DD245441A1 - Verfahren zur hydromechanischen entaschung von druckgasgeneratoren - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur hydromechanischen Entaschung von Druckgasgeneratoren zur Vergasung von stueckiger oder staubfoermiger Kohle unter Druck. Ziel der Erfindung ist eine Erhoehung der Leistungsfaehigkeit der Entaschungsanlagen an Druckgasgeneratoren durch die Eliminierung verschleissgefaehrdeter Baugruppen. Die technische Aufgabe besteht darin, die labile Fahrweise des Entaschungsverfahrens zu stabilisieren. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass das unter Druck stehende heisse Asche-Schlackegemisch in einem Flutraum geloescht, im anschliessenden Brecherraum auf den kleinsten Querschnitt der Foerdereinrichtung zerkleinert und ueber eine Aufgabevorrichtung mit Rohrleitungen hydraulisch unter Druck zum Aschespuelraum gefoerdert wird. Die Anwendung der Erfindung erfolgt in Druckgaswerken. Figur

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur hydromechanischen Entaschung von Druckgasgeneratoren zur Vergasung von stückiger oder staubförmiger Kohle unter Druck, insbesondere bei der Sauerstoffdruckvergasung, wobei die Anwendung in Druckgaswerken zur Erzeugung von Stadtgas oder Synethesegas erfolgt,

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Nach der DD-PS 110511 erfolgt die Entaschung von Druckgasgeneratoren über die Elemente Drehrost mit Ascheräumer, Ascheschleuse, Aschefallschacht sowie Lösch rinne mit Kratzerband und Düsenrohr. Durch den Drehrost wird die Schlacke und die Asche mittels Ascheräumer unter Betriebsdruck in die Ascheschleuse gefördert. Nach der Entspannung der Ascheschleuse gelangt die Asche/Schlacke durch den Aschefallschacht in die mit Wasser gefüllte Löschrinne mit Kratzerband, das die Vergasungsrückstände über ein Brecherwerk in die Spülrinne fördert. Das Brecherwerk hat hierbei die Aufgabe, anfallende Schlackestücke auf eine spülfähige Korngröße von etwa 30 mm zu zerkleinern. Durch Spüldüsen wird das Asche/Schlacke-Wassergemisch in einer offenen Spülrinne zu Druckerhöhungspumpen und von dort aus über Rohrleitungen zum Ascheabsetzbecken gefördert. Dieses Entaschungsverfahren hat sich im praktischen Betrieb als nicht funktionsfähig erwiesen. Als nachteilig hat sich herausgestellt, daß beim Entaschungsvorgang Luftsauerstoff in den Aschefallschacht eintritt. Hier kann es zur Verpuff ung und damit zur Zerstörung des Aschefallschachtes und Beschädigung weiterer Anlagenteile sowie zur Gefährdung des Bedienungspersonals kommen. Die Asche führt durch Zementierung und Anbackungen in der Löschrinne zu Funktionsstörungen, die mit hohem Zeit- und Kraftaufwand beseitigt werden müssen. In der offenen Spülrinne kommt es kontinuierlich zum Stau von Asche und Schlacke, diese ist danach manuell auszutragen und zu reinigen. Die Asche wird mit LKW zum Spülraum gefahren. Das Asche-Wassergemisch wird im Pumpenschacht durch Aschebreipumpen auf ein Druckniveau angehoben, daß die Abförderung über die Aschebreileitungen bis zum Spülraum gestattet. Infolge des hohen Verschleißes mechanisch bewegter Maschinenelemente—Kratzerkette, Aschebrecherund Aschebrei pum pen — ist ein hoher Wa rtungs- und Reparaturaufwand zu betreiben und die Fahrweise der Entaschung der Druckgasgeneratoren wird sehr instabil. Dieser unbefriedigende technische Stand führte zu einer Vielzahl von DD-PS zur Druckentaschung wie WP 210297; WP 210704; WP 210928; WP 210296; WP 210298; WP 210925; WP 210926; WP 210927; die dadurch gekennzeichnet sind:

— daß der im Druckgasgenerator herrschende Druck zur Einleitung der Asche in das unter Druck stehende Aschespülsystem genutzt wird,

— daß die Ascheschleuse naß betrieben wird.

Ein wesentliches Problem der vorgeschlagenen Lösungen ist die Beherrschung von Grobschlacke bis zu einer. Korngröße von 200mm.

Solche Schlackestücke erfordern bei Anwendung der Spülentaschung Rohrdurchmesser von mindestens 600 mm. Da weiterhin Strömungsgeschwindigkeiten von mindestens 3m/s für eine sichere Förderung solcher Schlackestücke erforderlich sind, wird insbesondere die Spülentaschung über größere Entfernungen wegen des hohen Bedarfes an Spülwasser und damit auch an Energie unökonomisch. So wird im WP 2'10925die Brechung der Schlacke innerhalb des Druckgasgenerators mit Hilfe einer unterhalb des Drehrostes angeordneten Brecheinrichtung vorgeschlagen. Die Beherrschung einer solchen Brecheinrichtung unter den Bedingungen des Generators (300⁰C, 2,6MPa) muß jedoch als schwierig angesehen werden. Andere Lösungen sehen eine Abtrennung der groben Schlacke durch:

— Siebeinrichtungen (WP 210297; WP 210704)

— Gegenstromklassierung (WP 210296; WP 210928; WP 210926; WP 210927) oder

— Wirbelschichtklassierung (WP 210298)

und getrennteAbfördersystemefürdie Grobschlacke und Asche vor. Der Nachteil dieser Lösungen besteht insbesondere in dem hohen technischen Aufwand, bedingt durch die Installation von 2 Abfördersystemen und die komplizierte Fahrweise, die durch das Zusammenwirken beider Abfördersysteme bedingt ist.

Neben diesen, die Einzelpatente betreffenden Nachteile ist als genereller Nachteil sämtlicher in den Erfindungsbeschreibungen dargelegten Lösungen anzusehen, daß die Ascheschleuse naß betrieben wird. Eine solche Verfahrensweise ist nicht ohne weiteres überschaubar und beinhaltet die Sicherheit und die Funktionstüchtigkeit des Entaschungssystems betreffende Risiken. So ist aus Gründen der Sicherheit das Eindringen von Rohgas oder Vergasungsmittel in die Ascheschleuse auszuschließen. Es

wird deshalb in WP 210928 eine ständige Spülung der Ascheschleuse mit einem Inertgas vorgeschlagen. Darüber hinaus muß aus Sicherheitsgründen die Flutung des Generators ausgeschlossen werden.

Ein weiterer Nachteil ist in der Kondensation von Wasserdampf im Bereich der Aschezone und der Ascheabförderung bis zur Ascheschleuse zu sehen, die zu Ascheansätzen und damit zu Störungen in der Ascheabförderung führen kann.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Erhöhung der Leistungsfähigkeit der Entaschungsanlagen durch die Eliminierung yerschleißgefährdeter Baugruppen, die Erzielung eines stabilen funktionstüchtigen Fahrbetriebes der Entaschung, eine wesentliche Verbesserung der Arbeits- und Lebensbedingungen der Werktätigen in diesen Anlagen und eine Verbesserung der Ökonomie des Verfahrens der Vergasung aschehaltiger Brennstoffe unter Druck. Bei der Anwendung der Erfindung werden weiterhin folgende Vorteile erreicht:

— Es liegt ein geschlossenes Drucksystem vom Einzelgenerator bis zur Abgabe der Asche in einer Aufbereitungsanlage oder einer Deponie vor. Der Energieeintrag zur Förderung des Asche/Wassergemisches muß nicht wie bei geöffnetem System mittels Gemischpumpen oder zusätzlichen Schleuseneinrichtungen erfolgen.

— Die Ascheschleuse wird weiterhintrocken betrieben; damit entfällt jegliche Beeinflussung des Generatorbetriebes durch das Entaschungssystem.

— Die Schwachstellen der bisher verwendeten Entaschungstechnologie werden weitestgehend eliminiert (Kratzerkette, Aschespülrinne, Aschebreipumpen), dies ergibt eine wesentliche Verringerung des Wartungs- und Reparaturaufwandes.

— Durch die Nutzung des Flutraumes als „Pufferbehälter" ist die weitere hydromechanische Entaschung unabhängig von der Entaschung des Generators in die Ascheschleuse. Damit ist eine weitestgehende Vergleichmäßigung und damit Optimierung des Ascheaustrages möglich.

— Das Verfahren ist für eine Automatisierung und Computersteuerung geeignet, damit verringert sich der Bedarf an Arbeitskräften wesentlich.

— Der Austritt von Asche und Wasser wird in der Generatorenanlage verhindert, damit verbessern sich die Arbeits- und Lebensbedingungen der Werktätigen wesentlich.

— Der Zutritt von Luftsauerstoff in das Entaschungssystem wird verhindert und die Bildung explosiver Gasgemische ausgeschlossen.

— Die Ascheschleuse wird nicht mehr bis auf Atmosphärendruck, sondern nur bis auf Flutraumdruck oder geringfügig darunter entspannt, damit entfallen die derzeit vorhandenen Probleme beim Öffnen des unteren Aschekegels und der Bedarf an Bespannungsdampf verringert sich.

— Die möglichen Lastwechselzahlen der Ascheschleuse erhöhen sich, da nur eine Teilentspannung der Ascheschleuse vorgenommen und die Temperatur in der Ascheschleuse annähernd konstant gehalten wird, damit erhöht sich die Standzeit dieser Ausrüstungen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die technische Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst wird.

Die technische Aufgabe besteht darin, die labile Fahrweise des Entaschungsverfahrens zu stabilisieren bei gleichzeitiger Erhöhung der Produktion und Verbesserung der Arbeits- und Lebensbedingungen der Werktätigen.

Merkmale der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren zur hydromechanischen Entaschung von Druckgasgeneratoren zur Vergasung von stückiger oder staubförmiger Kohle unter Druck mit Ausschleusung des trockenen Asche-Schlackegemisches durch die Ascheschleuse ist dadurch gekennzeichnet, daß das unter Druck stehende heiße Asche-Schlackegemisch in einem Flutraum gelöscht, in dem anschließenden Brecherraum auf den kleinsten Querschnitt der Fördereinrichtung zerkleinert und über eine Aufgabevorrichtung mit Rohrleitungen hydraulisch unter Druck zum Aschespülraum oder einer Ascheaufbereitungsanlage gefördert wird.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel mit Zeichnung erläutert werden: Wie in der Zeichnung dargestellt, fällt die Asche und Schlacke, weiterhin nur Asche genannt, über den oberen Aschekegelverschluß 1 in die auf Vergasungsdruck bespannte Ascheschleuse 3. Nach dem Schließen des oberen Aschekegel verschlusses 1 bei Max-Stand Asche wird die Ascheschleuse 3 über die Entspannung 2 annähernd auf Flutraumdruck (ca. 1,0MPa) entspannt. Der vollständige Druckausgleich zwischen Ascheschleuse 3 und Flutraum 5 wird durch das Öffnen des unteren Aschekegelverschlusses 4 hergestellt. Die Aschefällt durch Schwerkraftwirkung in den Flutraum 5. Dieseristim unteren Teil mit Wasser gefüllt, das über die Leitung 6 zugeführt und standgeregelt wird. Für technologische Störungen am Durchlauf Flutraum 5 zum Brecherraum 8 ist eine Überlauf leitung 16 angebracht. Im oberen Teil des Flutraumes 5 wird Dampf oder ein inertes Medium über die Bespannungsleitung 7 zugeführt, der konstant den erforderlichen Druck über eine Druckregelung aufrecht erhält. Die Asche wird im Wasser des Flutraumes 5 abgekühlt und sedimentiert entsprechend der Korngröße in den Brecherraum 8, der dem Flutraum 5 ohne Zwischenschaltung von Absperrelementen nachgeschaltet ist. Zur Beseitigung von Schlackenbrücken zwischen Flutraum 5 und Brecherraum 8 wird über die Leitung 15 Druckwasser zugeführt. Der bei der Abkühlung der Asche gebildete Dampf wird zur Aufrechterhaltung des Druckes genutzt. Durch den Brecher 9 wird die

Grobschlacke auf eine förderfähige Korngröße gebrochen, er wirkt gleichzeitig als Dosierorgan für die Aschezuführung zur Austragsvorrichtung 10. Am Ausgang des Brecherraumes 8 ist außen oder innenliegend eine Austragsvorrichtung 10 angeordnet, die das Asche-Wassergemisch unterhalb des Brechers 9 abführt. Als Triebwasser wird Kohletrübe verwendet, das über die Regelung 11 zugeführt wird. Die Triebwasserzuführung erfolgt abhang ig von der erforderlichen Transportkonzentration u nd wird vor Öffnen des unteren Aschekegel Verschlusses 4 zu- und nach Min-Standim Brecherraum 8 abgeschaltet. Hierzu sind die Armaturen 12 und 13 anzusteuern. Das Asche-Wassergemisch verläßt die Entaschungsanlage über die Aschebreileitung 14. Die maximal gleichzeitig möglichen Ausschleusungen von Einzelgeneratoren sind abhängig von der Förderkapazität der Abförderleitung und können über ein Computerprogramm gesteuert werden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur hydromechanischen Entaschung von Druckgasgeneratoren zur Vergasung von stückiger oder staubförmiger Kohle unter Druck mit Ausschleusung.des trockenen Asche-Schlackegemisches durch die Ascheschleuse, dadurch gekennzeichnet, daß das unter Druck stehende heiße Asche-Schlackegemisch in einem Flutraum gelöscht in dem anschließenden Brecherraum auf dem kleinsten Querschnitt der Fördereinrichtung zerkleinert und über eine Aufgabevorrichtung mit Rohrleitungen hydraulisch unter Druck zum Aschespülraum gefördert wird.

   Hierzu 1 Seite Zeichnung