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Gazogène à gazéifica tion descendante.
La présente invention concerne des gazogènes à gazéifi- cation descendante de combustibles goudronneux, en particulier de briquettes de lignite, en vue de l'emploi pour le fonctionnement de véhicules à gaz de gazogène, et comportant une arrivée d'air par l'espace annulaire entre la parai extérieure de la cuve de gazogène et la paroi de la cuve intérieure en forme de chaudron à partie supérieure rétrécie en cône, cette arrivée se faisant au moyen de tuyères réparties sur la périphérie de ce chaudron.
La caracté- ristique principale de l'invention consiste en une constitution particulière du chaudron et en une disposition des tuyères d'amenée d'air, grâce auxquelles il est possible de conserver pour toutes les charges l'élévation de température nécessaire
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pour la décomposition complète c.u youdron Et la ..'eertition uni- :::01"'::'18 de la température dans 1-s sections en z0n du,. lit de ccm- 'z us 1 1LlJ l e , sa ;xs que soit dépassée la .t ? <qJ h? a i L1J1> e <::x : 1ii1* admissible pour éviter la formation de scories, et d'obtenir en n6te tecips une variation do la grandeur de 1s zCne de ccnbustion, de telle i±é iÀïé i qu? ±' lLa f GLï.Îà É Ô Ë ïi de ¯jsz ? adapte 8LD C1181;r:;s val'")iab10s. Iù.: faut .u g. i i i 6 :? C11 o i: .ùi? - ;,<.
J ± <; i:# , dans le cas où une <,; iiii;;;o forniation de ncorics se prG8' 'j..tp, la scorie ne puisse pas i .# J e ]¯ 1 Tr ù- lE paroi i 1 Lo. chaudron .:é ; 1 [iL:, 1 ' G s p a J et le temps r(;CG88ailc::' pour i <: : < ì? s 1,i i:? et pour 3'écoulr¯') ;v /. :, le bas avec
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le combustible.
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pour ro,,-' 1-.r ces s J o #iî 1 .t 1 J i; *i , l':?8 a 'i uj=é i? P d zip reparties sur la périphérie du chsuaron, <. i =w a 1; dens celui-ci à la partie inférieure, J ' i s L :ij:0 < da ix .s 1 ."'''ction 18 plue ;: é .t:< o 1, tJ à l =. x, .l 1 supérieurf r 1 é tr é J 1 c'n cCn';; J co :1.i 1 . ir. ii e 1-. :; : #> o 1 i la cuve e <, i i t é?r 1 s ur à c (D c 11, 3 u i b 1 e s;ont diriges o u c- e i - L wrs le haut de Aort0 qu"' leur.- 2::; ±'oi>i.:.i:>.;- des :;l:lÉl'}et:)ic0S d'un cî;:e dirige par s pointe VJ'8 s 1 ? haut.
En .;>' ; :#r.: .1 ... iii> z ; le cnsudron s t 1)0 urvu, iù:: é ù 1. éi .l =r i;.: e % t r'n-desGOuc -:0S uuv'"rtures de tuyère, à ' i=rJ é leroe.is s e <;*e n.t qui se rétrécit nsuite de nouveau pz? oi;? e,s s 1- ve 1;:e #i t j c.s ç u ' à, Lme section plus petite let section supérieure
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située à hauteur des tuyères.
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L'angle d' inclinaison des tuyërps 't .1 1 < dimensions de L ' è i a= g. is s el;en t d u cl-.audrún dépendent de 'le. nature r't de le gran- deur ainsi que de lélëvation du point de fusi- des cendres du combustible à ga z é 1± 1 ==? ; et ô r ii out'."e etc la rL:.l1G.':-:UI") des veria-
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tions de charge.
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L'action de l'aàei;J±:<,1#;nt de tuyër'-s 0n cof.ibinaison avec la ±'0:C,::9 du chaudron, lors s ., u f? o :.;J .w 1 co ni ,e i.: i 1;.t é u .'szoëne, F # t la
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suivante :
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Si en cas de charge minime du gazogène, une petite quantité d'air est aspirée de l'espace annulaire par- les tuyères dans la chambre de foyer, la vitesse de sertie de l'air est également mini- me et l'air est dévié vers le bas de telle manière que la zone de feu peut se former seulement dans la..section la plus étroite de la partie supérieure du chaudron, c'es t à dire à hauteur des tuyè- res.
Une petite. quantité de combustible seulement, située dans cette section; et de hauteur minime, est brûlée et en même temps le rayonnement de chaleur vers le haut dans l'approvisionnement de combustible et l'élimination des gaz qui en résulte ont une valeur minima.
Si la charge augmente, la quantité d'air aspirée augmente également et par conséquent aussi, pour une même section des tuyères, la vitesse de sortie de l'air. Ce dernier pénètre par suite de l'énergie d'écoulement croissante, dans une mesure, plus forte dans la partie supérieure du chaudron située plus haut, al- lant en croissant par suite de l'élargissement en cône pour ce qui concerne sa section transversale,et embrasse par- conséquent des quantités de combustible augmentant, de sorte que la zone de combustion se- développe non seulement en hauteur mais également en largeur et que la production de gaz s'adapte automatiquement à la charge accrue.
L'agrandissement de la zone de feu lors.que la charge augmen- te empêche l'augmentation excessive de- sa température, de sorte que pour un dimensionnement approprié des sections transversales du chaudron et de l'angle d'inclinaison des tuyères, il ne se produit pas de fusion des scories. Lorsque toutefois en cas de formation minime de scories se produisant encore, :ces scories s'écoulent vers le bas, l'élargissement du chaudron disposé immédiatement 'sous les tuyères empêche le collage des scories à la maçonnerie réfractaire et permet, en cas de dimensionnement approprié, le .refroidissement
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et la granulation, des parties de scorie et leur chute avec le combustible découlant vers la partie élargie.
Une autrecaractéristique de l'invention etla disposition d'une partie cylindrique se raccordant au rétrécissement du chau- dron et pourvup du côté intérieur de plusieurs r@nfoncements en vue du changement continuel de section.
Par ces renfoncements, par exemple ondulée ou en angle, et dépendant pour ce qui concerne la grandeur de leur angle, de l'angle de talus ou de l'angle de frottement du combustible dans la partie correspondante de la gazéification, renfoncements créés dans la partie cylindrique située à l'intérieur de la zône inférieure de réduction du chaudron,
le combustible et le courant de gaz sont soumis plusieurs fois à un changement régulier de densité et de vitréeet de ce fait le combustible et le gaz sont mis en contact intime l'un avec l'autre. La conséquence en est une meilleure décomposition des constitu@nts de goudron existant encore éventuellement daim le gaz.
Pour conduire, en particulier pour de faibles charges, le courant d'air et de gaz autant que possible au milieu de la cuve et contribuer ainsi à ce qu'il y ait, même dans ce cas, un lit uniforme de combustible pour ce qui concerne l'élévation de la température etle développement de la température, la grille a une forme allant en ::,' élevant fortement vers le milieu et monte dans la partie inférieure élargie du chaudron de telle manière que le trajet des gaz vers le milieu de la grille est notablement raccourci e't que ces gaz s'écoulent pour une grande partie à cause de la résistance ainsi réduit?, vers le bas dans le milieu de la cuva.
La conformation bombée vers le haut; au milieu, de la zone de combustion dans la partie supérieure du chaudron, en cas de charge plus forte du gazogène; compense les longueurs, ré- duites des trajets du gaz pour cette conformation de la grille particulièrement favorable pour de faibles charges.
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Le mode particulier de constitution de la grille pro- duit encore un autre avantage en ce sens que la grille est réalisée de façon à pouvoir s'abaisser à partir de sa position normale. Cette disposition procure la possibilité, en cas de. mise hors service du gazogène en vue du nettoyage ou d'une opération analogue, après l'enlèvement de l'approvisionnement de combustible restant dans la cuve supérieure et des cendres du cendrier inférieur, d'évacuer par abaissement de la grille le coke en morceaux se trouvant dans le chaudron, séparément;
de manière à le préserver et de le faire descendre sans détérioration dans le cendrier, de 1'.enlever de- celui ci et de l'employer pour la remise en service du gazogène. par l'emploi du coke enlevé du chaudron, très apte à la réaction et très facile à allumer, pour la mise en service du gazo- gène, celle-ci est fortement facilitée et accélérée.
Suivant la présente invention, on a prévu dans ce but au bord supérieur de la cuve à combustible une tubulure d'introduction par laquelle une tuyère d'allumage sous la forme d'un tube est intro- duite obliquement de telle façon qu'elle s'avance- par son extrémité inférieure au milieu du chaudron à hauteur des orifices'des tuyères à air. Lors de la mise en service du gazogène, le combustible d'al- lumage ou une flamme prévue à cet effet est aspiré par la tuyère d'allumage dans le coke chargé au préalable et enflamme celui-ci tellement rapidement qu'au bout .de peu de temps, la tuyère d'allu- mage peut être retirée de nouveau et la tubulure d'introduction peut être fermée.
Un gazogène établi suivant la présente invention est re- présenté au dessin en coupe à titre d'exemple.
La cuve 1 du gazogène porte à la partie supérieure, d'une manière connue, le réservoir 2 à approvisionnement en combustible et est fixée du bas sur le logement du cendrier 3. Dans la moitié inférieure de la -cuve 1, on a disposé la cuve intérieure 4 en forme de chaudron, s'avançant par sa partie inférieure dans le cendrier 3.
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Sa paroi de tôle 6, pourvu.? intérieurement d'un revêtement 5 ré- fractaire, est reliée à. l'extrémité supérieure à la paroi de la cuve extérieure 1 et à la partie inférieureà la bride inférieure 8 de la cuve extérieure.
Les tuyères d'amenée d'air ±: répartie sur la. périphérie du chaudron s'étendent obliquement avec le haut à partir de l'es- pace annulaire située entre les par ois de cuve 6 et 1 et débou- chent dans la section la plus étroite de la partie supérieure 10, rétrécie en cône, dans le chaudron.
Immédiatement e n-des so us destuyères 9,on a prévu un élar- gissement 11 du chaudron et cette partie élargie se rétrécit de nouveau progressivement vers le bas jusqu'à une section 12 qui est plus petite que celle située à hauteur des tuyères
Dans la partie cylindrique 13 prévue ensuit!? entre ce ré- trécissement et l'élargissement inférieur dans le chaudron; on a représenté des renfoncements 14. L'entrée d'air dans l'espace annulaire se fait en 15 et la sortie du gaz par le cendrier en 16.
La grille 17, s'élevant fortement versle milieu, s'avance dans l'élargissement inférieur du chaudron et est pourvue à l'en- droit de son support 18 d'un dispositif approprié de telle maniè- re que par l'actionnement du levier 19 servant en même temps de dispositif de secouement, la grille peut être abaissée ou amenée dans sa position de fonctionnement.
La tuyère 20 d'allurnage, prévue pour l'allumage rapide, se place dans la tubulurp oblique 21 disposée dans la partie su- périeure de la cuve 1 du gazogène.
22 est une ouverturepouvant être fermée, pratiquée dans l'enveloppe de la cuve du gazogène pour l'extraction du combustible de la cuve 1 et du réservoir 2 et pour le chargement du coke entrait du chaudron et employé pour la mise en service, et 23 est une ouverture analogue dans le logement du cendrier pour l'éva- cuation des cendres ou du coke s'accumulant dans le foyer.
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Downward gasifier.
The present invention relates to gasifiers with downward gasification of tarry fuels, in particular lignite briquettes, for use in the operation of gasifier gas vehicles, and comprising an air inlet through the annular space. between the outer parai of the gasifier tank and the wall of the inner tank in the form of a cauldron with an upper part narrowed into a cone, this arrival being made by means of nozzles distributed over the periphery of this cauldron.
The main characteristic of the invention consists in a particular constitution of the cauldron and in an arrangement of the air supply nozzles, thanks to which it is possible to maintain for all the loads the necessary temperature rise.
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for the complete decomposition cu youdron And the .. 'eertition uni- ::: 01 "' :: '18 of the temperature in 1-s sections in z0n of the ,. bed of ccm-' z us 1 1LlJ le, sa; xs that the admissible .t? <qJ h? ai L1J1> e <:: x: 1ii1 * be exceeded in order to avoid the formation of slag, and to obtain, in short, a variation of the magnitude of the combustion zone, of such i ± é iÀïé i qu? ± 'lLa f GLï.Îà É Ô Ë ïi de ¯jsz? adapts 8LD C1181; r:; s val' ") iab10s. Iù .: must .u g. i i i 6:? C11 o i: .ùi? -;, <.
J ± <; i: #, in the case where a <,; iiii ;;; o forniation of ncorics is prG8 '' j..tp, the slag cannot i. # J e] ¯ 1 Tr ù- lE wall i 1 Lo. cauldron.: é; 1 [iL :, 1 'G s p a J and the time r (; CG88ailc ::' for i <:: <ì? S 1, i i :? and for 3 'elapsed'); v /. :, the bottom with
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fuel.
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for ro ,, - '1-.r these s J o # iî 1 .t 1 J i; * i, l ':? 8 a' i uj = é i? P d zip spread over the periphery of the chsuaron, <. i = w a 1; dens this one at the bottom, J 'is L: ij: 0 <da ix .s 1. "' '' ction 18 plus;: é .t: <o 1, tJ at l =. x, .l 1 superiorf r 1 é tré J 1 c'n cCn ';; J co: 1.i 1. Ir. Ii e 1-.:;: #> O 1 i la vat e <, iit é? R 1 s ur to c (D c 11, 3 uib 1 es; have directed or c- ei - L wrs the top of Aort0 qu "'their.- 2 ::; ±' oi> i.:. i:>.; - des:; l: lÉl '} and:) ic0S of a cî;: e directed by s point VJ'8 s 1? high.
In.;> '; : #r .: .1 ... iii> z; the cnsudron st 1) 0 urvu, iù :: é ù 1. éi .l = ri;.: e% t r'n-desGOuc -: 0S uuv '"rtures of nozzle, at' i = rJ é leroe.is se <; * e nt which shrinks then again pz? oi ;? e, ss 1- ve 1;: e #itj cs ç u 'à, Lme smaller section let upper section
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located at the height of the nozzles.
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The angle of inclination of the nozzles 't .1 1 <dimensions of L' è i a = g. is s el; en t d u cl-.audrún depend on 'le. nature r't of the magnitude as well as of the rise of the ash melting point of the fuel to ga z é 1 ± 1 ==? ; and ô r ii out '. "e etc la rL: .l1G.': -: UI") of veria-
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load tions.
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The action of the aàei; J ±: <, 1 #; nt of tuyër'-s 0n cof.ibination with the ± '0: C, :: 9 of the cauldron, during s., U f? o:.; J .w 1 co ni, e i .: i 1; .t é u .'szoëne, F # t la
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next :
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If at a minimal charge of the gasifier a small amount of air is sucked from the annulus through the nozzles into the combustion chamber, the air crimp speed is also minimal and the air is deflected downwards so that the fire zone can form only in the narrowest section of the upper part of the cauldron, ie at the height of the nozzles.
A small. quantity of fuel only, located in this section; and of minimal height, is burned and at the same time the heat radiation upwards in the fuel supply and the resulting gas removal have a minimum value.
If the load increases, the quantity of air drawn in also increases and consequently also, for the same section of the nozzles, the air outlet speed. The latter penetrates as a result of the increasing flow energy, to an extent, stronger in the upper part of the higher cauldron, increasing in consequence of the enlargement in cone as regards its cross section. , and therefore embraces increasing amounts of fuel, so that the combustion zone expands not only in height but also in width and that the gas production automatically adapts to the increased load.
The enlargement of the fire zone as the load increases prevents the excessive increase of its temperature, so that for proper sizing of the cross sections of the cauldron and the angle of inclination of the nozzles it is necessary to slag does not melt. When, however, in the event of minimal slag formation still occurring,: these slags flow downwards, the enlargement of the cauldron placed immediately under the nozzles prevents the slag from sticking to the refractory masonry and allows, in the event of dimensioning appropriate, cooling
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and granulation, slag parts and their fall with fuel flowing to the enlarged part.
Another feature of the invention is the provision of a cylindrical part connecting to the constriction of the boiler and provided on the inside with several recesses for the continual change of section.
By these recesses, for example corrugated or at an angle, and depending as regards the magnitude of their angle, of the slope angle or of the friction angle of the fuel in the corresponding part of the gasification, recesses created in the cylindrical part located inside the lower reduction zone of the cauldron,
the fuel and the gas stream are subjected several times to a regular change of density and glazing, and thereby the fuel and gas are brought into intimate contact with each other. The consequence is a better decomposition of the tar constituents still possibly existing in the gas.
To conduct, especially at low loads, the flow of air and gas as much as possible in the middle of the vessel and thus help that there is, even in this case, a uniform bed of fuel for what concerns the rise in temperature and the development of the temperature, the grid has a shape going in ::, 'rising sharply towards the middle and rises in the enlarged lower part of the cauldron in such a way that the path of the gases towards the middle of the grid is noticeably shortened and these gases flow largely because of the resistance thus reduced ?, down into the middle of the cuva.
The conformation bulging upwards; in the middle, of the combustion zone in the upper part of the cauldron, in the event of a higher load of the gasifier; compensates for the short lengths of the gas paths for this configuration of the grid which is particularly favorable for low loads.
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The particular mode of constitution of the grid produces yet another advantage in that the grid is made in such a way that it can be lowered from its normal position. This provision provides the possibility, in case of. shutting down the gasifier for cleaning or a similar operation, after removing the fuel supply remaining in the upper tank and the ash from the lower ashtray, to remove the coke in pieces by lowering the grate lying in the cauldron, separately;
in such a way as to preserve it and to lower it without deterioration into the ashtray, to remove it and to use it for putting the gasifier back into service. by using the coke removed from the cauldron, which is very suitable for reaction and very easy to ignite, for putting the gas into service, this is greatly facilitated and accelerated.
According to the present invention, for this purpose there is provided at the upper edge of the fuel tank an introduction pipe through which an ignition nozzle in the form of a tube is introduced obliquely in such a way that it s 'advance- by its lower end in the middle of the cauldron at the height of the orifices' of the air nozzles. When the gasifier is put into service, the ignition fuel or a flame provided for this purpose is sucked through the ignition nozzle into the pre-loaded coke and ignites the latter so quickly that at the end of it. In a short time, the ignition nozzle can be withdrawn again and the introduction nozzle can be closed.
A gasifier made in accordance with the present invention is shown in the sectional drawing by way of example.
The tank 1 of the gasifier carries at the top, in a known manner, the fuel supply tank 2 and is fixed from the bottom on the housing of the ashtray 3. In the lower half of the tank 1, the inner tank 4 in the shape of a cauldron, jutting out through its lower part into the ashtray 3.
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Its sheet metal wall 6, provided.? internally with a refractory lining, is connected to. the upper end to the wall of the outer tank 1 and the lower part to the lower flange 8 of the outer tank.
The air supply nozzles ±: distributed over the. periphery of the cauldron extend obliquely with the top from the annular space between the vessel walls 6 and 1 and open into the narrower section of the upper part 10, narrowed into a cone, in the cauldron.
Immediately at the bottom of the nozzles 9, an enlargement 11 of the cauldron is provided and this enlarged part tapers again gradually downwards to a section 12 which is smaller than that located at the height of the nozzles.
In the cylindrical part 13 provided next !? between this narrowing and the lower enlargement in the cauldron; recesses 14 have been shown. The air inlet into the annular space is at 15 and the gas exits through the ashtray at 16.
The grid 17, rising steeply towards the middle, projects into the lower widening of the cauldron and is provided at the location of its support 18 with a suitable device in such a way that by actuating the boiler. lever 19 serving at the same time as a shaking device, the grid can be lowered or brought into its operating position.
The ignition nozzle 20, provided for rapid ignition, is placed in the oblique tube 21 arranged in the upper part of the tank 1 of the gasifier.
22 is a closable opening in the casing of the gasifier tank for extracting fuel from tank 1 and tank 2 and for loading coke entering the cauldron and used for commissioning, and 23 is a similar opening in the ashtray housing for the evacuation of ash or coke accumulating in the hearth.