Изобретение относится к области переработки угля и производства продуктов, получаемых в результате этой переработки.

Известен способ получения металлургического среднетемпературного кокса по патенту RU 2288937 от 24.10.2005г. Способ включает термоокислительную обработку угля при температуре 750-900 ⁰ C в аппарате шахтного типа с использованием эффекта обратной тепловой волны, а уголь используется фракции 0-70мм. Удельная подача воздуха составляет 60- 150м ³ (м ² чac) в зависимости от марки угля. Охлаждение кокса осуществляется посредством принудительной циркуляции газа по контуру «aппapaт-тeплooбмeнник» с полезным отбором тепловой энергии, чем достигается увеличение энергоэффективности процесса.

Однако этот способ не предусматривает получения многих продуктов газификации.

Известен по заявке RU 2008133111 по кл. C10B49/00 от 11.08.2008г. способ переработки угля преимущественно в среднетемпературный кокс и попутный горючий газ путем частичной газификации в слоевых газификаторах с обращенным дутьем. Переработка угля осуществляется по схеме энерготехнологического кластера. Способ включает набор блоков частичной газификации на произвольной территории, а также центральный перерабатывающий завод, а каждый блок кластера совмещен с котельной коммунального сектора.

Недостатком такого способа является частичная газификация угля.

Задача изобретения - улучшение экономических и экологических показателей при переработке бурых углей. Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, заключается в получении многих продуктов газификации угля.

Указанный технический результат достигается тем, что комплекс энерготехнологический для переработки бурых углей включает газификатор, работающий по технологии «Tepмoкoкc», предназначенный для производства кокса и гензраторного газа, котел, предназначенный для получения тепловой энергии, фреоновый энергоблок, предназначенный для производства электроэнергии на основе избыточной энергии низкотемпературного источника тепла, водородный сепаратор для выделения водорода из генераторного газа, и газопоршневой энергоблок, предназначенный для производства электрической энергии. Комплекс дополнительно снабжен программатором, предназначенным для управления режимом газификации и работой всех энергоблоков с возможностью получения от одного до нескольких продуктов газификации, например, кокса, электроэнергии, тепла, водорода одновременно в различных пропорциях путем изменения режима сжигания угля и режимов работы энергоблоков. Котел, водородный сепаратор и газопоршневой энергоблок установлены вблизи газификатора, а фреоновый энергоблок размещен между котлом и потребителями горячей воды с возможностью его работы на обратном потоке этой воды. Программатор в качестве исполнительных механизмов включает компьютер, соединенный с исполнительными устройствами всех составляющих блоков комплекса с измерительной аппаратурой, и предусматривающий ввод оператором приоритетных количественных и качественных параметров конечной продукции, расчет энергетического баланса комплекса и соответствующих режимов, управление в соответствии с заданными параметрами и расчетом включением, отключением, выводом: на режим, остановкой, аварийными режимами, получение и обработку сигналов измерительной аппаратуры, подачу управляющих сигналов, индикацию, контроль и документирование параметров всего процесса.

На фиг.1 представлена схема комплекса энерготехнологического для переработки бурых углей.

Комплекс включает газификатор 1, котел 2, фреоновый энергоблок 3, газопоршневой энергоблок 4, водородный сепаратор 5 и программатор 6.

Работает энерготехнологический комплекс следующим образом.

Бурый уголь в качестве энергетического сырья поступает в газификатор 1 циклического действия, где по принципу обратной тепловой волны происходит процесс газификации сырья и разделение на две фракции - кокс и генераторный газ. По завершению цикла кокс выгружается и поступает потребителю.

Генераторный газ, в процессе газификации подается в водородный сепаратор 5, где происходит процесс разделения газа, например мембранным методом, на водород H ₂ и закись углерода СО. Водород поступает потребителю, а СО и оставшаяся неотделенная часть водорода поступают в газопоршневой энергоблок 4 и в котел 2.

В газопоршневом энергоблоке 4 посредством двигателя внутреннего сгорания энергия генераторного газа преобразуется в электрическую энергию.

В котле 2 происходит окисление (сгорание) закиси углерода и остатков водорода с выделением тепловой энергии и подачи её посредством горячей воды потребителю.

В случае избытка тепловой энергии (повышенная температура обратной горячей воды) фреоновый энергоблок 3 дополнительно вырабатывает электрическую энергию и подает её потребителю. При этом, в зависимости от нзобходимого результата, посредством программатора 6 устанавливается соответствующий режим работы энерготехнологического комплекса и его блоков.

Например:

1. При максимальной тепловой нагрузке (в зимний период) газификатор 1 запускается в режиме полной газификации, сырье газифицируется до зольного остатка, водородный сепаратор 5 и газопоршневой блок 4 отключаются, генерируемый газ в полном объеме поступает в котел 2, который выдает максимальную тепловую мощность. При этом фреоновый энергоблок 3 в зависимости от температуры обратной воды дополнительной вырабатывает электрическую энергию.

2. При максимальной электрической нагрузке на полную мощность включаются газопоршневой 4 и фреоновый 3 энергоблоки.

3. При минимальных тепловых и электрических нагрузках (летний период) газификатор 1 запускается в режиме производства кокса, водородный сепаратор 5 запускается в режиме максимального отбора водорода, котел 2 работает в режиме минимальной подачи тепла, газопоршневой 4 и фреоновый 3 энергоблоки работают в зависимости от требуемой нагрузки. В этом случае энерготехнологический комплекс в основном производит дорогостоящую товарную продукцию - кокс и водород.

Таким образом достигаются максимальные технико-экономические показатели комплекса. Описанные выше пограничные режимы работы комплекса показывают возможность эксплуатации комплекса в самых разнообразных комбинация к работы составляющих его блоков. Дополнительный экологический и экономический эффекты работы комплекса по предлагаемой схеме с предварительной газификацией по технологии «Tepмoкoкc» заключается в существенном снижении загрязняющих выбросов (см.таб.l).

Таблица 1. Содержание вредных веществ в дымовых газах.