в подготовленности заключаю- щейся не только в его однородности, как выше описано, но и в связи с его актива- цией. Так в готовом АВУТ содержится повышенная внутренняя энергия его топ- ливной композиции за счёт энергии взаимодействия находящихся в возбуждённом состоянии стабильной части водных кластеров, это энергия взаимодействия кла- стеров как между собой, так и с углеродными поверхностями угольных микрочас- тиц. Наличие внутренней механической энергии устойчивых кластеров водной компоненты топлива, существует в виде «упругих интракластерных» микропуль- саций. Состояние возбуждения стабильной части водных кластеров и поверхностей угольных микрочастиц формируется в ходе обработки топливной композиции в Активационном Аппарате гидроударной обработки. Активация топливной компо- зиции проявляется в двух направлениях её свойств.

С одной стороны, как коллоидно-подобного раствора части ВУТ, в котором нарушено первоначальное максвелл-больцмановское распределение компонент. При этом их состояние возбуждения таково, что поглощённой ими энергии не дос- таточно для ионизации и дальнейшего окисления, а время релаксации может быть очень большим, от единиц минут до единиц часов, (что благоприятно для специ- альной технологии газификации ВУТ). С другой стороны, активация поверхностей угольных микрочастиц, включая частицы с размерами выходящими за рамки опре- деления коллоидно-подобных, обеспечивает гидрофилизацию этих поверхностей благодаря частичной дегазации частиц и благодаря импульсной механике очище- ния углеродных поверхностей от окислов и загрязнений. В связи с этим энергия связей углеродных поверхностей частиц с молекулами воды и с её стабильными кластерами позволяет формировать из такого АВУТ стабильные калиброванные по размеру капли, что необходимо для процесса ПДГТ.

Кроме того, применение АВУТ сопровождается ещё и следующими особенно- стями, технологически неразрывно связанными с его конверсией :

• гомогенизацией всей массы приготавливаемого топлива, в связи с поверхност- но-активным химическим взаимодействием его компонент ;

• дискретным и точным дозированием топлива по массе каждой его капли, (в кон- кретных проектах с предельными размерами капель 0,5 - 1,0 мм) ; • дискретным и точным дозированием топлива по числу капель, (по массовой до- зе топлива подвергаемой ПДГГ в её единичном «импульсе» взрывного, конвер- сионного горения) ;

· в дискретном и точном дозировании топлива во времени, с адаптивными его интервалами, соответствующими ходу процессов ПДГГ ;

• дискретным и точным дозировании топливных капель, сопровождающемся со- общением каждой топливной капле пространственно ориентированного и нор- мированного механического движения (импульса - количества движения в пре- делах 0,01 0,03 грамм на метр в секунду) ;

• относительным содержанием общей воды в составе топлива в пределах 40 + 55 % ;

• относительным заполнением водой пор и флоккул угольных частиц топлива не , менее 50 % относительно их объёма ;

• «начальной» температурой топлива, (в процессе его капельно-активационного дозирования) равной 90 -=- 110 градусов по Цельсию.

ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ АВУТ.

Процесс приготовления топлива основан на механохимической активации, в ходе которой структура угля изменяется с большим относительным увеличением отдельных мацеральных и минеральных образований, имеющих активные поверх- ности. Вода, также, претерпевает ряд изменений, в ходе которых образуется хими- чески активированная дисперсная среда, насыщенная компонентами ионного и ка- тионного вида. Дисперсная среда, являясь первичным окислителем, на всех фазах конверсионного горения топлива активирует поверхности частиц твёрдой фазы, как это описано выше в технологии ПДГГ. Аппаратное обеспечение приготовления АВУТ, в укрупнённом представлении, применяется как двухступенчатое, и, по мнению специалистов [43], как наиболее эффективное. В первой ступени приме- няют дезинтегратор-активатор, перерабатывающий условно сухой уголь. Во второй ступени применяют роторно-пульсационный аппарат гидроударной обработки. Та- кая же прогрессивная, двухступенчатая технология представлена в [10] и в [44], как одна из лучших. Однако, как указано в [43], размол угля в дезинтеграторе- активаторе сопровождается сильным пылевыделением. Эта проблема решается применением специальной обеспылевающей установки. Применение такой уста- новки показано, например, в [45]. По изобретательскому замыслу, в подсистеме приготовления АВУТ предусматривают пылеулавливание и улавливание летучих веществ, выделяемых при механодеструкции углей в обеих ступенях приготовле- ния топлива. Роторно-пульсационный аппарат гидроударной обработки, исполь- зуемый на второй ступени приготовления АВУТ, кроме гомогенизации и актива- ции топлива, как это показано, например, в [10, 46] реализует дополнительную технологическую функцию - пропитку влагой вскрытых в угольных частицах пор, образующихся в первой ступени приготовления топлива при его размалывании. Кроме того, обработка суспензионного топлива в роторно-пульсационном аппарате активирует поверхности угольных частиц, стимулируя деструктивный метамор- физм их мацеральной части, в относительно мягких условиях. Применяемая меха- ноактивация позволяет ввести в состав угольных частиц новые функциональные группы, изменяющие их химический состав. Так, при мокрой механоактивации суспензионного топлива, результатом его обработки, характеризующейся чрезвы- чайно высоким уровнем локального динамического, компрессионного и темпера- турного воздействия на уголь, является не только дополнительное, некоторое его доизмельчение до заданной дисперсности, но и появление на его поверхности но- вых кислородосодержащих групп, за счёт химических реакций с водой, находя- щейся в зоне кавитации в сверхкритическом состоянии, [47]. При этом известно [48, 49], что изменение соотношения различных кислородосодержащих групп в со- ставе мацеральной части углей, оказывает существенное влияние на их реакцион- ную способность, в связи чем, температура воспламенения угольных частиц в АВУТ значительно снижена, что, в свою очередь, способствует эффективности конверсионного горения этого топлива в ходе ПДГГ, реализуемой в соответствии с изобретательским замыслом.

Поступающий на переработку уголь дробят до класса 0...5 мм, или 0...8 мм, в зависимости от оборудования, в связи с требуемым объёмом производства АВУТ. Затем, отделяют от угля, случайно возможные, включения металла и осуществляют весовое дозирование угля в первый накопитель угля, в зависимости от его влагосо- держания, которое измеряют на входе угля в накопитель. В случае, если поверхно- стной влаги в угле достаточно много, так, что она может вытекать из дозируемой угольной массы под собственной силой тяжести, то её собирают, например, прямо из весового виброфильтрующего конвейера, посредством которого осуществляют вышеуказанное дозирование. При этом, весовым виброфильтрующим конвейером управляют, осуществляя его прерывистое (толчковое) движение, включая и реверс, для того, чтобы инициировать стекание излишней поверхностной влаги из угля, осуществляя его встряхивание. Длительность такого грубого конвейерного вибро- фильтрования осуществляют по задаваемой программе для каждой марки угля, в зависимости от показаний датчика влажности угля, который размещают в начале конвейера. Собранную из-под конвейера воду накапливают и, при необходимости, её используют для приготовления АВУТ на дальнейших технологических операци- ях. Заправленный угольной дозой первый накопитель угля, герметизируют и по- вышают в нём давление на 0,001 0,002 МПа, посредством подачи в накопитель летучих веществ, которые предварительно сжимают, накапливая их в ресивере и, получая их в результате механодеструкции угля, при его размалывании до класса 0...400 мкм. Размол угля осуществляют под избыточным давлением 0,001 + 0,002 МПа в интеллектуальном дезинтеграторе, направляя в него уголь через герметич- ный разгрузочный шибер первого угольного накопителя. При этом, движение угля из накопителя в дезинтегратор осуществляется силой гравитации при вибрацион- ном встряхивании направляющих угольных коробов. Для исключения потери из- быточного давления в дезинтеграторе в процессе вывода из него размолотого угля, избыточное давление в дезинтеграторе поддерживают посредством подачи допол- нительного объёма летучих веществ в первый накопитель угля, контролируя в нём величину давления. В ходе размола угля до класса 0...400 мкм, основную часть наиболее тонкой гранулометрической составляющей угля - класса 0...30+ мкм от- сасывают из верхней части рабочей зоны дезинтегратора благодаря вышеупомяну- тому избыточному давлению летучих веществ и посредством специального венти- лятора. При этом, спутный поток летучих веществ, уносящих из дезинтегратора уголь класса 0...30+ мкм составлен двумя частями, первая часть, это летучие веще- ства, выделившиеся в результате механодеструкции размалываемой дозы угля, вторая часть - летучие вещества, которые циркулируют по контуру через угольный накопитель и которые были выделены, также в результате механодеструкции угля, но на более ранних этапах размола других угольных доз. Из двухфазного потока летучих веществ и угля класса 0...30+ мкм на батарейном циклоне выделяют уголь, а летучие вещества направляют в ресивер, предварительно сжав их вышеупомяну- тым вентилятором. Количество летучих веществ, выведенных из интеллекту ал ьно- го дезинтегратора, измеряют и передают результаты измерений в контроллер управления этим дезинтегратором.

С целью обеспечения непрерывности работы дезинтегратора, применяют вто- рой угольный накопитель, в который загружают другую дозу угля, во время вы- грузки угольной дозы в дезинтегратор из первого угольного накопителя. Соответ- ственно, во время, когда в дезинтегратор выгружают уголь из второго угольного накопителя, выполняют загрузку угольной дозы в первый угольный накопитель.

В настоящем изобретении, под углем класса 0...30+ мкм, следует понимать то, что в этом угле могут содержаться, в относительно малых количествах, частицы угля немногим превышающие размер 30 мкм, которые могут быть захвачены спут- ным потоком летучих веществ, при выводе их из дезинтегратора. В случае приго- товления АВУТ из витринитовых или лептинитовых углей, уголь класса 0...30+ мкм подвергают классификации, по результатам которой уголь класса 0...30 мкм собирают и направляют его в технологию газификации для напыления его на по- верхности топливных капель. Оставшийся после этого уголь класса 30...30+ мкм, направляют в процесс приготовления АВУТ марки ACWF ⁴⁰⁰ , где его очень не- большое количество, относительно массы угля класса 260...400 мкм, не может су- щественно изменить свойства топлива этой марки.

Работа интеллектуального дезинтегратора, в соответствии с изобретательским замыслом, построена на основе использования функциональной зависимости меж- ду выходом количества летучих веществ из угля, получаемых в результате механо- деструкции угля при его «тонком» размоле и результирующим гранулометриче- ским составом размолотого угля. Для применения этой функциональной зависимо- сти в технологии приготовления АВУТ, для исходного сырьевого угля используют Специальную Аналитическую Пробу (САП), которую получают опытным путем, размалывая угольную дозу конкретной марки угля, с технологически регламенти- рованной влажностью, до получения угля класса 0...400 мкм. При этом полученное и измеренное количество «МеханоДеструктивных Летучих» (МДЛ) веществ зано- сят в постоянную память контроллера, управляющего интеллектуальным дезинте- гратором. Это количество в дальнейшем называют как количественно Эталонные МеханоДеструктивные Летучие вещества, (ЭМДЛ). В интеллектуальном дезинте- граторе осуществляют высокопроизводительный размол углей, «привязанный» к верхней границе угля по выходному гранулометрическому составу, по классу 0...400 мкм, что обеспечивается интеллектуальным регулированием скорости по- дачи угля в зону размола, и при необходимости, и дополнительным регулировани- ем скорости главного привода мелющих бил дезинтегратора. Автоматическое из- менение скоростей приводов дезинтегратора осуществляют посредством адаптив- ного алгоритма размола угля, при котором упомянутые скорости изменяются по командам контроллера, в зависимости от данных измерения количества МДЛ. Ес- тественно, что подробный ал-горитм управления дезинтегратором учитывает и ко- личественную циркуляционную составляющую летучих веществ и, в связи с этим, контроллер дезинтегратора формирует управляющие команды на увеличение или на уменьшение скоростей приводов дезинтегратора.

В соответствии с этой концепцией, на фиг. 2. представлен вариант укрупненной схемы алгоритма управления процессами размола угля - механизмами весового виброфильтрующего конвейера, интеллектуального дезинтегратора и влагоотдели- тельным сепаратором. Здесь, посредством символов данных, символов процессов и линейных символов показаны основные данные, используемые для выработки управляющих команд, показаны операции, выполняемые над данными, и показаны потоки данных между процессами и носителями данных.

На схеме, фиг. 2, символом 13 показан массив базовых данных различных марок перерабатываемых углей и технологические регламенты их размола, хранящиеся в памяти контроллера дезинтегратора, а линейным символом 14 показана передача части этого массива базовых данных, относящихся к конкретной марке угля, кото- рый перерабатывается в реальном времени. Символом 15 обозначен ввод в кон- троллер паспортных характеристик партии перерабатываемого объёма угля. Сим- волом 16 обозначен процесс выбора численных данных технологического регла- мента по влажности угля, используемых далее как текущие «эталонные» характе- ристики для переработки в реальном времени используемой марки угля. Процесс 16 обеспечивается вводом 14 вышеуказанной части массива базовых данных и пе- редачей в него данных паспортных характеристик угля, передача обозначена ли- нейным символом 17. По результатам операции 16, в память 18 загружают данные о технологической регламентной влажности угля направляемого на размол в де- зинтегратор. Процесс этой загрузки обозначен символом 19. Операцией процесса 20 осуществляют выборку, из части массива базовых данных 13, численных вели- чин управляющих команд являющихся заданием скорости приводов подачи угля в дезинтеграторе, вывод этого задания на привода подачи дезинтегратора, к испол- нению, обозначен терминатором 21. Линейным символом 22 обозначена передача этих данных. Процесс 20 выполняют по результатам операций ввода 14 и 17.

Данные о величине ЭМДЛ реального времени получают в процессе 23, являю- щемся операцией логической выборки из части данных 13, на основании аргумен- та, вводимого в процесс 23 операцией 17. Данные о величине ЭМДЛ перерабаты- ваемой марки угля направляют в процессы 24 и 25, а их ввод обозначен линейным символом 26. Терминатором 27 обозначена фактическая (измеренная в начале кон- вейера) влажность поступившего на переработку угля, на выходе из дробилки, а линейным символом 28 обозначена передача данных об этой влажности в процесс 29. Операция процесса 29 заключается в определении величины отклонения факти- ческой влажности угля от технологически регламентной влажности, передача ве- личины которой в процесс 29 обозначена на схеме алгоритма линейным символом 30. Линейным символом 31 показана передача данных о величине отклонения влажности угля, поступившего на переработку, от регламентной нормы. Эти дан- ные используются в предопределённом процессе 32 для автоматического опреде- ления режима работы конвейера подающего уголь на размол, режим в части виб- рофильтрования, обеспечивающий уменьшение влажности угля, выходящего из этого конвейера, до нормативной влажности. В случае наличия избыточной внеш- ней влаги в угле осуществляют вывод 33 данных из процесса 32, которые пред- ставляют собой число «промежуточных» остановок виброфильтрующего конвейе- ра с жёстким позиционированием, а иногда, и число реверсов конвейера, обеспечи- вающих встряхивание угольной массы, в ходе продвижения угля в конец конвейера - к зоне сброса угля в накопитель. Число «промежуточных» остановок жесткого позиционирования виброфильтрующего конвейера, или число его реверсов опре- деляют предопределённым процессом 32, в зависимости от величины избыточно- сти поверхностной влаги угля. Вывод этих данных в контроллер локального управ- ления виброфильтрующим конвейером обозначен терминатором 34. Таким обра- зом, осуществляют управление внешней влажностью угольной дозы направляемой на размол в интеллектуальный дезинтегратор.

По моменту обновления данных 27 и их передаче 28, запускают процесс 35 из- мерения пути движения угля по виброфильтрующему конвейру. По датчику изме- рения пути, встроенному в этот конвейер, операцией процесса 35 осуществляют непрерывное сравнение величины пути, по которому продвинут уголь, с длиной конвейера. Терминаторным символом 36 обозначен ввод текущих данных о поло- жении конвейера, а линейным символом 37 показана передача этих данных в про- цесс 35. В момент, когда уголь прошёл весь конвейер (и из него удалена возможная доля внешней влаги), из процесса 35 выводят команду 38 на фиксирование величи- ны фактической влажности угля в конце конвейера, то есть перед сбросом угля в накопитель. Символом 39 на схеме алгоритма обозначен предопределённый про- цесс определения разности между фактической влажностью угля подаваемого на размол в дезинтегратор и влажностью угля, которая должна быть по технологиче- скому регламенту, (данные 18). Для выполнения процесса 39 в него вводят, также, данные 40 о фактической влажности угля в конце конвейера, их передача обозна- чена символом 41. Решающим процессом 42 определяют необходимо или нет включение сепаратора, отделяющего возможный избыток влаги из угля, размоло- того в дезинтеграторе. Если влага размолотого угля не превышает нормы, то ре- шающим процессом 42 формируют данные на завершение описанного субцикла, на схеме алгоритма - 44. Передача данных о завершении субцикла показана линейным символом 43. Если влажность размалываемого угля предполагается выше норма- тивной, то решающим процессом 42 данные о величине отклонения влажности от нормативной, выработанные ранее в процессе 39, передаются из процесса 42 в процесс 45. Передача этих данных показана символами 38 и 46. Для определения режима работы сепаратора, выводящего возможные излишки влаги из размолотого дезинтегратором угля, применяют предопределённый процесс 45, посредством ко- торого назначают режим работы сепаратора и численные данные этого режима вы- водят процессом 47 в контроллер локального управления сепаратором. Вывод этих данных в контроллер сепаратора обозначен терминаторным символом 48.

Операциями процесса 24, и командой 49 определяют момент запуска счёта ин- тервала времени на измерение количества МДЛ выходящих из массы угля, равной измерительной дозе. Счёт этого интервала времени обозначен символом 50. Под измерительной дозой, в настоящем изобретении, понимают относительно неболь- шую массу угля, составляющую, например, около 10% 15% массы размалывае- мой дозы, загружаемой в угольный накопитель и размалываемой дезинтегратором непрерывно, до полной разгрузки накопителя. На практике, при осуществлении на- стоящего изобретения, величину этой измерительной массы выбирают по нижней границе такой, чтобы эта доза обеспечивала такую количественную величину вы- ходящих из этой дозы МДЛ, чтобы эта количественная величина МДЛ могла ус- тойчиво фиксироваться измерительным сенсором, с точки зрения погрешности из- мерений. Величину измерительной дозы угля по верхней границе выбирают такой, чтобы она была достаточно малой, относительно всей дозы размола и чтобы раз- ность оставшаяся между ними была достаточно большой, для обеспечения режи- мов качественного размола всей дозы угля (загружаемой в угольный накопитель) по классу 0...400 мкм. То есть, не оптимальность режима при размоле измеритель- ной дозы, с точки зрения её массы, не должна значительно влиять на результат размола всей дозы.

На схеме алгоритма, терминатором 51 обозначен вывод команды в измеритель- ный сенсор МДЛ, на начало отсчёта измеряемого количества выхода МДЛ из изме- рительной дозы угля. При этом, массу измерительной дозы угля поддерживают стабильной тем, что на интервале процесса 50 - счёта времени на измерение коли- чества МДЛ выходящих из измерительной дозы, поддерживают стабильной ско- рость подачи угля в зону размола дезинтегратора, что задано данными 21. При этом, величина скорости главных приводов дезинтегратора (поддерживаемая ими стабильно) определена численными данными 52, которые сформированы в процес- се 24 - операцией численного выбора из массива данных (не показан в схеме алго- ритма) по аргументу ЭМДЛ. В этом случае, упомянутая величина скорости глав- ных приводов дезинтегратора априорно обеспечивает размол угля (перерабатывае- мой марки) до величины близкой к классу 0...400 мкм. «Точное» численное значе- ние величины этой скорости уточняется экспериментально, для каждой марки угля, и предварительно заносится в память контроллера, управляющего дезинтеграто- ром. Процессы передачи данных о скорости главного привода дезинтегратора обо- значены линейными символами 53 и 54. По окончанию операции счёта времени 50, по команде 55, выводят импульсный сигнал, обозначенный терминатором 56, в из- мерительный сенсор МДЛ, означающий окончание измерения МДЛ веществ, вы- делившихся из измерительной дозы угля. В результате этого, измерительный сен- сор МДЛ вводит в контроллер управления дезинтегратором интегральную величи- ну МДЛ веществ, полученных в результате механодеструкции, при размоле изме- рительной дозы угля, ввод обозначен терминатором 57. При этом, точность объёма измерительной дозы угля, размолотого за упомянутый интервал времени, обеспе- чивалась стабилизацией скоростей приводов подачи дезинтегратора. Количествен- ные данные МДЛ веществ, полученные в результате «оперативно-контрольного» размола измерительной дозы угля передают в процесс 25, операцией которого оп- ределяют отклонение фактической величины МДЛ от ЭМДЛ. Численные данные этого отклонения, операцией передачи 58, направляют в процесс 59, которым вы- бирают оптимальное задание скорости главных приводов дезинтегратора, соответ- ствующее размолу угля (при фиксированных скоростях подачи угля в зону размо- ла) по критерию возможно наибольшего количества угольных частиц грануломет- рического состава класса 0...400 мкм, во всей массе размалываемого угля данной марки. Линейным символом 60 обозначена передача данных величины МДЛ в про- цесс 25. При этом, в процессе 59 могут применяться любые функциональные зави- симости, (для всех марок используемых углей, предварительно занесённые в па- мять 13 контроллера, управляющего дезинтегратором), например, линейные - про- порционально связывающие количество выходящих МДЛ веществ с верхней гра- ницей основной массы гранулометрического состава размалываемого угля. По ре- зультату операции 59, в процесс 61 направляют данные 62, являющиеся апостери- орным заданием скорости главным приводам дезинтегратора. В соответствии с изобретательским замыслом, операцией процесса 61 (представляющую собой опе- рацию переключения «потока» данных по логике приоритетного выбора) опреде- ляют новое задание скорости для главных приводов дезинтегратора. В соответст- вии с этим новым заданием, данные 62 заносят в оперативную память контроллера, посредством процесса передачи данных 63. Вывод «нового» задания скорости на главные привода дезинтегратора, процессы которого показаны линейными симво- лами 64, 65, 66 и терминатором 67, обеспечивает оптимальный размол следующей измерительной дозы угля. Текущие данные заданной скорости на главные привода дезинтегратора сохраняют в оперативной памяти 68. При этом, командой 69, кото- рая формируется по окончанию размола каждой измерительной дозы угля (в мо- мент передачи данных 58), осуществляют циклические запуски процессов 50 и 51, чем «постоянно» поддерживают оптимальность размола всего объёма угля дози- руемого в накопитель.

Таким образом, функционирование интеллектуального дезинтегратора, пример построения механизмов которого показан ниже, обеспечивает оптимизацию размо- ла углей различных марок с учётом фактических отклонений характеристик угля от его паспортных данных, что необходимо для технологии приготовления АВУТ с высокой степенью его однородности для осуществления процесса ПДГГ.

Далее процесс приготовления АВУТ заключаются в том, что уголь, размолотый в дезинтеграторе и содержащий в себе влажность ограниченного количества (после сепаратора) подвергают последовательно каскадной классификации, число каска- дов классификации угля по гранулометрическому составу соответствует числу ма- рок приготавливаемого АВУТ, как, например, указано в таблице 4. АВУТ готовят одновременно в нескольких роторно-пульсационных Активационных Аппаратах гидроударной обработки, в которых осуществляют гомогенизацию и активацию суспензии, предварительно приготовленную в смесителях. Такой аппарат подробно описан в [10], и представляет собой роторно-пульсационный гидродинамический механизм, преобразующий механическую энергию в другие виды энергии :

· в тепловую энергию нагрева обрабатываемой суспензии ;

• в энергию гидродинамических ударных волн, сопровождающихся схлопывани- ем кавитационных каверн, что обеспечивает гомогенизацию обрабатываемой суспензии ;

• в энергию поверхностно-активного химического взаимодействия компонент суспензии ;

· в механическую энергию пропитки, проявляющеюся в преодолении гидравли- ческого сопротивления пор угольных частиц, при заполнении влагой этих пор «освобождаемых» в результате дегазации угля при его размалывании ;

• во внутреннюю механическую энергию устойчивых кластеров водной компо- ненты обрабатываемой суспензии, запасаемую в виде «упругих интракластер- ных» микропульсаций.

При этом, параметры гидродинамического воздействия на обрабатываемую суспензию применяют относительно мягкими (без заметного диспергирования твёрдой фазы суспензии), в диапазоне удельных мощностей 1,0 -5- 10,0 кВт/кв. сан- тиметр, но с большими частотами около 5,0 10,0 кГц, обеспечивающими высо- кую производительность Активационных Аппаратов.

Топливо марки ACWF ⁴⁰⁰ готовят из угля гранулометрического состава по клас- су 260...400 мкм, получаемого на первой ступени каскада классификаций. Так уголь класса 260...400 мкм и небольшое количество угля класса 30...30+ через герметичные затворы загружают в первый суспензионный смеситель. При этом, за- грузку осуществляют через первый технологический дозатор, посредством которо- го контролируют массу загружаемого угля. После заполнения первого суспензион- ного смесителя дозой угля, его герметизируют и затем запускают вращение смеси- тельной мешалки и осуществляют в него подачу дозы технической воды, с помо- щью первого насоса-дозатора, из ёмкости питательной технической воды, предва- рительно подогревая её тепловой энергией шлака выводимого из газификатора. Время активного перемешивания полупродуктовой суспензии в первом суспензи- онном смесителе устанавливают равным времени загрузки угольной дозы во вто- рой суспензионный смеситель, обеспечивая тем самым непрерывность работы де- зинтегратора и Активационного Аппарата гидроударной обработки. По истечении этого времени, полу продуктовую суспензию выводят из первого суспензионного смесителя на её обработку в первый Активационный Аппарат. После этого в пер- вом Активационном Аппарате осуществляют циркуляционную переработку сус- пензии в АВУТ марки ACWF ⁴⁰⁰ Циркуляцию перерабатываемой, в первом Актива- ционном Аппарате, топливной суспензии осуществляют через первую ёмкость тех- нологической циркуляции, представляющую собой газовый сепаратор, вмещаю- щий в себе всю дозу перерабатываемой суспензии. При этом, роторно- пульсационный Активационный Аппарат обеспечивает транспортирование перера- батываемой суспензии по циркуляционному контуру, одновременно выполняя функцию циркуляционного насоса. В процессе циркуляции перерабатываемой сус- пензии отделенные от неё газы, представляющие собой летучие вещества, выде- ляемые из угля в процессе этой переработки и летучие вещества, поступившие из суспензионного смесителя, направляют в ресивер, откуда их, как ранее описыва- лось, используют в процессе размола угля в дезинтеграторе. Таким образом, пер- вый суспензионный смеситель оказывается опустошённым, и его во время перера- ботки упомянутой дозы топливной суспензии, заполняют вновь.

После переработки дозы полупродуктовой суспензии в АВУТ, полупродуктовое АВУТ выводят из первого Активационного Аппарата в первую коррекционную ёмкость на завершающую операцию. Этой операцией отделяют некондиционное АВУТ от его основной массы. Далее, в первый Активационный Аппарат вводят на переработку следующую дозу полупродуктовой суспензии, которую во время пе- реработки первой дозы суспензии подготовили во втором суспензионном смесите- ле. Осуществляя подобным образом последующие технологические циклы, запол- няют полупродуктовым АВУТ основной объём первой коррекционной ёмкости. В коррекционных ёмкостях АВУТ выдерживают в «спокойном» состоянии, в зависи- мости от марки угля, из которого готовят топливо, около 30 60 минут, после чего готовое АВУТ транспортируют насосами в накопительные ёмкости, из которых его направляют в технологию ПДГГ. В дальнейшем, время технологической выдержки топлива в коррекционных ёмкостях называют коррекционным временем. Неконди- ционное АВУТ представляет собой фугат - массу, отслоившуюся от топлива, массу меньшей плотности, чем кондиционное АВУТ и находящуюся в верхнем слое об- щего объёма топлива введенного в коррекционную ёмкость. Фугат сливают в кол- лектор некондиционного топлива по прошествии коррекционного времени, откуда его, посредством насосов, направляют в ёмкость питательной технической воды. Объёмы коррекционных ёмкостей, для каждой марки АВУТ, выбирают одинако- выми и такими, чтобы каждая из них могла бы быть заполненной полупродукто- вым АВУТ за коррекционное время. Таким образом, во время заполнения топли- вом первой коррекционной емкости, во второй коррекционной ёмкости, предвари- тельно наработанное АВУТ выдерживают для отделения от него фугата. После вы- вода готового АВУТ и фугата из второй коррекционной ёмкости, её заполняют вновь наработанным полу продуктовым топливом, а во время этого заполнения в первой коррекционной ёмкости подвергают технологической выдержке ту массу топлива, которая была наработана и введена в первую коррекционную ёмкость за время коррекции топлива во второй коррекционной ёмкости. Такая технологиче- ская организация приготовления АВУТ обеспечивает непрерывность процесса его приготовления, ввиду безостановочного использования основного оборудования - Дезинтегратора и Активационного Аппарата гидроударной обработки.

После первой ступни каскада классификаций уголь класса 0...260 мкм направ- ляют на приготовление АВУТ других марок, указанных в таблице 4. Так, топливо марок ACWF ²⁶⁰ и ACWF ¹⁷⁰ готовят по аналогии с вышеописанной технологией приготовления топлива марки ACWF ⁴⁰⁰ , используя при этом один, второй, ком- плект оборудования, аналогичный по своему составу, комплекту оборудования, применяемому в ходе приготовления топлива марки ACWF ⁴⁰⁰ , как было описано выше.

Комплектом оборудования для приготовления АВУТ, в настоящем изобретении называют оборудование, используемое технологически последовательно, после де- зинтегратора, сепаратора и соответствующего устройства классификации, как это описано выше. Использование одного комплекта оборудования для приготовления двух марок АВУТ применяют благодаря тому, что общая масса угля классов 170...260 мкм и 1 10...170 мкм составляет 38% + 41% от всей массы угля, что срав- нимо с массой угля в 45% + 50% класса 260...400 мкм, используемого в топливе марки ACWF ⁴⁰⁰ . В этом случае, вторым комплектом оборудования, аналогичной производительности как для производства топлива ACWF ⁴⁰⁰ , где масса угля пред- ставлена 45% + 50%, обеспечивают, в разное время, процессы приготовления топ- лива двух марок ACWF ²⁶⁰ и ACWF ¹⁷⁰ . В таблице 5 приведены количественные данные по гранулометрическому соста- ву, который получают размолом угля в дезинтеграторе.

Таблица 5.

Из таблицы 5 видно, что общая масса размолотого угля по классам в диапазоне 0...1 10 мкм, составляет всего лишь 12% - 14% от всей массы угля. В связи с этим, в соответствии с изобретательским замыслом, учитывая, что суммарная масса угля по классам диапазона 0...260 мкм, получаемая после размола всей массы угля со- ставляет 50%— 55%, а масса угля класса 260...400 мкм составляет 45%— 50%, ис- пользуют оборудование для приготовления АВУТ в двух вариантах :

• применяют три комплекта оборудования, два одинаковых комплекта, первый для приготовления АВУТ марки ACWF ⁴⁰⁰ , второй для приготовления АВУТ ма- рок ACWF ²⁶⁰ и ACWF ¹⁷⁰ , третий для приготовления АВУТ марок, которые го- товят на основе углей гранулометрического состава в диапазоне классов 0...1 10 мкм, при этом третий комплект оборудования применяют производительностью меньше производительности первого и второго комплектов в 4 раза ;

• применяют два одинаковых комплекта оборудования для приготовления АВУТ марок указанных в таблице 4, при этом первый комплект оборудования, исполь- зуют только для топлива марки ACWF ⁴⁰⁰ .

Вариантное предпочтение, применения того или иного конструкторского реше- ния, в части числа комплектов оборудования для приготовления АВУТ, определя- ется в зависимости от требований по абсолютным значениям производственной мощности в конкретных проектах.

По необходимости производства синтез-газа с максимальным содержанием во- дорода, водную составляющую АВУТ насыщают растворёнными в ней водородом и кислородом, например посредством электролизёра, по аналогии с решением, описанным в [4], но под давлением.

При транспортировании полу продуктовой угольной суспензии между техноло- гическим оборудованием приготовления АВУТ и при подаче готового топлива в подсистему его конверсии в генераторный газ по трубопроводам, применяют, как вариант, дополнительное низкоэнергетическое - «транспортное активирование» суспензии и топлива, способствующее их динамической стабилизации к элемен- тарному транспортированию. Это дополнительное низкоэнергетическое «транс- портное активирование» осуществляют посредством бегущих электромагнитных волн, которые создают на отдельных участках трубопроводной технологической сети. Бегущие электромагнитные волны создают путём обхвата, конструкторски, этих участков многополюсными электромагнитными устройствами, каждое из ко- торых представляет собой статор многофазного, или трёхфазного, линейного «асинхронного» двигателя, индукционным ротором которого является движущаяся по трубопроводу среда - суспензия, или готовое топливо. При этом, для обеспече- ния взаимодействия «роторной среды» с электромагнитным полем статора, трубо- проводы на этих, вышеупомянутых участках, выполняют из диамагнитных мате- риалов, например стеклокомпозитными - из стеклянных нитей со связующим эпок- сидным компаундом. «Транспортная активация» полупродуктовой суспензии и то- плива осуществляется благодаря тому, что в движении они в небольшой мере об- ладают свойствами парамагнетизма, ввиду наличия в своём составе некоторого ко- личества ионов и стабильных водных кластеров, составленных несколькими десят- ками молекул воды, которые обладают дипольным моментом, [50, 51, 52, 53]. В связи с этим во всей массе потока АВУТ равномерно локализовано возникает очень большое количество разнонаправленных механических импульсных сил с частотами электромагнитного поля воздействующего на объём АВУТ.

Существенными признаками предлагаемой технологии приготовления АВУТ являются:

• дробление угля с последующими «сухим» его размолом и глубокой каскадной классификацией угля по гранулометрическому составу; • удаление от угля возможной избыточной поверхностной влаги перед размолом угля и удаление возможной избыточной влаги из угля после его размола;

• применение технологии интеллектуального размола угля, обеспечивающей его размол на состав основной массы угля по классу 0...400 мкм, и с ограничением размола по верхней границе около 400 мкм, при этом, интеллектуальная техно- логия размола угля построена на основе критерия величины количества выхо- дящих из угля летучих веществ, вследствии его механодеструкции;

• частичное отделение летучих веществ от угля (дегазация) в процессе его размо- ла и в процессе гидроударной активации топлива в ходе переработки угольной суспензии в кондиционное АВУТ, сохранение отделённых летучих веществ и их использование в технологии приготовления АВУТ и в технологии газифика- ции АВУТ совместно с его жидкой фазой;

• смешивание размолотого угля с водой;

· приготовление из всего объёма перерабатываемого угля АВУТ различных ма- рок со свойствами высокой его однородности в каждой марке, благодаря ис- пользованию в каждой из марок топлива угольных частиц близких по грануло- метрическому составу;

• совместимость операции размола угля и совместимость операции активации угольной суспензии с операциями дегазации, т.е. с частичным отделением лету- чих веществ от угля в ходе его размола и с частичным отделением летучих ве- ществ от угольной суспензии в ходе её переработки в АВУТ;

• частичная гидрофильность угля в составе суспензии, в связи с «мягкими» гид- роударными пульсационными воздействиями на границах контактов уголь - во- да в процессе приготовления топлива;

• специальная финишная обработка АВУТ, заключающаяся в напылении уголь- ных частиц тонкодисперсной фракции на предварительно калиброванные капли топлива перед процессом начала его зажигания.

Существенными отличительными признаками предлагаемой технологии приго- товления АВУТ по сравнению с аналогом являются :

• глубокая каскадная классификация угля по гранулометрическому составу после его размола; • удаление от угля возможной избыточной поверхностной влаги перед размолом угля и удаление возможной избыточной влаги из угля после его размола;

• применение технологии интеллектуального размола угля, обеспечивающей его размол на состав основной массы угля по классу 0...400 мкм, и с ограничением размола по верхней границе около 400 мкм, при этом, интеллектуальная техно- логия размола угля построена на основе критерия величины количества выхо- дящих из угля летучих веществ вследствии его механодеструкции;

• частичное отделение летучих веществ от угля (дегазация) в процессе гидро- ударной активации топлива в ходе переработки угольной суспензии в кондици- онное АВУТ, сохранение отделённых летучих веществ и их использование в технологии приготовления АВУТ;

• приготовление из всего объема перерабатываемого угля АВУТ различных ма- рок со свойствами высокой его однородности в каждой марке, благодаря ис- пользованию в каждой из марок топлива угольных частиц близких по грануло- метрическому составу;

• совместимость операции размола угля с операцией дегазации, т.е. с частичным отделением летучих веществ от угля в ходе его размола;

• частичная гидрофильность угля в составе суспензии, в связи с «мягкими» гид- роударными пульсационными воздействиями на границах контактов уголь - во- да в процессе приготовления топлива;

• специальная финишная обработка АВУТ, заключающаяся в напылении уголь- ных частиц тонкодисперсной фракции на предварительно калиброванные капли топлива перед процессом начала его зажигания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Изобретение поясняется временной диаграммой, схемой алгоритма, техноло- гическими схемами и эскизами компоновок оборудования.

Фиг. 1. Временные диаграммы микроциклических процессов технологии гази- фикации активированного водоугольного топлива с управляемой псевдодетонаци- онной конверсией.

Фиг. 2. Укрупнённая схема алгоритма управления процессами размола угля - механизмами виброфильтрующего конвейера и интеллектуального дезинтегратора и влагоот делительным сепаратором.

Фиг. 3. Схема технологии псевдо детонационной гидрогазификацией углей ин- тегрированная в гибридном комбинированном цикле производства электроэнергии.

Фиг. 4. Схема интегрированных конструкторски технологий газификации ак- тивированного водоугольного топлива, и сжигания генераторного газа.

Фиг. 5. Компоновка эжекторно-вихревого пульсирующего газификатора акти- вированного водоугольного топлива конструкторски интегрированного с камерой сгорания газовой турбины.

Фиг. 6. Общий вид конструкции топливно-калибраторных дозаторов, предна- значенных для активационного ввода водоугольного топлива в газификатор.

Фиг. 7. Компоновка топливно-калибраторных дозаторов и вихревой камеры в топливном пилоне газификатора и организация движения газотопливных потоков в газификаторе, в зоне финишной подготовки топлива и в зоне радиационной термо- активации топлива.

Фиг. 8. Компоновка топливного пилона газификатора и его камерных зон фи- нишной подготовки топлива, радиационно-термической активации и псевдодето- национной конверсии.

Фиг. 9. Схема технологии подсистемы приготовления Активированного Водо- Угольного Топлива.

Фиг. 10. Вариант конструкторской компоновки механизма интеллектуального дезинтегратора углей.

ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Осуществление изобретения по высокоэффективной выработке электроэнер- гии, с минимальной эмиссией диоксида углерода, основанное на ГКЦ с предвари- тельной ПДГГ углей, иллюстрируется технологической схемой, фиг. 3. На этой схеме представлены пять интегрированных подсистем с их взаимосвязями в соот- ветствии с замыслом настоящего изобретения :

• подсистема приготовления АВУТ - представлена укрупнено ;

· интегрированная подсистема конверсии АВУТ и сжигания генераторного газа - представлена укрупнено ;

• подсистема предварительной очистки газа - представлена укрупнено ; • подсистема финишной очистки газа - представлена укрупнено ;

• подсистема выработки электроэнергии ГКЦ - представлена с достаточной сте- пенью подробностей, соответствующих раскрытию изобретательского замысла. На схеме, фиг. 3, в подсистеме приготовления АВУТ показан сырьевой уголь 70, подаваемый в дробилку 71 для дальнейшей его переработки в жидкое топливо. Получаемый из дробилки 71 уголь 72, загружают в накопитель угля 73, предвари- тельно отделив от него часть поверхностной влаги на виброфильтрующем конвей- ере. Затем накопитель угля герметизируют и через клапан 74 и редукционный кла- пан 75, по линии 76, из ресивера 77 подают в угольный накопитель летучие веще- ства, которые были предварительно получены при размоле угля в интеллектуаль- ном дезинтеграторе 78 и были получены из ёмкости технологической циркуляции 79, представляющей собой газовый сепаратор. Далее, из накопителя угля 73, уголь направляют через гермозатворы и герметичный переключатель по линии 80 в ин- теллектуальный дезинтегратор 78, при этом, по линии 76, в накопителе угля под- держивают избыточное давление. В ходе размола угля в интеллектуальном дезин- теграторе 78, по линии 81 и, посредством вытяжного вентилятора 82, осуществля- ют отсос летучих веществ, выделяющихся из угля в результате его размола, в спут- ном потоке которых содержится угольная пыль. Эту угольную пыль отделяют от летучих веществ на батарейном циклоне 83, затем отделяют от неё частицы круп- нее 30 мкм на классификаторе и направляют её по линии 84 через гермозатвор 85 в бункер 86, в котором собирают мелкодисперсную угольную пыль класса 0...30 мкм. В этот же бункер 86 через гермозатвор 87, по линии 88 направляют угольную пыль класса 0...30 мкм, получаемую на последней ступени каскада классификато- ров подсистемы приготовления АВУТ. Из интеллектуального дезинтегратора 78, по линии 89, через влагоотделительный сепаратор, через первую ступень каскада классификаторов и через гермозатворы уголь дозируют, направляя его в суспензи- онный смеситель 90. Таким образом, в суспензионный смеситель 90 загружают технологическую дозу угля класса 260...400 мкм, из которого, далее, готовят топ- ливо марки ACWF ⁴⁰⁰ . В смеситель 90, по линии 91, через клапан 92 дозируют тех- ническую воду, предварительно подогревая её в подогревателе технической воды 93 теплом энергии шлака, выводимого из газификатора 94, посредством циркуля- ции по линии 95 независимого теплоносителя, приводимого в движение циркуля- ционным насосом 96. Работой смесительной мешалки суспензионного смесителя 90 обеспечивают приготовление полупродуктовой суспензии, технологическую до- зу которой через управляемый вентиль направляют по линии 97 в Активационный Аппарат гидроударной обработки 98. В Активационном Аппарате 98, по линии 99 и через управляемый вентиль 100 и ёмкость технологической циркуляции 79 осу- ществляют циркуляционную переработку суспензии в АВУТ. При этом, в ходе пе- реработки суспензии в топливо, в ёмкости 79, посредством сепарации, от суспен- зии отделяют газы и по линиям 101 и 102, посредством вентилятора 103, и через обратный клапан 104 эти газы закачивают в ресивер 77. В этот же ресивер 77 по линии 102 через обратный клапан 105 закачивают летучие вещества, выделившиеся из угля в результате его размола, и летучие вещества, которые подают в интеллек- туальный дезинтегратор 78 вместе с углем по линии 80. После переработки полу- продуктовой суспензии в АВУТ, полупродуктовое топливо через управляемый клапан 106, по линии 107, посредством Активационного Аппарата 98, выводят из ёмкости технологической циркуляции 79 в коррекционную ёмкость 108, закрывая, при этом, управляемый вентиль 100. После выдержки АВУТ в «спокойном» со- стоянии в коррекционной ёмкости 108, его, посредством насоса (не показан), транспортируют по линии 109 через клапан ПО в накопительную ёмкость 1 1 1. В этой ёмкости 1 1 1 хранят топливо марки ACWF ⁴⁰⁰ . В накопительных ёмкостях 1 12 1 16 хранят АВУТ других марок. АВУТ из накопительных ёмкостей 1 1 1 -M l 6, по линии 1 17 через один из клапанов 1 18 · · 123 направляют на газификацию. Устрой- ства «транспортного активирования» суспензии и топлива на схемах, фиг. 3, фиг. 4, фиг. 9 обозначены номером 124.

На схеме, фиг. 3, в подсистеме конверсии АВУТ интегрированной с технологи- ей сжигания генераторного газа показан газификатор 94, конструкторски интегри- рованный с камерой сгорания 125 газовой турбины 126, при этом, камера сгорания 125, в свою очередь, конструкторски интегрирована с суперперегревателем 127 первого утилизационного котла 128 ПТЦ. В соответствии с этим, суперперегрева- тель 127 располагают внутри диффузора 129 камеры сгорания 125, таким образом, что продукты сгорания 130, вдуваемые в газовую турбину 126, предварительно ох- лаждаются до температур 1200 + 1600 градусов С, приемлемых для конкретной конструкции применяемой газовой турбины 126, с точки зрения ресурса её лопа- ток. Перед запуском газификатора 94 по линии 131, и по основной рабочей линии 1 17, из ёмкости 132 через клапан 133, (поз. 131 133 см. на фиг.4.), клапаны пода- чи 1 18 -^ 123 АВУТ закрыты, в газификатор 94 подают (как первый вариант) жид- кое углеводородное топливо, посредством сжигания которого разогревают газифи- катор 94. Для этого в газификатор, также подают воздух, (на схеме не показан). Кроме того, разогрев газификатора 94 осуществляют ещё и снаружи, через его стенки 134, путём сжигания генераторного газа в камере сгорания 125. Как второй вариант, возможно и сжигание генераторного газа внутри газификатора 94, для его разогрева, при этом генераторный газ, в том и в другом варианте, «извлекают» из газгольдера 135. При этом, осуществляют запуск газовой турбины 126 и начинают вырабатывать электроэнергию на генераторе 136, запуская функционирование ПТЦ и ЦОТ. Подачу жидкого топлива по линии 117 в газификатор 94 осуществля- ют с помощью топливного насоса 137, через управляемый вентиль 138. После разо- грева газификатора 94 клапан 133 закрывают и открывают один из управляемых клапанов 1 18 + 123, осуществляя подачу АВУТ какой-либо одной марки в газифи- катор 94. При этом, предварительно, в газификатор 94 осуществляют подачу за- щитных летучих веществ, выделенных из угля и/или генераторного газа по линии 139, открывая клапан 140. Для сжигания генераторного газа в камере сгорания 125 газовой турбины 126, в камеру 125 генераторный газ подают по линии 141, через регулирующий вентиль 142. При этом, если летучих веществ, поступающих из ре- сивера 77 через редукционный клапан 143 и обратный клапан 144, недостаточно для создания защитно-пограничного газового слоя у внутренних поверхностей сте- нок 134 газификатора 94, то через регулируемый клапан 145 этот недостаток вос- полняют генераторным газом из линии 141. По линии 146 подают воздух из реси- вера 147, воздух который в него закачивают через атмосферный клапан 148 по- средством компрессора 149, через клапан 150, по линии 151. Перед подачей возду- ха в камеру сгорания 125, его давление понижают на редукционном клапане 152, указанную его подачу выполняют, открывая клапан 153, а, посредством регули- рующего вентиля 154, осуществляют дозирование воздуха в камеру сгорания 125, в зависимости от нагрузки на генераторе 136 и газовой турбине 126. Перед подачей воздуха в камеру сгорания 125, его подогревают теплом отработанного в ЦНД 155 пара, турбины ПТЦ, а после вывода газификатора 94 в крейсерский режим, воздух дополнительно нагревают теплом, утилизируемым в подсистеме предварительной очистки генераторного газа. Такой нагрев воздуха осуществляют в подогревателях 156 и 157. Перед подачей генераторного газа в камеру сгорания 125, его, также как и воздух, нагревают теплом отработанного в ЦНД 155 пара, турбины ПТЦ и теп- лом из подсистемы предварительной очистки генераторного газа, осуществляя этот нагрев на подогревателях 158 и 159 соответственно. Кроме того, перед этим, гене- раторный газ подогревают теплом из охладителя пара холодильника 720 посредст- вом независимого теплоносителя циркулирующего по линии 721 благодаря насосу 722. Этот подогрев осуществляют в подогревателе 723. Подачу генераторного газа на сжигание по линии 141 осуществляют через редукционный клапан 160, в разное время, из двух разных источников. Так, во время запуска газификатора 94 и до вы- хода его на крейсерский режим, генераторный газ на сжигание его в камере сгора- ния 125 подают из газгольдера 135, через клапаны 161 и 162, по линии 163, «гене- рируя» его в испарителе 164. При работе газификатора 94 в крейсерском режиме, генераторный газ подают по линии 165 на его сжигание в камеру 125, через клапан 166 и обратный клапан 167, и подают в газгольдер 135, через клапан 168 из подсис- темы финишной очистки газа. Кроме того, по линии 169 в газогенератор 94 подают холодный защитный газ или холодный диоксид углерода, получаемый из выхлоп- ных газов ГТЦ. Как указывалось раньше, этой подачей, в газификаторе 94, также, осуществляют отверждение пластической золы в твёрдый шлак. В варианте подачи холодного газа открывают клапан 170 и, направляемый в газификатор 94 газ охла- ждают дополнительно в охладителе 171, посредством охлаждённого диоксида уг- лерода по линии 172, через клапан 173. При этом отработанный диоксид углерода может быть направлен в подсистему его перехвата для утилизации (не _. показано), или эвакуирован в атмосферу через эксгаустер 174. В варианте подачи в газифика- тор 94 охлаждённого диоксида углерода клапаны 170 и 173 закрыты, а клапан 423 открывают. Как в том, так и в другом вышеописанных вариантах, диоксид углерода в линию 172 или в линию 169 направляют из ресивера 175, в который его предва- рителыю закачивают по линии 176 углекислотным турбокомпрессором 177, приво- димым в движение газовой турбиной 126. При этом, как вариант, в газификатор 94 осуществляют подачу небольшого количества мелкодисперсной угольной пыли по линии 178 из бункера 86, через выходной гермозатвор 179, посредством высокона- порного дутьевого вентилятора 180. При этом композиция мелкодисперсного угля и летучих веществ перед подачей в газификатор подогревается в подогревателе 724 теплом охлаждаемого пара после компрессора 725 холодильника. В ходе работы газификатора 94, для защиты внутренних поверхностей его стенок от закоксовыва- ния в моменты импульсных скачков давления, при ПДГГ, осуществляют срабаты- вание ПУЗ посредством кратковременного открытия клапанов ПУЗ 181 и 182, чем обеспечивают повышения давления в газовом пристеночном пограничном слое га- зификатора 94. При этом, летучие вещества, подаваемые по линии 139 в газифика- тор 94 из ресивера 77, и газ, подаваемый по линии 141, подают не как обычно, че- рез соответствующие редукционные клапаны 143 и 160 и через обратные клапаны 144 и 183, а минуя их, через соответствующие клапаны ПУЗ 181 и 182. При этом газ (без понижения его давления на редукционном клапане 160) поступает в линию 139, через клапан ПУЗ 182 из специального газового ресивера ПУЗ 184, который, в свою очередь, заполняют газом по линии 185 через клапан 186 из испарителя 164.

Направляемое на газификацию АВУТ нагревают в подогревателе 187 теплом из подсистемы предварительной очистки генераторного газа, а подогревателем 188 нагревают летучие вещества. Посредством движения независимого теплоносителя, циркуляционным насосом 189 это тепло, направляют по линии 190, через управ- ляемый вентиль 191, в подогреватели 157, 159, 187 и 188. Тепло отработанного в ЦНД 155 пара турбины ПТЦ, направляемое для нагрева воздуха в подогревателе 156 и для нагрева генераторного газа в подогревателях 158 и 192, подают по линии 193, посредством независимого теплоносителя, движимого циркуляционным насо- сом 194, и через контроллер 195, управляющий потоком независимого теплоноси- теля. Посредством подогревателей 726 и 727 теплом охлаждаемого пара после компрессора 725 холодильника нагревают АВУТ и летучие вещества угля перед подачей их в газификатор. При работе газификатора 94, гермозатвор 196 шлакос- борника 197 фиксируют открытым, и, при заполнении этого шлакосборника шла- ком, гермозатвор 196 закрывают и после этого открывают гермозатвор 198, сбра- сывая накопленный в шлакосборнике 197 шлак 199 в транспорт 200. После чего, закрывают гермозатвор 198 и, затем, открывают гермозатвор 196, для накопления следующего объёма шлака в его сборнике 197. При этом, во время накопления шлака в шлакосборнике 197, тепло этого шлака передают независимому тепловому агенту в линию 95, посредством нагревателя 201. Горячий неочищенный генера- торный газ выводят из газификатора 94 через клапан 202 по линии 203 на частич- ное его охлаждение в перегревателе 204 воды под давлением, в первом утилизаци- онном котле 128 ПТЦ.

После этого, ещё горячий неочищенный генераторный газ по линии 205 направ- ляют в подсистему его предварительной очистки, через клапан 206 в батарейный высокотемпературный, например, графитовый циклон 207. На этом батарейном циклоне 207, из газа удаляют основную массу летучей золы 208, которую направ- ляют, через гермозатворы (не показаны), в пылезолоконцентратор 209. Туда же на- правляют и более «тонкую» летучую золу 210, также через гермозатворы, (не пока- заны), которую выделяют на высокотемпературном, например, керамическом фильтре 21 1, направляя в этот фильтр газ из батарейного циклона 207. Подачу газа на фильтр 211 осуществляют по линии 212, через клапаны 213 и 214, основное на- значение которых, совместно с вентилями 215 и 216 заключается в обеспечении режимов промывки циклона 207, фильтра 211 и подогревателя 217 независимого теплового агента. По линии 218 очищенный от пыли газ, через подогреватель 217, направляют в скруббер 219, в котором из газа выделяют смолы и масла 220, кото- рые направляют в транспорт 221. Всю массу летучей золы 222 выделенную из газа выводят через гермозатворы (не показаны) из пылезолоконцентратора 209 в транс- порт 223. Затем частично охлаждённый в подогревателе 217 и на скруббере 219 и очищенный от летучей золы генераторный газ направляют по линии 224 через по- догреватель 225 независимого теплового агента в скруббер 226, в котором из газа выделяют более лёгкие жидкие углеводороды (бензиновые фракции) 227 и соби- рают их в транспорте 228. При этом движение независимого теплового агента по линиям 229, 230 и 231, через подогреватели 217 и 225 и через скрубберы 219 и 226, организовано в такой последовательности, что независимый тепловой агент, про- ходя по линиям указанных аппаратов, нагревается в них с последовательным по- вышением температуры, выходя в линию 190 с максимальной температурой, и, при этом, независимый тепловой агент охлаждает аппараты 217, 219, 225 и 226 в по- следовательности, соответствующей температурам конденсации продуктов, выде- ляемых на скрубберах 219 и 226. Далее, по линии 232, охлаждённый и прошедший предварительную очистку генераторный газ, направляют в подсистему финишной очистки газа. При технологических перерывах работы подсистемы предваритель- ной очистки газа, осуществляют промывки её аппаратов, включая скрубберы 219, 226 и подогреватель 225, для промывки которых предназначены вентили 233 и 234.

В качестве примера построения подсистемы финишной очистки генераторного газа на фиг. 3 представлена укрупнённая технологическая схема, иллюстрирующая процессы очистки газа от кислотных соединений, диоксида углерода и серы. В этой подсистеме показан мокрый вихревой реактор-скруббер 235, в который по линии 236, в качестве сорбента, подают воду, по линии 237 из него выводят кислую воду, а по линии 238 из него, посредством вспомогательного вентилятора 239, выводят газ, из которого частично удален диоксид углерода и удалены другие кислотные соединения. Как вариант, в вихревой реактор-скруббер 235 подают водную суспен- зию, приготовленную на основе гидроксида кальция.

В этом случае, из газа может быть удалён практически весь объём диоксида уг- лерода, содержащийся в газе, а образовавшийся карбонат кальция выводят, также, по линии 237 и полезно утилизируют. В качестве реактора-скруббера 235, может применяться, например, устройство вихревого скруббера очистки газов, описанное в [54]. Как один из возможных вариантов удаления из газа сероводорода, приме- няют известную технологию LO-CAT, с использованием катализатора на основе хелатного железа [55]. Здесь органические хелатные добавки предотвращают оса- ждение в воде сульфида железа или гидроксида железа. Процесс основан на окис- лительно-восстановительном химизме. Так, в абсорбционной колонне 240 серово- дород ионизируют до гидросульфита, который окисляют до серы, путём превраще- ния иона железа из трёхвалентного в двухвалентное состояние. Двухвалентные ио- ны железа, (в воде и с серой) посредством насоса 241, по линии 242 и через вентиль 243 подают в окислительный аппарат 244. По линии 245 в окислительный аппарат 244 вводят хелатное железо, часть которого теряют при выводе из процесса серы, и вводят щёлочь для поддержания уровня кислотно-щелочного баланса. В окисли- тельном аппарате 244 атмосферный кислород абсорбируют в «раствор» системы LO-CAT, вводя его через атмосферный клапан 246 по линии 247, посредством вы- соконапорного вентилятора 248. В аппарате 244 двухвалентное железо повторно окисляют до трёхвалентного состояния, чем регенерируют катализатор, который, для последующего его использования, возвращают в абсорбционную колонну 240 по линии 249, посредством насоса 250. На обычном газовом сепараторе 251 из газа удаляют остатки влаги 252, направляя в сепаратор 251 очищенный от сероводорода газ, по линии 253, из абсорбционной колонны 240. Затем, чистый и сухой генера- торный газ сжимают в компрессоре 254, газ направляют по линии 165 в газгольдер 135 и на сжигание его в камере сгорания 125 газовой турбины 126. При этом, эф- фективность удаления сероводорода из генераторного газа по данным из [55, 56] составляет до 99,9 %, что достаточно благоприятно для работы газовой турбины 126. В конце процесса финишной очистки газа из окислительного аппарата 244 водную суспензию, содержащую чистую серу и «раствор» хелатного железа под- вергают очистке от серы на фильтр-прессе 255, в который эту суспензию закачи- вают по линии 256, через вентиль 257, посредством насоса 258. Из фильтр-пресса 255 чистую серу 259 выводят в транспорт 260, а фугат фильтр-пресса 255 собирают в ёмкости 261, из которой его возвращают по линии 262, посредством насоса 263 и че- рез вентиль 264 в окислительный аппарат 244. Воздух, барботируемый в окислитель- ном аппарате 244, выводят из него в атмосферу по линии 265 через эксгаустер 266.

На схеме, фиг. 3, в подсистеме выработки электроэнергии гибридного комбини- рованного цикла (ГКЦ) показаны схемы его внутренних циклов и взаимосвязи ме- жду этими циклами. Построение ГКЦ, с применением изобретательских решений относительно процессов ПДГГ АВУТ, в соответствии с изобретательским замыс- лом, обеспечивает эффективность преобразования тепловой энергии, содержащей- ся в углях, в электрическую энергию до 80 85%.

На схеме, фиг. 3 показаны решения ГТЦ, которые обеспечивают утилизацию тепловой энергии конденсации влаги, содержащейся в выхлопных газах газовой турбины 126. Так, после передачи части тепловой энергии выхлопных газов газо- вой турбины 126 в первом утилизационном котле 128, эти выхлопные газы направ- ляют по линии 267 в конденсационный скруббер 268. Выделенную воду, на кон- денсационном скруббере 268 с температурой 35 55 град. С, собирают в сборнике конденсата 269 и, по линии 270, её выводят из подсистемы для использования в различных коммерческих целях. «Полностью отработанные» выхлопные газы газо- вой турбины 126 выводят из конденсационного скруббера 268 по линии 271, через эксгаустер 272 в атмосферу с их температурой 40 -=- 50 град. С.

При этом, общая эмиссия диоксида углерода, содержащегося в этих газах, и в газах выводимых в атмосферу по линиям 172 и 271 через эксгаустеры 174 и 272, составляет всего лишь 0,38 + 0,40 t/MWh электрической энергии, выработанной в подсистеме ГКЦ.

Для высокоэффективного использования энергии сбросного тепла ГТЦ выхлоп- ные газы газовой турбины 126 по линии 273 направляют в вихревой аппарат 274 первой ступени массотемпературного разделения этих выхлопных газов. Горячую часть этих выхлопных газов по линии 275 направляют на вихревой аппарат 276 второй ступени массотемпературного разделения газов. Таким образом, поток час- ти выхлопных газов газовой турбины 126, который выводят из аппарата 276 по го- рячей линии 277, имеет более высокую температуру, чем поток отработанных в га- зовой турбине 126 газов, выходящий по линии 273. Также, из-за того, что масса по- тока в линии 277 превосходит общую массу потоков выходных холодных линий 278 и 279, вихревых аппаратов 274 и 276, в связи с вышеизложенным, в соответст- вии с изобретательским замыслом, благодаря созданию большого температурного напора и, соответственно, перегрева пара, энергия сбросного тепла ГТЦ высокоэф- фективно преобразуется в первом утилизационном котле 128 в энергию пара, в по- догревателе пара 280 и в пароперегревателе 281. Что в целом, с учётом применения суперперегревателя 127, размещённого в диффузоре 129 камеры сгорания 125, и обеспечивает возможность работы ЦВД 282 паровой турбины ПТЦ с суперкрити- ческими параметрами.

Поток газов холодной линии 279, имеющий более низкое давление, чем поток газов холодной линии 278, что «вытекает» из принципов работы вихревых массо- температурных разделителей газов, подвергают сжатию в компрессоре 283 ГТЦ, выравнивая, тем самым, давление массы газов из линии 279 с давлением газов ли- нии 278. После чего, оба потока объединяют в линию 284, из линий 278 и 285. За- тем, объединённый холодный поток по линии 284 направляют в первый между цик- ловой конденсатор 286, и в нём, конденсируют влагу холодной части выхлопных газов газовой турбины 126, холодной части газов полученной на аппаратах массо- температурных разделителях 274 и 276. Двухфазную газокапельную композицию из первого междуциклового конденсатора 286 выводят по линии 287 на газовый сепаратор 288, в котором отделяют воду от газов представляющих собой в основ- ном диоксид углерода, который по линии 289 направляют на сжатие в углекислот- ный компрессор 177. Сжатый диоксид углерода по линии 176 направляют в реси- вер 175 для использования его в технологии производства генераторного газа. Во- ду, отделённую от газов в газовом сепараторе 288, посредством насоса 290 выводят в подсистему приготовления АВУТ по линии 291, а часть этой воды по линии 292 направляют на химводоочистку ПТЦ для восполнения нормативных потерь.

Для поднятия параметров пара до надкритических значений, по линии 293, из пароперегревателя 281 перегретый пар направляют суперперегреватель 127 и, за- тем, «острый» пар по линии 294 направляют через регулирующий клапан 295 в ЦВД 282 паровой турбины ПТЦ. Другой мерой, относительно использования в ПТЦ надкритических параметров его рабочего тела - водяного пара, в настоящем изобретении является решение по увеличению эффективности ПТЦ, путём приме- нения положительной обратной связи по передаче энергии из отработанного в ЦВД 282 пара на его же вход. Так, используя аппарат массотемпературного разделения пара 296 (или каскад разделительных аппаратов, детально не показан), повышают температуру основной массы отработанного в ЦВД 282 пара, который подают по линии 297 в аппарат массотемпературного разделения пара 296. При этом, основ- ную массу пара, с повышенной температурой, относительно пара отработанного в ЦВД 282, и отделённую от этого отработанного пара, направляют (реализуя упо- мянутую положительную обратную связь) по линии 298 на парогенератор 299 пер- вого утилизационного котла 128. Таким образом, возвращают часть энергии пара отработанного в ЦВД 282 на его «вторичное» использование в этом же ЦВД 282, благодаря поднятию параметров этой части пара до величин, обеспечивающих со- ответствующий температурный напор на парогенераторе 299.

Как видно из схемы подсистемы выработки электроэнергии ГСКЦ на фиг. 3, в первом утилизационном котле 128 из парогенератора 299 пар поступает в подогре- ватель пара 280. А тепловая энергия из горячей части разделённых выхлопных га- зов газовой турбины 126, после её частичной утилизации в пароперегревателе 281, поступает в подогреватель 280 по линии 300 из этого пароперегревателя 281. Из парогенератора 299, пар, из которого утилизирована часть энергии, направляют по линии 301 на срабатывание в ЦСД 302 паровой турбины через управляющий вен- тиль 303. Пар, отработанный в ЦСД 302, направляют по линии 304 на его дальней- шее срабатывание в ЦНД 155 паровой турбины. В результате этого, из механиче- ской энергии, выработанной на паровой турбине ПТЦ подсистемы выработки элек- троэнергии, на генераторе 306 производят электрическую энергию, при этом, мощ- ность на генераторе 306, в зависимости от его электрической нагрузки, регулируют посредством управляющих вентилей 295 и 303. Часть тепла пара, отработанного в ЦНД 155 паровой турбины, утилизируют в подогревателе 305, посредством незави- симого теплоносителя. По линиям 307 и 308 и через контроллер потока 309 этого независимого теплоносителя, в подогревателе 310 подогревают питательную воду ПТЦ, которую в этот подогреватель 310 направляют по линии 31 1 из ёмкости пита- тельной воды ПТЦ 312. Пополнение водой ёмкости питательной воды ПТЦ 312 осуществляют из первого междуциклового конденсатора 286 по линии 313, в кото- ром эта вода нагревается благодаря холодной части сжатых выхлопных газов газо- вой турбины 126, части, которую в первый междуцикловой конденсатор 286 на- правляют по линии 284. Воду, подогретую в подогревателе 310, посредством пита- тельного насоса 314, вводят в первый утилизационный котёл 128 - в перегреватель воды 204 под давлением, в котором утилизируют часть тепловой энергии неочи- щенного генераторного газа, который выводят из газификатора 94 по линии 203. По линии 315 пар, отработанный в ЦНД 155 паровой турбины, направляют в по- догреватель 305 и затем этот пар, в коллекторной линии 316 объединяют с холод- ной частью пара, полученной в результате массотемпературного разделения пара в аппарате 296, после чего эти объдинённые пары сжимают парокомпрессором 317, поднимая, при этом, их параметры, и направляют эти пары по линии 318 во второй утилизационный котёл 319 - на парогенератор 320 ЦОТ. После утилизации энергии паров, отработанных в ПТЦ, вторым утилизационным котлом 319, эти пары по ли- нии 321 направляют, для их конденсации, во второй междуцикловой конденсатор 322. Сконденсированную в этом конденсаторе 322, воду направляют по линии 333, посредством конденсатного насоса 334, в качестве охлаждающего агента, в первый междуцикловой конденсатор 286, охлаждая её предварительно в холодильнике 335.

На фиг. 3, в подсистеме выработки электроэнергии ГСКЦ показана, также, тех- нологическая схема ЦОТ. В этом цикле преобразуют анергию ПТЦ в электриче- скую энергию, которую вырабатывают на генераторе 336 из механической энергии органической турбины. Здесь, также как и в ПТЦ, для поднятия эффективности ЦОТ применяют положительную обратную связь - путём возвращения части энер- гии отработанных в ЦВД 337 органической турбины органических паров в этот же ЦВД 337. Осуществляют это путём поднятия температурного напора на нагревате- ле 338 органических паров второго утилизационного котла 319, энергией части этих же отработанных в ЦВД 337 органических паров. Поднятие этого температур- ного напора осуществляют благодаря тому, что отработанные в ЦВД 337 органиче- ские пары подвергают разделению на холодные и горячие части в двух каскадах аппаратов 339 и 340 массотемпературного разделения этих органических паров. И после этого разделения их горячую часть по линии 341 направляют в нагреватель 338 органических паров второго утилизационного котла 319. Реализуя эту часть изобретательского замысла, отработанные органические пары из ЦВД 337 направ- ляют по линии 342 на вход аппарата 339 массотемпературного разделения органи- ческих паров. Горячую часть органических паров, выделенную на аппарате 339, направляют из него по линии 343 на вход аппарата 340, на котором осуществляют дальнейшее массотемпературное разделение горячей части органических паров по- лученных из аппарата 339.

Наиболее холодную часть органических паров, их каскадного разделения, из аппарата 340 направляют в холодильник 335 по линии 344 и, далее, в качестве ох- лаждающего агента, на второй междуцикловой конденсатор 322, чем обеспечивают конденсацию водяных паров в ПТЦ и ГТЦ.

«Острый» органический пар из нагревателя 338 второго утилизационного котла 319 по линии 345 направляют на срабатывание в ЦВД 337 органической турбины, при этом, регулирование этой подачи осуществляют посредством управляющего вентиля 346. Дальнейшее срабатывание органических паров, в ЦОТ, в механиче- скую энергию осуществляют в ЦСД 347 и в ЦНД 348 органической турбины. Для этого органические пары, после утилизации части их энергии в нагревателе 338, направляют в ЦСД 347 по линии 349, через регулирующий клапан 350, и после их срабатывания в ЦСД 347, по линии 351 их направляют в ЦНД 348. Органические пары, подогретые во втором междуцикловом конденсаторе 322, (конденсатор ПТЦ) объединяют в коллекторной линии 354 с органическими парами отработанными в ЦНД 348 и с предварительно сжатой, посредством выравнивающего компрессора 353, холодной частью органического пара получаемой из первой ступени каскада вихревых аппаратов 339, 340. Объединённые органические пары из коллекторной линии 354 направляют на сжатие в компрессор 356, обеспечивая этим более высо- кую температуру их конденсации в конденсаторе 355 ЦОТ. Далее, сжатые ком- прессором 356 объединённые органические пары по линии 358 направляют в кон- денсатор 355 ЦОТ и их конденсат - органическую жидкость, посредством конден- сатного насоса 359, по линии 360, закачивают в питательную ёмкость 361 ЦОТ. Из питательной ёмкости 361 ЦОТ, органическую жидкость по линии 362, посредством питательного насоса 363 ЦОТ, подают в парогенератор 320 ЦОТ второго утилиза- ционного котла 319. При этом её предварительно подогревают в подогревателе 364 органической жидкости, посредством независимого теплоносителя, а энергией конденсации влаги выхлопных газов газовой турбины 126, энергией, которую вы- деляют на конденсационном скруббере 268 ГТЦ. Регулируемую подачу упомяну- того независимого теплового агента в подогреватель 364 осуществляют по линии 365, посредством циркуляционного насоса 366 и контроллера подачи 367.

Охлаждение конденсатора 355 ЦОТ осуществляют холодильником, аппаратами которого являются компрессор 725 приводимый в движение турбиной ЦОТ, охла- дитель пара 720, конденсатор 728 и батарейный блок терморегулиющих вентилей 729. При этом испаритель холодильника и есть конденсатор 355 ЦОТ, в который по линии 357 подаётся холодная двухфазная газо-жидкостная композиция холодиль- ного агента. Испарённый окончательно в испарителе 355 (в конденсаторе ЦОТ) хо- лодильный агент в виде пара подаётся в компрессор 725 по линии 352. Сконденси- рованный холодильный агент в жидком виде из конденсатора 728, подаётся под давлением конденсации на дросселирование по линии 730. Охлаждение конденса- тора 728 холодильника осуществляют из внешней среды, например посредством относительно небольшой градирни 731. Уменьшенный выброс тепла в окружаю- щую среду осуществляется не только благодаря тому, что в ГКЦ используют три (а не два как обычно) турбинных цикла, но и из-за применения дополнительного ох- лаждения этого конденсатора 728 холодной частью органических паров ЦОТ. Эту холодную часть органических паров ЦОТ получают из вихревого аппарата 339 и направляют по линии 357 в дополнительный охладитель 732 холодильного конден- сатора 728. В этом примере, с градирней 731, вода подаваемая в градирню насосом 733 в ней охлаждается и подаётся насосом 734 на дополнительное охлаждение в охладитель 732. Подогретую, таким образом, холодную часть органических паров ЦОТ из дополнительного охладителя 732 направляют по линии 735 на выравни- вающий давление компрессор 353, возвращая эту часть паров в ЦОТ.

Таким образом, эффективное использование ЦОТ в ГКЦ в целом обеспечивает- ся благодаря тому, что, с одной стороны, в ЦОТ применяют сверхкритические па- раметры, используя при этом в ЦВД 337 энергию органических паров рекупера- тивно. С другой стороны, эффективное использование ЦОТ в ГКЦ определено тем, что значительную часть тепла конденсатора 355 ЦОТ используют посредством хо- лодильного цикла в технологических процессах газификации и приготовления АВУТ, а в окружающую среду отводится только остаток этого тепла.

На фиг. 4. представлена схема интегрированных конструкторски технологий газификации активированного водоугольного топлива и сжигания генераторного газа. Конструкция газификатора 94, показанного в схемах фиг. 3 и фиг. 4, более подробно представлена на фиг. 5. На фиг. 6 и фиг. 7, в свою очередь, показаны наиболее важные конструкторские узлы этого газификатора 94, а именно: общий вид конструкции топливно-калибраторных дозаторов, предназначенных для акти- вационного ввода водоугольного топлива в газификатор и компоновка топливного пилона газификатора и его камерных зон: финишной подготовки топлива, радиа- ционно-термической активации топлива и ПсевдоДетонационной конверсии. На фиг. 4. показана технологическая схема процесса газификации АВУТ, более подробно представляющая этот процесс по сравнению с вышеописанной схемой - фиг. 3. В схеме, на фиг. 4 показан контроллер 368 и его линии, по которым переда- ются управляющие команды на элементы технологической схемы.

Так, при запуске газификатора 94 в работу контроллер 368, по линиям 369, 370 и 371 управляет клапаном 133, вентилем 138 и топливным насосом 137, посредст- вом чего в газификатор (в его топливно-калибраторные дозаторы 372, фиг. 5 и 6) по линии 117 подают жидкое углеводородное топливо для разогрева газификатора 94. Для разогрева газификатора 94, предварительно запускают циклы выработки электроэнергии, сжигая в камере сгорания 125 генераторный газ, запасённый в газ- гольдере 135. При этом, контроллер 368 по линии 373 обменивается соответст- вующими данными с контроллером ГТЦ (не показан). При этом, контроллер ГТЦ выдаёт команды 374 + 377 на управление линиями подачи генераторного газа и воздуха в камеру сгорания 125, включая их подогрев. При этом, пополнение реси- вера 147 воздухом из атмосферы осуществляется по команде 378, при наличии ко- торой, во времени, компрессор 149 поддерживают включенным, а клапан 150 под- держивают открытым. В случае перегрузки повышенным давлением ресивера 147, избыток воздуха из него сбрасывается автоматическим предохранительным клапа- ном 379 через эксгаустер 380. Аналогичная защита от повышенного давления пре- ду смотрена и в линии 163, через которую осуществляют питание газификатора 94 генераторным газом от газгольдера 135. Для этого, камера испарителя 164 подсое- динена к эксгаустеру 381 через автоматический предохранительный клапан 382.

После прогрева газификатора до рабочей температуры 1200 1600 градусов С, (в зависимости от марок углей из которых приготовлено АВУТ), посредством кон- троллера 368, вырабатывают одну из команд для подачи топлива в газификатор 94 из какой-либо ёмкости «ряда» 111 + 1 16, например команду 383 на клапан 1 18 для подачи топлива из ёмкости 1 11, при этом, вентиль 133 закрывают, снятием коман- ды 369. После этого, начинают осуществлять процесс газификации АВУТ. При этом, для обеспечения хода этого процесса, посредством контроллера 368, форми- руют команды 383 и при необходимости 384, открывая клапаны 385, 140 и 145 для подачи в газификатор защитного газа по линии 139, посредством которого в реак- ционных зонах газификатора 94 поддерживают устойчивость вихревой структуры топливно-капельных доз, которые вводят в газификатор 94, в зону финишной под- готовки топлива - FPF. В этой же зоне FPF, в случае использования топлива, приго- товленного из витринитовых или липтинитовых марок углей, осуществляют напы- ление на поверхности топливных капель угольной пыли гранулометрического диа- пазона 0...30 мкм, посредством активных интерцепторов 386, которые встроены в боковые теплоизолирующие стенки 387 зоны FPF газификатора 94. Для этого, по команде 388 контроллера 368, запускают дутьевой вентилятор 180 и по линии 178 осуществляют подачу в газификатор 94 упомянутой угольной пыли в спутном по- токе летучих веществ угля. Этот поток угольной пыли и летучих веществ, полу- ченных в ходе размола угля, формируют из бункера 86, в который они были поме- щены, как это было объяснено раньше.

На„технологической схеме процесса ПДГГ, фиг. 4. показана конструкторско- технологическая «обвязка» газификатора 94, составленная измерительно- управляющими линиями и электронными и электротехническими блоками, посред- ством которых, согласно изобретательскому замыслу, осуществляют управляемый процесс ПДГГ. Так, позицией 389 на схеме обозначены специальные акустические сенсоры, считывающие акустические шумы в зоне псевдодетонационной конвер- сии - PDC газификатора 94. Сигналы этих шумов передают по акустическим труб- кам 390 в блок 391, представляющий собой состав акустоэлектронных преобразо- вателей и спек роанализаторов. В блоке 391 выполняют непрерывную обработку поступающей в него акустической информации известными методами и, по резуль- татам этой обработки, формируют сигнал 392, несущий в себе информацию о мо- менте времени пикового значения процесса псевдодетонационного конверсионного горения АВУТ в зоне PDC, как это подробно показано на графиком 8 на фиг. 1. Кроме того, этот информационный сигнал 392, содержит в себе ещё и данные о точном месте (по вертикали зоны PDC) упомянутого пикового значения процесса псевдодетонационного конверсионного горения АВУТ. Выработка такой информа- ции возможна и осуществляется благодаря тому, что акустические сенсоры 389 конструкторски располагают по вертикали, вдоль всей длины зоны PDC. Информа- ционный сигнал 392, в реальном времени, передают контролеру 393 топливного пилона газификатора 94. Посредством контроллера 393, формируют команду 394 активационного дозирования топлива в газификатор 94. Так, в оптимальный мо- мент времени t ₈ , в связи с измеренным интервалом времени to 1 ₈ графика 8, фиг. 1, эту команду 394 передают на исполнение в электротехнический драйвер 395, пред- ставляющий собой силовой преобразователь, посредством которого, по линиям 396, модулируют электроэнергию серводвигателей 397 топливно-калибраторных дозаторов 372. При этом, контроллер 393 топливного пилона, в реальном времени, обрабатывает информацию о положении роторных отсекателей 398 топливно- калибраторных дозаторов 372, на предмет использования её в процессе модулиро- вания электроэнергии для управления серводвигателями 397. Для этого, информа- ция о текущем угловом положении роторных отсекателей 398 топливно- калибраторных дозаторов 372 считывается датчиками положения 399 и передаётся по линиям 400 в контроллер 393 топливного пилона. Для управления топливно- калибраторными дозаторами 372, в контроллер 393 топливного пилона направляют сигнал 401, который формируется контроллером 368 во время подачи топлива в га- зификатор 94 по линии 117, и этот сигнал 401, по сути, является побудительным сигналом ведения процесса газификации.

В связи с вышеизложенным управлением топливно-калибраторными дозатора- ми 372, а также, из описания временных диаграмм микроциклических процессов ПДГГ, показанных на фиг. 1 , видно, что измеряемый интервал времени t tg, пока- занный на фиг. 1, является временем движения топливных компонент от топливно- го пилона до точки ПсевдоДетонационного конверсионного горения топлива в зоне PDC. Таким образом, показано как, применяя принцип обратной связи, реализуют управление процессом ПДГГ для достижения стабильности максимальной эффек- тивности конверсии топлива в газ, даже при отклонениях характеристик топлива от регламентированных, которые могут быть в производстве по объективным естест- венным причинам.

Частота пульсаций основного конверсионного горения, имеющего взрывной ха- рактер, в зоне PDC газификатора, может быть в диапазоне 1,5 + 5,0 Герц, а за время переработки одной дозы АВУТ в полупродуктовый синтез-газ, в газификатор мо- жет быть введено от 4 до 12 топливных доз. На фиг. 4, позицией 402 обозначена вихревая камера газификатора 94, посред- ством которой по центральной оси газификатора 94 формируют центрально-осевой газовый вихрь 403 преимущественно летучих веществ угля для поддержания рас- крутки топливно- капельной дозы в зоне FPF газификатора 94. Газовое питание вихревой камеры 402 осуществляют по линии 139, как это было описано выше, для создания защитного пограничного газового слоя внутренних поверхностей стенок 134 газификатора 94. На фиг. 4, позицией 404 обозначен процесс ПсевдоДетонаци- онного конверсионного горения топлива в зоне PDC, газификатора 94, соответст- вующий графику 8 на фиг. 1.

Процесс конверсионного дожигания топливных компонент в зоне CAB гази- фикатора 94 обозначен позицией 405, фиг. 4., что соответствует графику 9 на фиг. 1. В этой зоне CAB, когда зола ещё пластичная, а для поддержания процесса за- вершения конверсионного горения топлива температуру снижать ещё нельзя, за- щитный газовый пограничный слой внутренних поверхностей стенок газификатора 94 формируют посредством активных интерцепторов 406, которые питают продук- тами сгорания непосредственно из камеры сгорания 125 газовой турбины. Как раньше указывалось, для охлаждения и отверждения жидкой золы, содержащейся в полупродуктах конверсии, в зоны С и SH газификатора 94 подают охлаждающий газ, который одновременно является защитным для внутренних стенок газификато- ра 94 в этих зонах. Для этого в стенках газификатора 94, в зонах С и SH, распола- гают активные интерцепторы 407, как показано на фиг. 4 и фиг. 5. Эти интерцепто- ры 407 питают от охлаждающих коллекторов 408 холодным генераторным газом, поступающим из линии 141, или питают холодным диоксидом углерода по линии 172 из ресивера 175. В случае использования генераторного газа, как охлаждающе- го агента зон С и SH газификатора 94, посредством контроллера 368, формируют команды 409 и 410, по которым открывают клапаны 170 и 173. При этом, холодный диоксид углерода, из ресивера 175 поступает по линии 172 в охладитель 171 и вы- водится из подсистемы через эксгаустер 174 в атмосферу или на перехват, (не по- казан). А синтез газ, поступающий через клапан 170, охлаждают дополнительно в охладителе 171 и, через линию 169, его направляют в охлаждающие коллекторы 408. В случае использования диоксида углерода, в качестве охлаждающего агента зон С и SH газификатора 94, посредством контроллера 368, формируют команду 41 1, по которой открывают клапан 174, направляя холодный диоксид углерода по линии 412 в охлаждающие коллекторы 408 газификатора 94. В соответствии с этим, команды 409 и 410 контроллер не выдаёт, при этом клапаны 170 и 173, соот- ветственно, закрыты. При этом, средства локальной автоматики (не показаны) ре- сивера 175 обеспечивают поддержание в ресивере 175 номинального давления ди- оксида углерода, посредством команд 412 и 413, посредством которых через кла- паны 414 или 415 холодный диоксид углерода из линии 176 (из подсистемы выра- ботки электроэнергии) поступает либо в ресивер 175, либо выводится из подсисте- мы, по линии 416, через эксгаустер 417 в атмосферу или на перехват (не показан). При этом, защита от избыточного давления в ресивере 175 построена на основе предохранительного клапана 418 и эксгаустера 419.

Позицией 420 на фиг. 4 и фиг. 5, в газификаторе 94 показан пояс теплового со- противления, обеспечивающий некоторую теплоизоляцию стенок зон С и SH гази- фикатора 94 от их нагрева стенками зоны CAB, что необходимо для уменьшения конструкторских размеров зон С и SH.

Полупродукты 421 конверсии АВУТ, показанные в процессе охлаждения в зо- не С газификатора 94 продвигаются в его зону SH, где в составе этих полупродук- тов 422 осуществляют отверждение золы. Затем, в зоне GC газификатора 94, по- средством развихрителей 433 осуществляют гашение тангенциальной составляю- щей скорости движения полупродуктов конверсии АВТУ, в составе которых при- сутствуют в твёрдом виде летучая зола и более крупные её частицы - шлак. Таким образом, ниже развихрителей 433 шлак движется только вертикально вниз и вместе с ним часть летучей золы. Другая часть летучей золы, увлекаемая потоком полу- продуктового синтез газа, как и сам этот газ, выводятся из газификатора 94 через эксгаустер 444 по линии 203, через клапан 202 в подсистему выработки электро- энергии (для частичной утилизации тепла этого газа). Далее, этот газ направляют в подсистему предварительной очистки синтез газа, как это было описано выше. При этом, в ходе процесса газификации АВУТ, контроллер 386 поддерживает, посред- ством сигнала 445, клапан 202 в открытом состоянии. Компоненты, обеспечиваю- щие процесс вывода шлака из газификатора, с утилизацией его тепла, с достаточ- ной полнотой описаны выше.

На схеме фиг. 4, показан сигнал 446, формируемый контроллером 368, по ко- торому локальная автоматика (не показана) газгольдера 135 обеспечивает подачу в газгольдер 135 очищенного синтез газа через клапан 168 по линии 165. Контроллер 368 формирует, также, сигнал 447, управляя режимом локальной автоматики газ- гольдера 135 и испарителя 164, обеспечивая подачу синтез газа из газгольдера 135, посредством испарителя 164, в линии 163 и 141. Что необходимо для сжигания синтез газа в камере сгорания 125 газовой турбины 126 и для охлаждения зон С и SH с созданием защитного пограничного слоя внутренних поверхностей стенок га- зификатора 94 в этих зонах.

В установившемся режиме работы газификатора 94, когда газгольдер 135 пол- ностью заполнен синтез-газом, а количество вырабатываемого в единицу времени синтез-газа достаточное для обеспечения работы ГТЦ в крейсерском режиме, по- средством контроллера 386, и на основании данных поступающих в него от кон- троллера ГТЦ, по линии 373, формируют сигнал 448, по которому клапан 166 под- держивают в открытом состоянии. Чем обеспечивают непрерывную подачу чисто- го синтез газа по линии 165 от компрессора 254, из подсистемы финишной очистки газа, что необходимо для поддержания режимов работы ГТЦ и для процесса гази- фикации. В ходе процесса ПДГГ, для срабатывания специальных клапанов 181 и 182 ПУЗ газификатора 94, посредством контроллера 368, формируют команды на срабатывание ПУЗ, которые передают по линии 449 на управление этими клапана- ми 181 и 182. При этом, срабатывание ПУЗ, как это было описано выше, осуществ- ляют на интервале времени ti ₀ , что показано графиком 10 на фиг. 1.

Для пополнения специального газового ресивера 184 ПУЗ синтез-газом, по- средством локальной автоматики газгольдера 135 и локальной автоматики (не по- казана) ресивера 184, формируют сигнал 450, в соответствии с которым открывает- ся клапан 186, и этот специальный газовый ресивер 184 ПУЗ пополняют сжатым синтез газом.

Для обеспечения стабилизации рабочего давления в линии 1 17, в рабочих ре- жимах и при переходных процессах, когда после разогрева газификатора 94 осуще- ствляют переключение питания газификатора с жидкого углеводородного топлива, хранящегося в ёмкости 132 на АВУТ, или в режиме промывки топливных линий и то- пливного пилона после остановки газификатора 94, применяют гидроаккумулятор 451.

На фиг. 5 показана конструкторская компоновка эжекторно-вихревого пульси- рующего газификатора АВУТ, интегрированного с камерой сгорания 125 газовой турбины 126. На этой фиг. 5, (как и на схеме фиг. 4) показано важнейшее изобрета- тельское решение по конструкторскому объединению газификатора 94 с камерой сгорания 125 газовой турбины 126. Здесь показано как камерой сгорания 125, кон- структорски охватывают снаружи газификатор 94 в его функционально- технологических зонах RTA, PDC и CAB, при чём показаны активные интерцепто- ры 452, встроенные в радиационные стены 134, через которые в зоне CAB в гази- фикатор 94 вдувают продукты сгорания из камеры сгорания 125. Этими продукта- ми сгорания создают газовый защитный пограничный слой у внутренних поверх- ностей стен 134 зоны CAB, предохраняющий эти стены 134 от пластичной золы и поддерживающий в этой зоне высокую температуру, необходимую для завершения конверсионного дожига топлива. Позицией 453 обозначены активные интерцепто- ры, также встроенные в радиационные стены 134, через которые в зонах RTA и PDC в газификатор 94 вдувают летучие вещества, полученные в ходе размола угля и/или генераторный газ для создания газового защитного пограничного слоя у внутренних поверхностей стен 134 зоны RTA и зоны PDC. При этом, газы, вдувае- мые через активные интерцепторы 453, частично сгорают, что благоприятно для поддержания высокой температуры, необходимой в зонах RTA и PDC. Топливно- капельные дозы 454 АВУТ, посредством топливно-калибраторных дозаторов 372, которые приводят в движение серводвигателями 397, вводят в зону FPF газифика- тора 94 и в этой зоне FPF на капли топлива напыляют (как вариант) угольную пыль гранулометрического диапазона 0...30 мкм из активных интерцепторов 386, под- соединённых к линии 178. При этом, в зоне FPF формируют детерминированную аэродинамическую структуру двухфазно- композитно го вихря 455, благодаря тому, что струи потоков, выдуваемые из интерцепторов 386 конструкторски ориентиру- ют по направлениям, близким к касательным линиям, относительно цилиндриче- ских стенок газификатора 94 в его зоне FPF, а также, за счёт центрально-осевого газового вихря 403, который вдувают в зону FPF из ствола 456 вихревой камеры 402. На фиг. 5 структура двухфазно-композитного вихря 455 показана продвинутой в зону RTA газификатора 94. Позицией 457 показана структурированная, как выше упомянуто, топливно-капельная доза, подвергающаяся терморадиационной актива- ции в зоне RTA газификатора 94, а позицией 404 обозначен процесс ПсевдоДето- национного конверсионного горения топлива. На компоновке газификатора 94, на фиг. 5, показаны топливные фидеры 458, через которые АВУТ вводят в топливно- калибраторные дозаторы 372, а топливные фидеры подсоединены к линии 1 17. По- зицией 459 обозначен питательный коллектор активных интерцепторов 453, под- соединённый к линии 139. Позицией 460 показаны пассивные интерцепторы, кото- рые располагают плотно на «свободных» поверхностях во всех зонах газификатора 94, кроме зон GC и SP. Эти пассивные интерцепторы 460 представляют собой лун- ки или линейные углубления (в виде борозд) которые располагают конструкторски вертикально на внутренних поверхностях стен 134 газификатора 94. Посредством пассивных интерцепторов 460, обеспечивают увеличение турбулентностей в газо- вых защитно-пограничных слоях у внутренних поверхностей стен 134, для умень- шения трения о поверхности этих стен продвигающихся по газификатору реакци- онных компонент. Позициями 461 и 462 обозначены узлы газовых горелок камеры сгорания 125, которые подключены к линии 141 подающей генераторный газ и к линии 146 подачи воздуха, соответственно. Позицией 389 показаны специальные акустические сенсоры, которые используют для управляющей обратной связи про- цесса ПДГГ. На фиг. 5 показан диффузор 129 камеры сгорания 125, а позицией 130 показаны продукты сгорания, вдуваемые в газовую турбину 126 из этой камеры сгорания 125.

На фиг. 5 показаны боковые теплоизолирующие стенки 387 газификатора 94 и его пояс теплового сопротивления 420, обеспечивающий тепловой барьер между стенами зон CAB и С газификатора 94. Процесс конверсионного дожига АВУТ в зоне CAB обозначен позицией 405, а позицией 421 в зоне С показан процесс охла- ждения полупродуктов конверсии. Отверждение золы в зоне SH обозначено пози- цией 422. При этом, позицией 407 показаны активные интерцепторы, посредством которых в зоны С и SH газификатора 94 вдувают охлаждающие газы, создающие, также, газовый защитный пограничный слой у внутренних поверхностей стен в этих зонах. Питание этих интерцепторов осуществляют из охлаждающих коллек- торов 408, которые, в свою очередь, подсоединены к линии 169. Охлаждённые до температуры несколько меньшей температуры отверждения золы полупродукты конверсии 463, поступающие в зону GC газификатора 94, теряют тангенциальную составляющую своего движения в этой зоне GC, благодаря действию развихрите- лей 433 и, продвигаясь в сторону вертикальной, центральной, оси газификатора 94, из-за отбоя их к центральной оси газификатора гарнисажем 464, эти полупродукты конверсии 463 выводятся из газификатора 94 через эксгаустер 444 и через зону шлакового порта - SP. При этом, полупродуктовый генераторный газ 465 и летучая зола, содержащаяся в потоке этого газа 465, выводятся через эксгаустер 444 в ли- нию 203, а «тяжёлые» частицы твёрдого, но горячего, шлака 466 через гермозатвор 196 попадают в шлакосборник 197. Конструкционные элементы зоны GC газифи- катора 94, выполняют по условиям оптимизации аэродинамики движения двухфаз- ного потока полупродуктов конверсии 463, что обеспечивается степенью верти- кального загромождения зоны GC равной 0,35 0,55. Тепло горячего, твёрдого шлака 466 утилизируют посредством нагревателя 201, используя полученную теп- ловую энергию в технологии приготовления АВУТ.

Через шлаковые каналы 467 и 468 газификатора 94 и через гермозатвор 198 хо- лодный шлак 199 выводят из газификатора 94.

На фиг. 6. показан общий вид конструкции топливно-калибраторных дозаторов предназначенных для активационного ввода водоугольного топлива в газификатор. Конструкция механизма топливно-калибраторного дозатора 372 состоит из герме- тичного корпуса 469, в который подают под давлением АВУТ, по линии 1 17, по- средством топливного фидера 458. Топливно-капельные дозы 454 АВУТ форми- руют посредством совмещения проходных каналов 470 роторного отсекателя 398 с проходными каналами 471 основания 472 топливно-калибраторного дозатора 372. Указанное совмещение проходных каналов 470 и 472 обеспечивают вращением 473 роторного отсекателя 398 относительно основания 472. При этом, благодаря специ- альным профилям, (показанным на фиг. 6), проходных каналов 471 основания 472 обеспечивается формирование капель АВУТ одинаковых размеров, так как время совпадения проходных каналов 470 с проходными каналами 471 одинаковое, и оп- ределяется только углом β (показан на фиг. 6.) и скоростью вращения 473 роторно- го отсекателя 398. Скорость вращения роторного отсекателя 398 и его положение по углу регулируют посредством следящего привода (не показан), управляющего серводвигателем 397 и, благодаря данным датчика положения 399 о положении по углу роторного отсекателя 398. Серводвигатель 397 и датчик положения 399 пока- заны на фиг. 4 и фиг. 7. В связи с этим управлением, скоростью и угловым положе- нием роторного отсекателя 398, на фиг. 1 графиками 1 и 2 показаны соответствую- щие данные, в которых вышеупомянутое время совпадения проходных каналов 470 с проходными каналами 471 соответствует интервалу ti t ₂ . При этом, при посто- янстве скорости вращения 473 роторного отсекателя 398, последний поворачивает- ся на угол β (показан на фиг. 1 и фиг. 6). Углами φ, движения роторного отсекателя 398 определяются интервалы времени t + tj и t ₂ + 13, за которые следящий привод разгоняет и тормозит роторный отсекатель 398, посредством серводвигателя 397, как это показано на фиг. 1 и фиг. 6. В соответствии с вышеописанным, формирова- ние дозы капель АВУТ одинаковых размеров в одно и тоже время to Ь показано графиком 3 на фиг. 1. При этом, каждая топливная капля приобретает детермини- рованное количество движения, способствующее вовлечению капель в спирале- видное движение, которое организуют технологическими воздействиями в зонах FPF и RTA газификатора 94, как это описывалось выше. Придание каплям количе- ства движения обеспечивается тем, что нарастающая масса каждой капли форми- рующейся во время, когда проходной канал 470 роторного отсекателя 398 движется в пределах угла β, и, при этом, эта нарастающая масса капли «протягивается» про- ходным каналом 470 вдоль профиля проходного канала 471, чем обеспечивается накопление кинетической энергии массы формирующейся капли.

Роторные отсекатели 398 и основания 472 топливно-калибраторных дозаторов 372 могут быть выполнены из жароустойчивых и твёрдых материалов, например, таких как хастеллой, рефракталлой, синоксаль, эльбор, или из стали Гадфильда, с их принудительным охлаждением. При этом, для устойчивости отсекателей 398 и оснований 472 относительно абразивного воздействия на них АВУТ, в конструк- ции топливно-калибраторных дозаторов 372 могут применяться газовые подшип- ники, или подшипники скольжения на основе синоксаля, относительно пар - ро- торный отсекатель 398 и основание 472 и относительно пар - роторный отсекатель 398 и корпус 469.

На фиг. 7. показаны компоновка топливно-калибраторных дозаторов и вихре- вой камеры в топливном пилоне газификатора и организация движения газотоп- ливных потоков в газификаторе, в зоне финишной подготовки топлива и в зоне ра- диационной термоактивации топлива. На этой компоновке показано как конструк- торски ориентируют основания 472 топливно-калибраторных дозаторов 372 отно- сительно стены 134. А именно показано, что основания 472 устанавливают конст- рукторски под такими углами, относительно вертикальных осей топливно- калибраторных дозаторов 372, что их проходные каналы 471 ориентированы вдоль возможно наиболее короткой радиальной линии от центральной оси оснований 472 к стене 134 газификатора 94. Таким образом, при выбросах капель АВУТ из топ- ливно-калибраторных дозаторов 372, скоростной вектор количества движения ка- пель всегда направлен в направлениях близких к касательным линиям окружности вписанной в стену 134, как это показано позицией 454 на фиг. 7, обозначающей инжектируемые капли АВУТ в зону FPF газификатора 94. На фиг. 7. позицией 474 показаны неподвижные лопасти активных интерцепторов 453, посредством кото- рых закручивают струи 475 газов, которые вдувают в газификатор 94, посредством этих интерцепторов 453. Такая закрутка газовых струй 475 вокруг своих осей, как указывалось выше, необходима для создания более плотного газового защитно- пограничного слоя у внутренних поверхностей стен 134 газификатора 94. Позици- ей 476 показаны неподвижные лопасти вихревой камеры 402, посредством которых закручивают газы, вдуваемые по линии 139 в эту вихревую камеру 402, в результа- те чего, из ствола 456 в зону FPF газификатора 94 вдувают центрально-осевой газо- вый вихрь 403, способствующий формированию детерминированной аэродинами- ческой структуры двухфазно-композитного вихря 455, который показан на фиг. 5.

На фиг. 8. представлена компоновка топливного пилона газификатора и его камерных зон финишной подготовки топлива, радиационно-термической актива- ции и псевдодетонационной конверсии. Здесь более детально показано взаимное расположение уже ранее описанных элементов зон FP, FPF, RTA и PDC газифика- тора 94, и показан, также, вариант применения топливно-калибраторных дозаторов 372, располагаемых в два ряда, по концентрическим окружностям, центры которых «расположены» на центральной вертикальной оси газификатора 94, что возможно для построения газификаторов большой мощности. Позицией 477 показаны вду- ваемые в зону FPF газификатора 94 двухфазно-композитные струи из активных ин- терцепторов 386, и состоящие из летучих веществ и/или генераторного газа и угольной пыли гранулометрического состава по классу 0...30 мкм, как это было выше описано.

На фиг. 9. представлена схема технологии подсистемы приготовления АВУТ заданных качества и свойств, удовлетворяющих требованиям процесса ПДГГ. Со- гласно представляемой технологии приготовления АВУТ, в соответствии с изобре- тательским замыслом, на схеме фиг. 9 показано приготовление шести марок топли- ва, каждая из которых обладает высокой однородностью. При этом в настоящем изобретении различают однородность топлива, как первичную, в связи с содержа- щимися в нём угольными частицами, с их ограничением по гранулометрическому составу в определённых диапазонах, и различают однородность топлива, как вто- ричную, в связи с детерминированностью параметров его дозирования при его вво- де в газификатор 94. На схеме фиг. 9 показана технология приготовления АВУТ со свойствами его первичной однородности. Здесь позицией 70 показан сырьевой уголь, подаваемый в дробилку 71 для дальнейшей его переработки в жидкое топ- ливо. Получаемый из дробилки 71 уголь 72 гранулометрического состава по классу 0...8 мм загружают в накопитель угля 73, предварительно отделив от него часть поверхностной влаги на весовом виброфильтрующем конвейере 478. Из получае- мого на выходе из дробилки 71, угля (показан позицией 479) посредством электро- магнитного металловыделителя 480, отделяют, случайно возможные, включения металла 481, которые направляют в металлосборник 482. Посредством измерителей влажности угля 483 и 484, установленных в начале и в конце весового виброфильт- рующего конвейера 478 измеряют начальное влагосодержание угля 479, и, по ре- зультатам этого измерения, формируют режимы работы весового виброфильтрую- щего конвейера 478, применяя специальный вышеописанный алгоритм представ- ленный на фиг. 2. В соответствии с этим алгоритмом, если в угле 479 содержится избыточная поверхностная влага, то посредством приводного двигателя 424, осу- ществляют прерывистое (толчковое) движение весового виброфильтрующего кон- вейера 478, с возможным включением реверсов. Благодаря этому, уголь 485, нахо- дящийся на весовом виброфильтрующем конвейере 478, встряхивается и избыточ- ная поверхностная влага 486 собирается водосборником 487, откуда она стекает в ёмкость 489 внешней влаги угля по линии 490. Если измерителем влажности 483 избыточная поверхностная влага угля 479 не зафиксирована, то уголь 479 и 485 продвигают конвейером 478 на дозирование, осуществляя при этом его взвешива- ние. Из весового виброфильтрующего конвейера 478 уголь 492 сбрасывают в двух- позиционную норию 493, посредством которой уголь 492 направляют в первый на- копитель угля 73, (направляемый уголь 72), или уголь 492 направляют во второй накопитель угля 494, (направляемый уголь 495). При этом, распределение подачи угля 492 по накопителям угля 73 или 494 осуществляют, переводя двухпозицион- ную норию 493 в ту, или иную позицию, посредством двигателя позиционного привода 496. После заполнения дозой угля первого накопителя 73, его герметизи- руют и, через клапан 74, редукционный клапан 75 и клапан 497, по линии 76, из ре- сивера 77 подают в первый накопитель угля 73 летучие вещества, повышая в нём давление на 0,001 0,002 МПа. Эти летучие вещества получают в ходе размола уг- ля в интеллектуальном дезинтеграторе 78 и получают их из ёмкости технологиче- ской циркуляции 79, представляющей собой газовый сепаратор. Затем, из накопи- теля 73, уголь направляют через гермозатвор 498, по линии 499 и герметичный пе- реключатель 500 по линии 80 в интеллектуальный дезинтегратор 78, при этом, по линии 76, в первом накопителе угля 73 поддерживают избыточное давление 0,001 · · 0,002 МПа через клапан 497. При этом, клапан 501 и гермозатвор 502 подцержива- ют закрытыми и, в это же время, второй накопитель угля 494 заполняют дозой уг- ля. В ходе размола угля в интеллектуальном дезинтеграторе 78, по линии 81 и, по- средством вытяжного вентилятора 82, через клапан 503 осуществляют отсос лету- чих веществ, выделяющихся из угля в результате его размола, в спутном потоке которых содержится угольная пыль. Эту угольную пыль отделяют от летучих ве- ществ на батарейном циклоне 83 и направляют её на классификатор 504, выделяя на нём, из неё частицы крупнее 30 мкм, а более мелкую пыль собирают в бункере 505. Используя комплект гермозатворов 85, 87 и 179, угольную пыль из бункера 505 направляют по линии 84 в бункер 86, в котором собирают мелкодисперсную угольную пыль класса 0...30 мкм. В этот же бункер 86 через гермозатвор 87, по линии 88 направляют уголь класса 0...30 мкм, получаемый на классификаторе 506 - последней ступени каскада классификаторов подсистемы приготовления АВУТ. После окончания процесса размола дозы угля, направляемой в интеллектуальный дезинтегратор 78 из первого накопителя угля 73, клапан 497 и гермозатвор 498 за- крывают. Заполненный дозой угля второй угольный накопитель 494 герметизиру- ют и, после поднятия в нём по линии 76 и через клапан 501 избыточного давления 0,001 · · 0,002 МПа, открывают гермозатвор 502 и, по линии 507, переключив на неё герметичный переключатель 500, уголь из второго угольного накопителя 494 на- правляют на размол. При этом, в переходных режимах управления избыточным давлением накопителей угля 73 и 494 применяют кратковременное закрытие кла- пана 74, предотвращая возможные потери летучих веществ в линии 76 из ресивера 77 по линии 508.

Летучие вещества, выделяющиеся из угля в результате его размола, в интел- лектуальном дезинтеграторе 78, после отделения от них угольной пыли на бата- рейном циклоне 83, направляют по линии 102 в ресивер 77, через обратный клапан 105. При этом, номинальный режим работы батарейного циклона 83 обеспечивает- ся вентиляторами 82 и 509, а посредством расходомера 510 измеряют количество выделившихся летучих веществ из угля в результате его механодеструкции - МДЛ. Используя данные о величине МДЛ, посредством контроллера (не показан) управ- ления интеллектуальным дезинтегратором 78 осуществляют управление весовым виброфильтрующим конвейером 478, управление дозированием угля и управляют непосредственно размолом угля, как это было описано выше и как показано на схеме алгоритма представленной на фиг. 2.

Из интеллектуального дезинтегратора 78, по линии 89, через влагоотделитель- ный сепаратор 511, размолотый уголь по линии 512 направляют в классификатор 513, после которого уголь грамулометрического состава по классу 260..400 мкм по линии 514 и через гермозатвор 515, дозируют, накапливая угольную дозу в дозато- ре 516. При этом, в случае использования сырьевых углей с относительно не боль- шой влажностью, влагоотделительный сепаратор 51 1 может отсутствовать. При этом, также, в дозатор 516 подают по линии 517 уголь гранулометрического соста- ва по классу 30...30+, который получают на классификаторе 504. Из дозатора 516 технологическую угольную дозу, через гермозатвор 518, или 519 направляют в один из суспензионных смесителей 90, или 520 и далее из этой технологической дозы угля готовят топливо марки ACWF ⁴⁰⁰ . Так, по линии 91 и через клапан 92, по- средством насоса дозатора 521, в смеситель 90 подают техническую воду, предва- рительно нагревая её в нагревателе технической воды 93 теплом энергии шлака, выводимого из газификатора 94. Подогрев технической воды осуществляют по- средством циркуляции по линии 95 независимого агента приводимого в движение циркуляционным насосом 96, (показан на фиг.З и фиг. 4). Кроме того, эту воду по- догревают теплом из охладителя пара холодильника 720 ЦОТ в подогревателе 736, посредством циркуляции независимого теплоносителя в линии 721.

Работой смесительной мешалки суспензионного смесителя 90 обеспечивают приготовление полупродуктовой суспензии, технологическую дозу которой через управляемый вентиль 522 направляют по линии 97 в Активационный Аппарат гид- роударной обработки 98. Активационным Аппаратом 98, обладающим свойством насоса через управляемый вентиль 100, полупродуктовую суспензию перекачивают из суспензионного смесителя 90 в ёмкость технологической циркуляции 79. Когда вся суспензия из суспензионного смесителя 90 будет перекачана в ёмкость техно- логической циркуляции 79, вентиль 522 закрывают и открывают вентиль 523. В Активационном Аппарате 98, через управляемый вентиль 100, по линии 524 и ём- кость технологической циркуляции 79 и по линии 99, осуществляют циркуляцион- ную переработку суспензии в АВУТ. Эта переработка начинается после того, как вся технологическая доза полупродуктовой суспензии будет выведена из суспензи- онного смесителя 90 через вентиль 522 в циркуляционный контур - «Активацион- ный Аппарат 98, вентиль 100, линия 524, ёмкость технологической циркуляции 79, вентиль 523, линия 99». В ходе переработки технологической дозы полупродукто- вой суспензии в АВУТ, клапаны 106 и 525 поддерживают закрытыми. Во время пе- реработки суспензии в топливо, в ёмкости 79, посредством сепарации, от суспен- зии отделяют газы и по линиям 101 и 102, посредством вентилятора 103 и через обратный клапан 104, эти газы закачивают в ресивер 77. После переработки полу- продуктовой суспензии в АВУТ, полупродуктовое топливо через клапан 106, по линии 107, посредством Активационного Аппарата 98, который обладает свойст- вами насоса, выводят из ёмкости технологической циркуляции 79 в коррекцион- ную ёмкость 108, закрывая при этом управляемый вентиль 100. После коррекцион- ной выдержки АВУТ в «спокойном» состоянии, 30 60 минут в коррекционной ёмкости 108, его, посредством насоса 526, транспортируют по линии 109 через клапан 1 10 и по линии 527 в накопительную ёмкость 11 1. В этой ёмкости 111 хра- нят топливо марки ACWF ⁴⁰⁰ . Это топливо, из накопительной ёмкости 1 1 1, по линии 1 17 через клапан 1 18 направляют на газификацию.

Перед запуском в работу подсистемы приготовления АВУТ открывают за- движку 528 и вентиль 529 для снабжения питательной водой суспензионных сме- сителей 90, 520, 530 533. Для этого из линии внешнего водоснабжения 534 запол- няют водой буферную ёмкость 535 на 50 -=- 75 % её объёма, для того, чтобы в ходе приготовления АВУТ, в эту емкость 535 можно было «сливать» воду из водопри- ёмника 536 влагоотделительного сепаратора 51 1. По линии 537 эту воду посредст- вом насоса 538, через обратный клапан 539 и при открытом клапане 540 подают в линию 541 подсоединённую к буферной ёмкости 535. В эту же буферную ёмкость 535, в ходе работы подсистемы приготовления АВУТ, «сливают» воду (если она имеется) из ёмкости 489 внешней влаги угля. Для этого, если вода в ёмкости 489 есть и накапливается, открывают вентиль 542 и посредством насоса 543, эту воду через обратный клапан 544 и через клапан 545 направляют по линиям 546 и 541 в буферную ёмкость 535. При этом, клапаном 545 управляют посредством контрол- лера (не показан) буферной ёмкости 535. Клапан 547, через который из линии внешнего водоснабжения 534 пополняют буферную ёмкость 535 водой через об- ратный клапан 548, также управляется посредством контроллера буферной ёмкости 535. Посредством этого же контроллера управляют клапанами 549 554, и насоса- ми 555 557, посредством которых некондиционное ВУТ (топливный фугат), по- сле коррекционной выдержки АВУТ в коррекционных ёмкостях 108, 558 562 на- правляют на переработку в АВУТ, а именно в буферную ёмкость 535. Так, после того, когда время коррекционной выдержки АВУТ истекло, и перед выводом АВУТ из коррекционной ёмкости 108, в накопительную ёмкость 1 11, открывают клапан 549. Посредством насоса 555, некоторый верхний слой жидкости (топлив- ный фугат), отслоившейся от основного объема АВУТ в коррекционной ёмкости 108, выводят в коллектор 563 топливного фугата через обратный клапан 564 и по линии 541 в буферную ёмкость 535.

Во время циркуляционной переработки в АВУТ полупродуктовой суспензии, подготовленной в суспензионном смесителе 90, как это было описано выше, этот смеситель 90 заполняют следующей дозой угля, а в смежном суспензионном сме- сителе 520, в это же время осуществляют приготовление полупродуктовой суспен- зии. Затем, когда после следующего заполнения суспензионного смесителя 90 тех- нологической дозой топливных компонент в нём начнут приготовление полупро- дуктовой суспензии, то в это же время, из смежного суспензионного смесителя 520, начинают вывод полупродуктовой суспензии, через вентиль 565 по линии 97 в Ак- тивационный Аппарат гидроударной обработки 98 для переработки этой полупро- дуктовой суспензии в следующую дозу АВУТ марки ACWF ⁴⁰⁰ . При этом, вентиль 522 и клапаны 106, 525 523 поддерживают закрытыми, а вентиль 100 открыт. За- тем, после вывода всего объёма полупродуктовой суспензии из суспензионного смесителя 520 на циркуляционную переработку, вентиль 565 закрывают и осуще- ствляют эту циркуляционную переработку, как это уже было описано, в контуре - «Активационный Аппарат 98, вентиль 100, линия 524, ёмкость технологической циркуляции 79, вентиль 523, линия 99». И затем, после переработки дозы полупро- дуктовой суспензии в АВУТ, топливо выводят из ёмкости технологической цирку- ляции 79 во вторую коррекционную ёмкость 558 посредством Активационного Аппарата 98, обладающего свойствами насоса. Для этого закрывают вентиль 100, а клапан 525 открывают, а вентили 522, 565 и клапан 106 поддерживают закрытыми, (вентиль 523 открыт). Далее, в соответствии с технологическими циклами приго- товления АВУТ, из первого суспензионного смесителя 90 полупродуктовую сус- пензию выводят на переработку в Активационный Аппарат гидроударной обработ- ки 98, а во втором суспензионном смесителе 520 готовят следующую дозу полу- продуктовой суспензии, затем первый суспензионный смеситель 90 заполняют то- пливными компонентами. После коррекционной выдержки АВУТ в коррекционной ёмкости 558, открывают клапан 550 и посредством насоса 555 из верхней части второй коррекционной ёмкости 558 выводят топливный фугат в буферную ёмкость 535. После чего, насосом 526, по линии 527, через клапан 566 готовое АВУТ пере- мещают из коррекционной ёмкости 558 в накопительную ёмкость 111.

Для дозирования технической воды во второй суспензионный смеситель 520 из буферной ёмкости 535, используют насос- дозатор 521, посредством которого тех- ническую воду дозируют по линии 91, через клапан 567 по линии 568, предвари- тельно подогревая эту воду в подогревателе технической воды 93.

Часть угля состоящего из частиц 0...260 мкм, из классификатора 513 по линии 569 направляют на оборудование, предназначенное для приготовления АВУТ ма- рок указанных в таблице 4, в составе которых используют уголь гранулометриче- ского состава 0...260 мкм. Для этого, уголь такого гранулометрического состава подвергают многоступенчатой классификации на каскаде классификаторов 570 573 и 506. В связи с приготовлением АВУТ из угля гранулометрического состава 0...260 мкм, в схеме фиг. 9 показаны ещё два комплекта оборудования одинаковых по функциональному составу, предназначенные для приготовления АВУТ. Взаи- мосвязанная работа комплекта аппаратов аналогичного состава была представлена выше, описанием технологии приготовления АВУТ марки ACWF ⁴⁰⁰ . Так, для при- готовления АВУТ марок ACWF ²⁶⁰ и ACWF ¹⁷⁰ , согласно изобретательскому замыс- лу, применяют второй комплект основного технологического оборудования со- стоящий из : дозатора 574, суспензионных смесителей 530 и 531, Активационного Аппарата гидроударной обработки 575, ёмкости технологической циркуляции 576, и коррекционных ёмкостей 559 и 560. Для приготовления АВУТ марок ACWF ¹¹⁰ , ACWF ⁷⁰ и ACWF ⁴⁵ применяют третий комплект основного технологического обо- рудования состоящий из : дозатора 577, суспензионных смесителей 532 и 533, Ак- тивационного Аппарата гидроударной обработки 578, ёмкости технологической циркуляции 579, и коррекционных ёмкостей 561 и 562. Работа этих комплектов ос- новного технологического оборудования аналогична той, как это было выше под- робно описано относительно аппаратов : дозатора 516, суспензионных смесителей 90 и 520, Активационного Аппарата гидроударной обработки 98 и коррекционных ёмкостей 108 и 558.

Для приготовления АВУТ марок ACWF ²⁶⁰ и ACWF ¹⁷⁰ уголь гранулометриче- ского состава по классу 170...260 мкм накапливают в бункере 580, куда его на- правляют по линии 581 из классификатора 570, а уголь гранулометрического со- става по классу ПО... 170 мкм накапливают в бункере 582, направляя его туда по линии 583 из классификатора 571. Для приготовления АВУТ марки ACWF ²⁶⁰ , гер- метичный переключатель 584 устанавливают в позицию гермозатвора 585 и уголь из бункера 580 через гермозатвор 585, через герметичный переключатель 584 и гермозатвор 586 по линии 587 направляют в дозатор 574. Накопленную дозу угля, гранулометрического состава по классу 170...260 мкм, из дозатора 574 через гер- мозатвор 588 переводят в суспензионный смеситель 530, или через гермозатвор 589 в суспензионный смеситель 531. В суспензионных смесителях 530 и 531, пооче- рёдно, готовят полупродуктовую суспензию, которую через соответствующие вен- тили 590, 591 по линии 592 направляют на переработку в АВУТ, посредством тех- нологической циркуляции по контуру - «Активационный аппарат 575, вентиль 593, линия 594, ёмкость технологической циркуляции 576, вентиль 595, линия 596». При этом, для приготовления полупродуктовой суспензии, в суспензионный смеси- тель 530 дозируют техническую воду насосом-дозатором 597 из буферной ёмкости 535 по линиям 598, 599, через клапан 600, в суспензионный смеситель 531 по лини- ям 598, 601, через клапан 602. В ходе переработки полупродуктовой суспензии в АВУТ в ёмкости технологической циркуляции 576 от суспензии отделяют газы и по линиям 603 и 102, посредством вентилятора 604, и через обратный клапан 605 эти газы закачивают в ресивер 77.

Для приготовления АВУТ марки ACWF ¹⁷⁰ , герметичный переключатель 584 устанавливают в позицию гермозатвора 606 и уголь из бункера 582 через гермоза- твор 606, через герметичный переключатель 584 и гермозатвор 586, по линии 587 направляют в дозатор 574. Накопленную дозу угля, гранулометрического состава по классу ПО...170 мкм, из дозатора 574 переводят в один из суспензионных сме- сителей 530, или 531.

Приготовленное полу продуктовое топливо марки ACWF ²⁶⁰ или ACWF ¹⁷⁰ по линии 425 или 608, через клапан 607 или 609 направляют в соответствующие кор- рекционные ёмкости 559, 560.

Топливный фугат из коррекционных ёмкостей 559, 560 «сливают» через соот- ветствующие клапаны 551, 552 в коллектор топливного фугата 610 и, с помощью насоса 556 по линиям 611 и 541, через обратный клапан 612 топливный фугат вы- водят в буферную ёмкость 535.

Готовое АВУТ марки ACWF ²⁶⁰ из коррекционных ёмкостей 559, 560 посредст- вом насоса 613, через клапаны 614, 615 и 616 перекачивают по линиям 617 и 618 в накопительную ёмкость 112. Готовое АВУТ марки ACWF ¹⁷⁰ из коррекционных ём- костей 559, 560 посредством насоса 613, через клапаны 614, 615 и 619 перекачива- ют по линиям 617 и 620 в накопительную ёмкость 113.

Для приготовления АВУТ марки ACWF ¹¹⁰ уголь гранулометрического состава по классу 70...1 10 мкм накапливают в бункере 621, куда его направляют по линии 622 из классификатора 572. Для приготовления АВУТ марок ACWF ⁷⁰ и ACWF ⁴⁵ уголь гранулометрического состава по классу 45...70 мкм накапливают в бункере 623, куда его направляют по линии 624 из классификатора 573, а уголь грануло- метрического состава по классу 30...45 мкм накапливают в бункере 625, куда его направляют по линии 626 из классификатора 506. При этом, тонкодисперсную угольную пыль с размерами частиц 0...30 мкм, прошедшую через классификатор 506 направляют по линии 426 в бункер 628, а затем её через гермозатвор 629 на- правляют по линии 88 и через гермозатвор 87 в бункер 86 для использования её в технологии производства генераторного газа.

Для приготовления АВУТ одной из марок ACWF ПО, ACWF70, или ACWF45 выполняют выборку угля гранулометрического состава в соответствии с данными табл. 4, из одного из бункеров 621, 623, или 625. Так, используя гермозатворы 427, 428 и 630-Н534 и герметичные переключатели 635 и 636, уголь необходимого гра- нулометрического состава направляют в дозатор 577 третьего комплекта основного технологического оборудования. Суспензионные смесители 532 и 533 загружают дозами топливных компонент, через переключатели 635 и 636, а также, насос- дозатором 637 по линиям 638 640, через клапаны 641 и 642. Через вентили 643 и 644 приготовленную полупродуктовую суспензию выводят из суспензионных сме- сителей 532 и 533 по линии 645 на переработку её в АВУТ. Эту переработку осу- ществляют посредством технологической циркуляции в контуре - «Активационный аппарат 578, вентиль 646, линия 647, ёмкость технологической циркуляции 579, вентиль 648, линия 649». При переработке полупродуктовой суспензии в АВУТ, в ёмкости технологической циркуляции 579 от суспензии отделяют газы и по линиям 650 и 102, посредством вентилятора 651 и через обратный клапан 652 эти газы за- качивают в ресивер 77, откуда их направляют по линии 139 в технологию произ- водства генераторного газа.

Приготовленное полупродуктовое АВУТ марки ACWF ¹¹⁰ , или ACWF ⁷⁰ , или ACWF ⁴⁵ по линии 653, через клапан 654, или по линии 655, через клапан 656 на- правляют в соответствующие коррекционные ёмкости 561, 562. Топливный фугат из коррекционных ёмкостей 561, 562 «сливают» через соответствующие клапаны 553, 554 в коллектор топливного фугата 657 и насосом 557, по линиям 658 и 541, через обратный клапан 659 топливный фугат выводят в буферную ёмкость 535. Го- товое АВУТ марки ACWF ¹¹⁰ из коррекционных ёмкостей 561, 562 посредством на- соса 660, через клапаны 661, 662 и 663 перекачивают по линиям 664 и 665 в нако-

70

пительную ёмкость 114. Готовое АВУТ марки ACWF из коррекционных ёмкостей 561, 562 посредством насоса 660 перекачивают по линиям 664 и 667 через клапаны 661, 662 и 666 в накопительную ёмкость 115. Готовое АВУТ марки ACWF ⁴⁵ из коррекционных ёмкостей 561, 562 посредством насоса 660 перекачивают по лини- ям 664 и 669 через клапаны 661, 662 и 668 в накопительную ёмкость 1 16.

На технологической схеме, фиг. 9 множеством позиций 124 показаны электро- магнитные устройства транспортной активации полупродуктовых суспензии и топ- лива и готового АВУТ, которые устанавливают на соответствующих трубопрово- дах технологической подсистемы.

На технологической схеме, фиг. 9 показан каскад классификаторов 513, 570 + 573, 506, в котором отклассифицированный по гранулометрическому составу уголь из каждой ступени этого каскада классификаторов направляют в соответствующие комплекты основного технологического оборудования подсистемы приготовления АВУТ, для приготовления АВУТ различных марок указанных в табл. 4. На схеме, фиг. 9 показаны линии 569, 670 673, связывающие между собой классификаторы 513, 570 573, 506 в вышеупомянутый каскад. По этим линиям, уголь не прошед- ший через тот или иной классификатор, направляют последовательно на после- дующие классификаторы этого каскада. На фиг. 10 показан вариант конструкторской компоновки механизма интеллек- туального дезинтегратора углей 78. В корпусах 674 и 675 дезинтегратора 78 уста- новлены полые валы 676 и 677 главных приводов, вращение которых осуществля- ется в противоположные стороны роторными постоянными магнитами 678 и 679 электродвигателей главных приводов. Электродвигатели главных приводов встроены в дезинтегратор 78. Так, на фиг. 10 позициями 680 и 681 показаны стато- ры электродвигателей главных приводов, закреплённые в корпусах 674 и 675 де- зинтегратора 78. В торцах полых валов 676 и 677 главных приводов закреплены, соосно с ними, рабочие диски 682 и 683. На этих рабочих дисках 682 и 683 закреп- ляют сменные (по мере их износа) мелющие била 684, между которыми и посред- ством которых осуществляется размол угля. Подача угля в зону размола (к билам 684) осуществляется посредством шнеков 685 и 686, которые посредством валов 687 и 688 приводятся во вращение электродвигателями 689 и 690 внутренней пода- чи угля. При этом, посредством силовых электрических преобразователей и датчи- ков скоростей приводов подачи (не показаны), осуществляют синхронное движе- ние электродвигателей 689, 690 внутренней подачи угля с электродвигателями 691 и 692 внешней подачи угля. Позициями 693 и 694 обозначены шнеки внешней по- дачи угля, которые приводятся в движение валами 695 и 696, посредством электро- двигателей 691 и 692 внешней подачи угля. При этом, шнеки 693 и 694 подвешены посредством их валов 695 и 696 на подшипниковых узлах 697 и 698. Размеры шне- ков 685, 686 конструкторски согласованы с размерами шнеков 693, 694 таким обра- зом и в связи со скоростями их вращения, что количество подаваемого в единицу времени угля шнеками 693, 694 равно количеству угля, продвигаемого шнеками 685, 686 в зону размола угля. При этом, перенаправление угля из шнеков 693, 694 в шнеки 685, 686 осуществляется через проёмы 699 и 700 в полых валах 676, 677. Уголь, подаваемый на размол по линии 80, попадает в зону 701 стационарного слоя угля, образуя в этой зоне некоторый слой, который находится над шнеками внеш- ней подачи 693 и 694. Зона 701 стационарного слоя угля изолирована от внешней среды посредством герметизирующих стен 702, направляющей поверхности 703, направляющих конусов 704, 705 и уплотнений 706 и 707 валов 695, 696. При этом, в зонах уплотнений 706 и 707 могут быть установлены дополнительные подшип- никовые узлы (не показаны) для фиксации валов 695 и 696 в осевых и радиальных направлениях. Посредством направляющей поверхности 703 обеспечивается фор- мирование стационарного слоя угля в зоне 701 таким образом, что уголь накапли- вается над шнеками внешней подачи 693 и 694, что обеспечивает свободный захват угля этими шнеками.

Через разъёмную обечайку 708, связывающую корпуса 674 и 675 в единый узел, посредством газового патрубка 709 вывода летучих веществ из дезинтеграто- ра 78 выводят летучие вещества, получаемые в результате механодеструкции угля, при его размалывании. Газовый патрубок 709 вывода летучих веществ подсоединя- ют к линии 81 для закачивания этих летучих веществ в ресивер 77, как это было вы- ше описано. В нижней части корпусов 674, 675 показан выхлопной угольный коллек- тор 710, который подсоединяют к линии 89 для подачи угля на приготовление АВУТ.

На конструкторской компоновке механизма дезинтегратора 78, на фиг. 10 по- казаны закрепленные на корпусах 674 и 675 несущие стойки 71 1, на которых уста- новлены подшипниковые узлы 697 и 698 и установлена крышка 712, на которой за- креплены электродвигатели 691 и 692 внешней подачи угля и закреплены гермети- зирующие стены 702 в их верхних частях. К крышке 712 подсоединяется линия 80, через которую подают в дезинтегратор 78 уголь. На корпусах 674 и 675 за- креплены щиты, обозначенные позициями 713 и 714, на которых установлены электродвигатели 689, 690 внутренней подачи угля. Позицией 715 обозначено ста- ционарное основание дезинтегратора 78, на котором установлен корпус 674, а по- зицией 716 обозначено подвижное основание дезинтегратора 78, на котором уста- новлен корпус 675. Для технического обслуживания дезинтегратора 78, например, при замене изнашиваемых бил 684 и для ремонтных работ, корпус 675, вместе со всеми установленными в нём узлами и деталями, может быть сдвинут посредством перемещения подвижного основания 716 по рельсам 717 на колёсах 718. При этом, фиксацию подвижного основания 716 и, соответственно, корпуса 675, в рабочей, или ремонтной позиции осуществляют посредством узла 719.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

Заявляемый способ Псевдо Детонационной ГидроГазификации угольной сус- пензии в составе комбинированного цикла может быть применён на любой уголь- ной или газовой электростанции. При этом осуществима возможность использова- ния низкосортных марок углей, включая отходы угледобывающих предприятий и обогатительных фабрик - углешламов. Получаемый синтез-газ может быть исполь- зован также для производства тепловой энергии в целях отопления и в эндотерми- ческих технологических процессах промышленности. Кроме того, получаемый ка- чественный синтез-газ, высоко насыщенный водородом, может быть использован на транспорте, в развивающейся в настоящее время, так называемой, водородной энергетике и в химической промышленности, например, в процессах Фишера- Тропша, при производстве синтетических моторных топлив.

Большинство единиц оборудования относящихся к технологиям приготовления ВодоУгольного Топлива и выработки электроэнергии по комбинированному циклу в промышленности ряда стран опробовано и находится в эксплуатации. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ

1. Макаров А. А. - директор Института энергетических исследований РАН, акаде- мик РАН, профессор, д.э.н. (На основе доклада Научной сессии общего собрания РАН «Научно-технологичес-кий прогноз - важнейший элемент стратегии развития России» 16-17 декабря 2008 года.)

2. Energy Technology Perspectives. Scenarios & Strategies to 2050. International Energy Agency. Paris. 2008. Перспективы энергетических технологий. Сценарии и страте- гии до 2050 года. Международное энергетическое агентство. Париж. 2008.

3. Utilisation of Low Rank Coals David J Allardice and Brian С Young* Allardice Con- suiting 10 Arcady Grove, Vermont, Vic 3133, Australia. Утилизация низкосортных уг- лей. Давид Аллардис и Бриан Янг. Аллардис Консалтинг. 10 Аркадия гров Вер- монт, Виктория 3133, Австралия.

4. Баев B.C., Севастьянов В.П. Патент РФ, RU 2242502. 20 декабря 2004. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕНЕРАТОРНОГО ГАЗА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ .

5. US Statutory Invention Registration. Appl. No.: 960345. Jul. 1994. ONE STAGE COAL GASIFICATION PROCESS.

6. Г.П. Сеченов, Г.Н. Делягин, Л.И. Ларин, Л.Д. Леонова. СПОСОБ ГАЗИФИКАЦИИ МЕЛКОЗЕРНИСТОГО УГЛЯ. Авторское свидетельство SU 371269. 1973 год. 7. Patent No.: US 4,054,424. Okt. 18, 1977. PROCESS FOR QUENCHING PRODUCT GAS OF

SLAGGING COAL GASIFIER.

8. А.Б. Кузьмин, СВ. Быстряков, A.M. Кравченко. СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВОДО- УГОЛЬНОЙ СУСПЕНЗИИ ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ПО ТРУБОПРОВОДУ. AC JV ^* 2 SU

1247070, 21 ноября 1984 год.

9. Делягин Г.Н. «СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВОДОУГОЛЬНОГО ТОПЛИВА ИЗ БУРЫХ УГ- ЛЕЙ». Патент RU 2036955, 09 июль 1992 год.

10. Баев B.C. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОГО КОМПОЗИТНОГО ТОПЛИВА И ДЕЗИНТЕ- ГРАТОР и УСТРОЙСТВО ГИДРОУДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ для ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. Патент RU 2185244, 27 июля 2000 г.

11. Каган Я.М., Кондратьев А.С., Корнилов В.В. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОУГОЛЬ- НОЙ СУСПЕНЗИИ. Патент RU 2054455, 23 марта 1993 года.

12. Patent No.: US 3,971,211. July 27, 1976. THERMODYNAMIC CYCLES WITH SUPER- CRITICAL CO ₂ CYCLE TOPPING.

13. Patent No.: US 1,952,281. Mar. 27, 1934. METHOD AND APPARATUS FOR OBTAINING

FROM A FLUID UNDER PRESSURE TWO CURRENTS OF FLUIDS AT DIFFERENT TEMPERATURES.

14. Патент РФ, RU 2078253. 28 июля 1994. СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ

ЭНЕРГИИ ВНЕШНЕГО ИСТОЧНИКА ТЕПЛА В МЕХАНИЧЕСКУЮ РАБОТУ.

15. А.П. Меркулов. ВИХРЕВОЙ ЭФФЕКТ И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ В ТЕХНИКЕ. «МЭШИНО- строение», Москва, 1969 год.

16. Мартынов А.В. Что ТАКОЕ ВИХРЕВАЯ ТРУБА? Москва, «Энергия», 1976 год.

17. В.В. Зыков, Ф.А. Серант, Л.И. Пугач, Г.В. Ноздренко, Ю.В. Овчинников. ПАРО- ВОЗДУШНЫЕ БЛОКИ ТЭЦ НА ТВЕРДОМ ТОПЛИВЕ. Сборник научных трудов «ТЕПЛО- ЭНЕРГЕТИКА» НГТУ, выпуск Jfe 5. Новосибирск, 2001, Россия, с.171-177.

18. Ходаков Г.С., Горлов Е.Г., Головин Г.С. СУСПЕНЗИОННОЕ УГОЛЬНОЕ топливо. «Химия твердого топлива», 6, 2005. Москва, с.15-32.

19. Шумейко М.В. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДО-УГОЛЬНЫХ, УГОЛЬНО-МАЗУТНЫХ СУСПЕН- ЗИЙ И СВЕРХЧИСТЫХ УГОЛЬНО-ВОДОРОДНЫХ ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЙ. Журнал «Уголь», Москва, 2007 год, июль.

20. Ходаков Г.С. ВОДОУГОЛЬНЫЕ СУСПЕНЗИИ в ЭНЕРГЕТИКЕ. «Теплоэнергетика», .Na 1, 2007, Москва, с.35-45. 21. Бурдуков А.П., Попов В.И., Федосенко В.Д., Томилов В.Г. Водоугольные сус- пензии в теплоэнергетике. Труды семинара ВУЗОВ Сибири и ДВ по теплофизике и теплоэнергетике, посвященного памяти академика С.С. Кутателадзе. г. Новоси- бирск, 6-8 октября, 1999 г. с.1 11-123.

22. Г.Н. Делягин. Опыт сжигания водоугольных суспензий в токах паровых котлов. (Обзор). ЦННИИ Информации и ТЭ исследований угольной промышленности. Москва, 1966 г. с.21., с.83.

23. Хидиятов A.M., Осинцев В.В., Гордеев СВ. и др. РЕЗУЛЬТАТЫ ПЕРЕВОДА ПЫЛЕ- УГОЛЬНОГО КОТЛА ПАРОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ 89 кг/с НА СЖИГАНИЕ ВОДОУГОЛЬ- ной СУСПЕНЗИИ. Журнал «Теплоэнергетика», 1987 год, 1, с. 5-1 1.

24. СМ. Фролов. НАУКА О ГОРЕНИИ И ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОЙ ЭНЕРГЕТИКИ. Журнал Российского химического общества им. Д.И. Менделеева, 2008, том LII, Na 6. с. 129 - 134.

25. Ю. Нечаев, А. Полев, Е. Марчуков, А. Тарасов. ПУЛЬСИРУЮЩИЕ ДЕТОНАЦИОН- НЫЕ ДВИГАТЕЛИ. Журнал «Двигатель», Москва. 2003, Ν° 1 (25). с. 14.

26. МОДЕЛИ и МЕТОДЫ АЭРОДИНАМИКИ. РАН, Национ. Академия наук Украины, ЦАГИ им. проф. Н.Е. Жуковского, Институт Гидромеханики Украины НАН Украины. Матери- алы 5-Международной школы-семинара. МЦНМО, Москва, 2005 г., с.9; с.40; с.98, 99.

27. А.А. Винтовкин, М.Г. Ладыгичев, Ю.М. Голдобин, Г.П. Ясников. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ СЖИГАНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТОПЛИВА. «Теплотехник», Москва. 2005 год, с. 176 - 183.

28. Горлов Е.Г. КОМПОЗИЦИОННЫЕ ВОДОСОДЕРЖАЩИЕ ТОПЛИВА ИЗ УГЛЕЙ И НЕФТЕ- ПРОДУКТОВ. «Химия твёрдого топлива», 2004 год, Ν° 6, Москва, с. 50-61.

29. Баранова М.П. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОУГОЛЬНЫХ СУСПЕНЗИЙ. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Красноярский государственный технический университет. Рос- сия, г. Красноярск, 2006. с.20.

30. A.M. Хидиятов, В.И. Бабий, В.В. Осинцев, B.C. Рыбин, Л.И. Дубовцев, A.M. Смаков, А.Я. Клобертанц, К.А. Агапов, Б.С. Полиградов. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ВОДОУГОЛЬНОГО ТОПЛИВА И ПЕРСПЕКТИВЫ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ. Сборник научных статей ВТИ. «Развитие технологий подготовки и сжигания топ- лива на электростанциях». Москва, 1996. с.123-141.

31. Г.Н. Делягин, А.И. Кулинич, В.И. Кирсанов. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВА- НИЕ ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ КАПЛИ ВОДОУГОЛЬНОИ СУСПЕНЗИИ ИЗ БУРОГО И ГАЗОВОГО УГЛЕЙ. «Горение дисперсных топливных систем». Издательство «Наука». Москва, 1969. (ИГИ). с.55-68.

32. Новый ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ. Москва, Научное издательство «Большая Российская энциклопедия», 2000 год.

33. Г.Н. Делягин. Опыт СЖИГАНИЯ ВОДОУГОЛЬНЫХ СУСПЕНЗИЙ В ТОКАХ ПАРОВЫХ КОТЛОВ. (ОБЗОР). ЦННИИ Информации и ТЭ исследований угольной промышлен- ности. Москва, 1966 г. с.87.

34. Угли. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ. ГОСТ 17070-87. Москва, Гос. комитет по стандартам.

35. Бабий В.И., Барбараш В.М., Степашкина В.А. ВЛИЯНИЕ ВЛАЖНОСТИ И ЗОЛЬНО- СТИ ВОДОУГОЛЬНОЙ СУСПЕНЗИИ НА ПРОЦЕССЫ ВОСПЛАМЕНЕНИЯ И ВЫГОРАНИЯ КА- ПЕЛЬ СУСПЕНЗИИ. «Электрические станции», 1991, Na 7, Москва, с.24-28.

36. Г.Н. Делягин, И.В. Давыдова. СЖИГАНИЕ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА В ВИДЕ ВОДОУГОЛЬ- ных СУСПЕНЗИЙ. ЦНИИ Экономики и НТ информации угольной промышленности. Серия «Технология обогащения и брикетирования угля». Москва, 1969. с.48.

37. A.M. Хидиятов, В.В. Осинцев, СВ. Гордеев, Н.В. Рыжиков, П.Н. Федотов, Е.К. Вешняков, A.M. Смаков, Е.В. Торопов. К РАСЧЁТУ ТЕПЛООБМЕНА топок ПРИ СЖИГАНИИ ВОДОУГОЛЬНЫХ СУСПЕНЗИЙ. «Теплообмен в парогенераторах» : материалы Всесоюзной конференции, июнь, 1988 год. г. Новосибирск : ИТФ СО РАН, 1988 год., с. 261-264.

38. Семенов В.Н. Новый МЕХАНИЗМ РАПРОСТРАНЕНИЯ ГОРЕНИЯ В ДВУХФАЗНЫХ ГА- ЗОКАПЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ. «Известия АН» ЭНЕРГЕТИКА. 2004., N° 3. с.3-1 1.

39. Беликов В.В., Беликова Г.В., Семёнов В.Н. и др. ВЛИЯНИЕ КАПЕЛЬНОЙ ВЗВЕСИ НА ПРЕДЕЛЫ И ЭНЕРГИЮ ИНИЦИИРОВАНИЯ ДЕТОНАЦИИ В ГАЗАХ. Известия РАН.

Энергетика. 2000 год, N° 3, Москва, с. 157-165.

40. Фисенко В.В. Некоторые свойства термодинамики двухфазного потока и их ис- пользование в аппарат «ФИСОНИК» Журнал «Промышленная энергетика», N° 12, 2001 год, Москва, с. 36-41.

41. Гайдабура И.П., Ваганов А. И., Тодорев Ю.Г. УПРАВЛЕНИЕ ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИ- ЧЕСКИМИ ВИХРЕВЫМИ АППАРАТАМИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИХ АКУСТИЧЕСКОГО ПОЛЯ. Журнал «Промышленная энергетика», 1986 год, JNs 7, Москва, с.36-39. 42. СЛ. Хилько, Е.В. Титов. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ТОПЛИВ- НЫХ СУСПЕНЗИЙ. «Химия и технология топлив и масел». 2007. N° 3, Москва, с.52-56.

43. Корочкин Т.К., Мурко В.И., Своров В.А., Горлов Е.Г., Головин Г.С. СОВЕРШЕНСТ- ВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОУГОЛЬНЫХ СУСПЕНЗИЙ. «Химия твердого ТОП- лива», 2001, N° 3, Москва, с.13-27.

44. Ю.В. Овчинников, B.C. Баев, Е.А. Евтушенко. ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ МО- ДУЛЬ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ИСКУССТВЕННЫХ ТОПЛИВ НА ОСНОВЕ ВОДОУГОЛЬНЫХ СУС-

ПЕНГЗИЙ. Сборник научных трудов «ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА» НГТУ, выпуск N° 6. Ново- СибирСК, 2002. ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ, НОВЫЕ ТЕХНОЛО- ГИИ, ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ. С.147- 152.

45. Сенилов Г.Б., Гриценко А.В. О ПРИМЕНЕНИИ УГЛЕМАЗУТНЫХ СУСПЕНЗИЙ в

ЭНЕРГЕТИКЕ Японии. Энергохозяйство за рубежом. «Электрические станции», N° 3, 1983 год. Москва, Энергоатомиздат. с.1-7.

46. А.А. ДОЛИНСКИЙ. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИНЦИПА ДИСКРЕТНО-ИМПУЛЬСНОГО ВВОДА ЭНЕРГИИ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ЭФФЕКТИВНЫХ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ. «Инже- нерно-физический журнал», 1996, том 69, ·Ν ^* ° 6. с.885-896.

47. Патраков Ю.Ф., Федорова Н.И., Семенова С.А., Радченко СМ., Петраков А.Д. МЕХАНОАКТИВАЦИЯ НИЗКОСОРТНЫХ УГЛЕЙ КУЗБАССА МЕТОДОМ КАВИТАЦИИ. Сбор- ник докладов, ч.2. VI Всероссийская конференция «Горение твёрдого топлива». 8- 10 ноября 2006 г. Институт теплофизики им. СС Кутателадзе СО РАН. Новоси- бирск, Россия, с.157-160.

48. Калечиц И.В. МОДЕЛИРОВАНИЕ ОЖИЖЕНИЯ УГЛЯ. Институт Высоких Темпера- тур Академии Наук, Москва, 1999 год.

49. Шарыпов В.И., Барышников СВ., Береговцева Н.Г. и др. НИЗКОТЕМПЕРАТУР- НОЕ ОКИСЛЕНИЕ БУРОГО УГЛЯ И ЕГО РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ В ПРОЦЕССАХ ТЕР- МОРАСТВОРЕНИЯ. Химия твёрдого топлива, 1996 год, JNTs3, Москва, с. 134-141.

50. С.В.Зенин, Б.В.Тяглов. ГИДРОФОБНАЯ МОДЕЛЬ СТРУКТУРЫ АССОЦИАТОВ МОЛЕ- КУЛ ВОДЫ. Журнал Физ. химии.1994.Т.68.4. с.636-641.

51. В.И.Слесарев. Отчет о выполн. НИР по теме: "ВОЗДЕЙСТВИЕ ФРАКТАЛЬНО-МАТ-

РИЧНЫХ ТРАНСПАРАНТОВ "АЙРЕС" НА ХАРАКТЕРИСТИКИ СТРУКТУРНО-ИНФОРМАЦИ- онного СВОЙСТВА воды". Санкт-Петербург. 2002. 52. Ramiro Moro, Roman Robinovitch, Chunlei Xia, and Vitaly V. Kresin. ELECTRIC Dl- POLE MOMENTS OF WATER CLUSTERS FROM A BEAM DEFLECTION. Physical Review Let- ters, 97, 123401 (18 September 2006).

53. ФИЗИЧЕСКИЙ ЭНЦИКЛОПЕДИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ. Москва, «Советская энциклопе- дия», 1983.

54. Бурдуков А.П., Кузнецов М.А., Мищенко П.А., Попов В.И., Попов Ю.С., Смир- нов Н.П. СПОСОБ МОКРОЙ ОЧИСТКИ ГАЗА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. Патент РФ, RU 2236890. 2003 год.

55. US Patent No.: US 7,060,233 Bl. Jun. 13, 2006. PROCESS FOR THE SIMULTANEOUS REMOVAL OF SULFUR AND MERCURY.

56. US Patent Application Publication, No.: US 2008/0056971 Al. Mar. 6, 2008. SYS- TEM AND PROCESS FOR TREATING GASIFICATION EMISSION STREAMS.