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Verfahren zur Verbesserung des Betriebes von Gaserzeugern.
Bei dem Betrieb der Gaserzeuger wird die Temperatur der Verbrennungszone in bekannter Weise durch Einführung von Wasserdampf mit der Vergasungsluft unter der Schmelztemperatur der Asche und
Schlacke gehalten. Bei Schlacken von sehr niedriger Schmelztemperatur muss aber die Vergasungsluft oft mit einer solchen Wasser-bzw. Dampfmenge gesättigt werden, dass der Wasserstoffgehalt des Generatorgases den vorgeschriebenen Wert überschreitet. Um dies zu verhindern, wurden Verfahren vorgeschlagen, bei welchen die Kohlensäure einen Teil der überaus grossen Dampfmenge zu ersetzen hat. Bei diesen
Verfahren wurde das Wasser mittels der warmen Abgase einer Gas-oder Rostfeuerung verdampft (s. deutsche Patentschrift Nr. 241586), worauf die gesättigten Abgase, mit Luft vermischt, unter den Rost des Gaserzeugers gebracht wurden.
Es wurde ferner vorgeschlagen, die Verbrennungszone des Generators lediglich mit den gekühlten Abgasen einer Industriefeuerung zu kühlen (s. amerikanische Patentschrift
Nr. 813629). Da aber die meisten Feuerungen, insbesondere Hüttenfeuerungen, ein wasserstoffhaltiges
Gas mit hohem Heizwert benötigen, so kommt dieses Verfahren bei den modernen Betrieben kaum in Betracht.
Bei Gaserzeugern mit wassergekühltem Mantel kann zur Sättigung der Vergasungsluft entweder das Warmwasser des Kühlmantels (s. deutsche Patentschrift Nr. 213961 und Nr. 165824 und österr.
Patentschrift Nr. 102671) oder der im Kühlmantel erzeugte Wasserdampf (s. britische Patentschrift
Nr. 176113) verwendet werden.
Bei diesen Verfahren ist die in den Kreislauf des Kühlwassers eingeschaltete Luftsättigung in bezug auf die Sättigungstemperatur und somit der Wasserstoffgehalt des erzeugten Generatorgases einer Änderung ausgesetzt, weil sich die Abflusstemperatur bzw.-menge des Kühlwassers des Generatormantels auch nach Erreichung eines Gleichgewichtszustandes im Betriebe des Gaserzeugers ändert.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, einen bestimmten Wasserstoffgehalt des erzeugten
Generatorgases, unter Berücksichtigung der Betriebsbedingungen und ohne Verschlackung im Gaserzeuger zu erreichen und denselben konstant zu halten. Bei dem vorliegenden Verfahren wird aus Luft und
Abgasen in bekannter Weise ein im regelbaren Verhältnis gehaltenes, abgekühltes Gemisch gebildet und dieses Gemisch mit einem Sättigungsmittel (Wasser oder Wasserdampf) gesättigt. Erfindungsgemäss findet nun die Sättigung bei einer durch einen an sich bekannten Regler überwachten, für den Generator- betrieb erforderlichen, vorherbestimmten Temperatur statt.
Wird das Warmwasser aus dem Kühlmantel des Generators als Sättigungsmittel verwendet, so kann in die Warmwasserleitung ein selbsttätiger Doppel- regler, schlechthin Temperaturmengenregler genannt, eingebaut werden, welcher einerseits die Abfluss- temperatur des Warmwassers aus dem Kühlmantel durch Regelung der in der Zeiteinheit ab-bzw. zufliessenden Kühlwassermenge, anderseits die vorausbestimmt Sättigungstemperatur des Abgas- luftgemisches durch Regelung der in der Zeiteinheit zur Sättigung herangezogenen Warmwassermenge konstant hält.
Das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren unterscheidet sich von den erwähnten bekannten Verfahren dadurch, dass hier der Feuchtigkeitsgehalt des aus Luft, abgekühlten Rauchgasen und Wasserdampf gebildeten Generatorwindes konstant gehalten wird. Durch diese Massnahme kann der Generatorbetrieb in bezug auf die Gaszusammensetzung den vorgeschriebenen Anforderungen entsprechend mit Sicherheit geleitet werden, weil der Wasserstoffgehalt des erzeugten Generatorgases keiner Schwankung ausgesetzt ist. Bei Verwendung von Kohlensorten mit niedriger Schlaekensehmelz- temperatur müssen entsprechend mehr abgekühlte Abgase in den Gaserzeuger eingeführt werden, um die Versehlaekung zu verhindern.
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Sollte die Kühlwasser-bzw. Dampfmenge zur Sättigung des einzublasenden Gemisches nicht ausreichen, so kann naturgemäss zum Ersatz Warmwasser oder Dampf aus fremder Quelle, eventuell Abdampf einer Dampfmaschine, herangezogen werden. Ist der Gaserzeuger mit einem Wassermantel nicht versehen, so ist die ganze erforderliche Wasser- bzw. Dampfmenge aus fremder Quelle zu entnehmen.
Die Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäss der Erfindung bei Gaserzeugern mit wassergekühltem Mantel ist auf der beiliegenden schematischen Zeichnung beispielsweise dargestellt.
Das Warmwasser des Kühlmantels 1 eines Gaserzeugers G wird über Leitung 2 mit Regler 16, Behälter 3, Leitung 4 mit Regler 19 in das Sättigungsgefäss 5 geführt, wo es sich auf der grossen Oberfläche der aus Raschigringen od. dgl. bestehenden Schicht 6 verteilt. Der Ventilator 7 saugt das durch einen Kühler 8 abgekühlte Gemisch von Abgasen und Luft an und drückt es im Gegenstrom zu dem Waim- wasser in das Sättigungsgefäss 5.-Das Gemisch sättigt sich mit Wasserdampf und das so gebildete Gemisch gelangt durch die Leitung 9 unter den Rost 10 des Gaserzeugers. Das überschüssige Wasser kann aus der Bodenschüssel 12 des Gefässes 5 mittels einer Pumpe 15 durch die Leitung 13 in den Kühl mantel 1 zurück- geführt werden.
Das Überstromwasser kann aus dem Behälter 3 mittels Leitung 14 in die Bodenschüssel 12 geführt werden.
Die an sich bekannten beiden Regler 16 und 19 von gleicher Bauart sind mit je einer wärme-
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des Reglers 16 ist in die Warmwasserleitung 2 eingebaut, wobei die empfindliche Hülse 17 in das Kühlwasser des Generatorkühlmantels, dessen Temperatur überwacht werden soll, eingesetzt wird. Entsprechend den Temperaturschwankungen des Warmwassers im Kühlmantel wird das Ventil 18 durch Vermittlung einer Einrichtung mit Membran und Feder auf-und abbewegt und dabei die Durchflussöffnung der Warmwasserleitung 2 und somit die in der Zeiteinheit ab-bzw. zufliessende kühlwassermenge geregelt, wodurch eine konstante Abflusstemperatur des Warmwassers erreicht werden kann.
In gleicher Weise arbeitet der Regler 19, welcher zur Überwachung der Sättigungstemperatur des Abgas-Luft-Dampfgemisehes dient und dessen Ventil 21 in die Leitung 4 eingebaut ist, wobei die wärmeempfindliche Hülse 2C sich in der Leitung 9 befindet. Entsprechend den kleinen Schwankungen der Sättigungstemperatur wird die Abflussleitung 4 durch das Regelventil M mehr oder weniger geöffnet, wodurch in der Zeiteinheit mehr oder weniger Warmwasser in das Sättigungsgefäss gelangt. Die Wirkung der beiden Regler besteht dementsprechend darin, dass einerseits das Sättigungsmittel eine konstante Temperatur besitzt und anderseits die Sättigungstemperatur selbst konstant gehalten wird. An Stelle der automatischen Regelung kann eventuell auch Handregelung treten.
Die Einstellung des Mengenverhältnisses von Luft-und Abgasen erfolgt vor den Ventilator 7 durch irgendeinen bekannten registrierenden Kohlensäuregasprüfer, welcher auf der Zeichnung nicht dargestellt ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Verbesserung des Betriebes von Gaserzeugern, bei welchem das in den Generator einzuführende, in regelbarem Verhältnis gehaltene abgekühlte Gemisch von Luft- und Rauchgasen mit einem Sättigungsmittel (Wasser oder Dampf) gesättigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Sättigung bei einer durch einen an sich bekannten Regler überwachten, für den Generatorbetrieb erforderlichen, bestimmten Temperatur stattfindet, zum Zwecke, einen bestimmten Gehalt an Wasserstoff im Generatorgas ohne Verschlackung im Gaserzeuger zu erreichen.