Способ и устройство для получения энергии, с попутным получением продуктов обжига карбонатов

(51) 22 1/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ энергии (тепловой, паровой, электрической),сопровождающийся попутным получением продуктов обжига карбонатов(известняка,доломитов, мрамора, ракушечника и т.д.) и комплексной переработки дымового газа в котлах оригинальной конструкции, предназначенных для сжигания углеводородного топлива (в том числе и низкосортных твердых топлив) и удовлетворяющих высоким экономическим требованиям по содержанию вредных выбросов в продуктах сгорания. Одновременно становится возможным получение высокой температуры горения и теплотворной способности топлива при его значительной экономии, максимально низкие затраты на обслуживание топлива.(76) Салгарин Алмат Койшыгараулы Салгарин Жаныбек Алматулы Салгарин Ескендир Алматулы(54) СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭНЕРГИИ, С ПОПУТНЫМ ПОЛУЧЕНИЕМ ПРОДУКТОВ ОБЖИГА КАРБОНАТОВ(57) Изобретение относится к теплоэнергетике. Техническим результатом является получение Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к способу и устройству получения тепловой,паровой и электрической энергии. Известен способ и топка В.В.Ключевского для слоевого сжигания топлива (А.с. СССР 1226941,кл. 23 В 7/00, 1986 г.), основными недостатками которого является постоянный контроль за процессом горения, частая загрузка топлива,дробление шлака,большие затраты на периодическое разжигание топлива и поддержание оптимальных условий горения. Известно топочное устройство с циркулирующим кипящим слоем (Заявка РСТ 90/02293, кл. 22 В 1/02, опублик.08.03.90),содержащее топочную камеру с газораспределительной решеткой, подключенную на выходе к уловителю циркулирующего материала и разделенную рециркуляционной перегородкой на утилизационный отсек и основную зону слоя,первый из которых сообщен с второй проемами над и под перегородкой и снабжен погруженным в слой материала теплообменником, содержащее запорнорегулирующий узел,размещенный в утилизационном отсеке под теплообменником выше проема под перегородкой для образования над затвором плотного слоя материала. Недостатком этого устройства является то, что погруженный в слой теплообменник характеризуется ограниченными возможностями по регулированию температуры в топочной камере, в результате чего при изменении нагрузки котла не обеспечиваются оптимальные условия горения топлива и подавления вредных для окружающей среды оксидов серы и азота, определяющие общие экономические показатели установки. Невозможность оперативного удаления горячего материала из теплообменника при авариях может приводить к повреждению его поверхностей нагрева, например, в режимах с прекращением подачи питательной воды. Эти вышеперечисленные,а также общеизвестный способ получения обожженной извести имеют совершенно неприемлемый КПД использования энергии, бесполезный расход которой оказывает свой немалый вклад на тепловое загрязнение экосреды и усиление парникового эффекта на планете. Задачей изобретения является получение дешевой энергии, сопровождающийся попутным получением продуктов обжига карбонатов, общая стоимость которых превышает стоимость затраченного топлива. Для решения применяется котел оригинальной конструкции, основной задачей которого является одновременное получение энергии и продуктов обжига. Техническим результатом является получение энергии (тепловой, паровой, электрической),сопровождающийся попутным получением продуктов обжига карбонатов(известняка,доломитов, мрамора, ракушечника и т.д.) и комплексной переработки дымового газа в котлах оригинальной конструкции, предназначенных для 2 сжигания углеводородного топлива (в том числе и низкосортных твердых топлив) и удовлетворяющих высоким экономическим требованиям по содержанию вредных выбросов в продуктах сгорания. Одновременно становится возможным получение высокой температуры горения и теплотворной способности топлива при его значительной экономии, максимально низкие затраты на обслуживание топлива. Достижение технического результата обеспечивается способом получения энергии,который включает сжигание топливной смеси в камере сгорания путем одновременного послойного сжигания карбонатов и углеводородов. И устройством получения энергии, которое состоит из камеры сгорания, камеры выгрузки продуктов сгорания и зоны отбора тепловой энергии,конструкция камеры сгорания выполнена в виде цилиндра, что позволяет создать оптимальные условия для получения эффекта выделения дополнительного тепла. Отбор энергии может происходить напрямую, а также через водяную рубашку, которая использует непосредственно жар камеры сгорания, а также тепло отходящих печных газов. Над камерой сгорания может устанавливаться устройство для выработки электрической энергии типа двигателя Стирлинга, что обеспечит получение электрической энергии из тепла. Следует принять во внимание, что описанные способ и устройство согласно фиг.1 и 2 могут быть многократно модифицированы. Прилагаемые к данной заявке пункты формулы изобретения представляют собой предложения по формулировке без ущерба для получения идущей дальше(достаточно широкой) патентной защиты. За заявителем остается право претендовать еще и на другие, раскрытые до сих пор только в описании и/или чертежах комбинации признаков. Примененные в зависимых пунктах формулы изобретения обратные ссылки (взаимосвязи) указывают на другие варианты выполнения предмета изобретения согласно основному пункту формулы за счет признаков соответствующих зависимых пунктов формулы изобретения, их не нужно понимать как отказ от достижения самостоятельной, материальной защиты для комбинации признаков из взаимосвязанных дополнительных пунктов формулы изобретения. Так как предметы изобретения зависимых пунктов формулы изобретения, принимая во внимание известный уровень техники на дату приоритета,могут быть предметом собственного и независимого изобретения, то заявитель оставляет за собой право сделать их предметом независимых пунктов формулы изобретения или сделать заявления о разделении заявки. Кроме того, они могут также содержать самостоятельные изобретения, которые имеют конструктивное выполнение, независимое от предметов предыдущих, зависимых пунктов формулы изобретения. Примеры выполнения изобретения не следует понимать как ограничение изобретения. Более того, в рамках предлагаемого раскрытия изобретения возможны многочисленные модификации и усовершенствования, в частности такие варианты, элементы и комбинации и/или материалы, которые для специалиста, принимая во внимание решение задачи изобретения, могут быть заимствованы, например, из комбинации или модификации отдельных признаков, соответственно элементов или стадий способа, описанных в определенной связи в общем описании, формах выполнения, а также в формуле изобретения и содержащихся в чертежах, и которые за счет возможности комбинирования признаков приводят к новому предмету изобретения или новым стадиям способа или последовательности стадий способа,которые также относятся к способам изготовления,контроля и работы (обработки). Настоящее изобретение поясняется конкретным примером,который,однако,не является единственно возможным,но наглядно демонстрирует возможность достижения приведенной совокупностью признаков требуемого технического результата. На Фиг.1 приведен принципиальный общий вид котла, для упрощения рисунка не показаны дополнительные устройства, такие как устройства регулировки, защиты или двигатель Стирлинга (1). Котел состоит из трех основных функциональных зон зона сгорания топлива, зона выгрузки отработанного топлива, зона подогрева теплоносителя и зона отбора отработанных газов. Зона сгорания топлива состоит из камеры сгорания (А) с радиаторами (4) и водяной рубашкой(3), топливо (5) в которую загружают через технологическое отверстие,закрываемое механической или автоматической дверью. Топливо,состоящее из смеси, одна фракция которой содержит отсеянные куски упомянутых минералов,а другая из порции любого углеводородного топлива при определенных условиях горения обладает намного большей теплотворностью и температурой горения. Соотношение фракций меняется с размерами и. соответственно,мощностью котла. При этом известняк играет роль фильтра для улавливания вредных компонентов дымового газа. В эту зону, кроме систем подачи газообразного или жидкого топлива, предусмотрено также подведение распыленной воды или пара. Эта зона предназначена для горения топлива и одновременного получения обожженной извести. Зона сгорания топлива отделяется от зоны выгрузки отработанного топлива горизонтальной колосниковой решеткой (6), которая представляет собой ряд параллельно расположенных труб,которые могут быть составной частью водяной рубашки. На этих трубах находятся механически связанная между собой система труб (Фиг.2), при этом пространство между трубами и системой, для лучшей теплопроводности и облегчения подвижности системы,заполнено смазкой, например, графитовой. Эта система снабжена расположенными перпендикулярно оси в шахматном порядке лепестками,которые поддерживают куски топлива в камере сгорания и отводят от них тепло, исключая возможность прогорания колосников, а также дополнительно прогревая входящий в камеру горения воздух. Интенсивность и температура горения может регулироваться скоростью подачи воздуха (или кислорода) вентилятором или компрессором, что позволяет использовать данный способ в качестве источника энергии. После прогорания топлива с помощью рычаг а путем поворота на 90 градусов лепестков продуктов горения просыпаются в зону выгрузки отработанного топлива, после чего они после охлаждения отбираются и сортируются. Первичный розжиг топлива происходит после загрузки подготовленных особым образом компонентов топлива через зону выгрузки золы. Зона подогрева теплоносителя (В) (воды, тосола и т.д.) представляет из себя водяную рубашку,ускорители, трубы колосников и предназначена для получения горячей воды и пара. Зона отбора тепла (С) представляет собой установленный сверху двигатель Стирлинга (1),выходную трубу (2) с коленами, на которых расположена система для дополнительного съема тепла через теплообменники, которое используется для дополнительного подогрева воды или предварительного подогрева воздуха. После отбора остаточного тепла дымовых газов,они подвергаются очистке от твердых частиц горения и последующей утилизацией с получением углекислого газа. Для удобства транспортировки, установки и получения продуктов горения предусмотрено комплектное исполнение в виде блока,установленного в контейнер. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения энергии, включающий сжигание топливной смеси в камере сгорания,отличающийся тем, что сжигание осуществляют путм одновременного послойного сжигания карбонатов и углеводородов. 2. Устройство получения энергии, состоящее из камеры сгорания, камеры выгрузки продуктов сгорания и зоны отбора тепловой энергии,отличающийся тем, что конструкция камеры сгорания выполнена в виде цилиндра. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что отбор энергии происходит через водяную рубашку,которая использует непосредственно жар камеры сгорания, а также тепло отходящих печных газов. 4. Устройство по п.2, отличающийся тем, что над камерой сгорания может устанавливаться устройство для выработки электрической энергии типа двигателя Стирлинга.