DD271038A3

DD271038A3 - COMPACT BURNER FOR CARBON GASIFICATION

Info

Publication number: DD271038A3
Application number: DD30451287A
Authority: DD
Inventors: Erhard Hensel; Erhard Paul; Martin Gralla
Original assignee: Freiberg Brennstoffinst
Priority date: 1987-07-02
Filing date: 1987-07-02
Publication date: 1989-08-23

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kohlenstaub-Kompaktbrenner, der in Kohlenstaub-Druckvergasungsreaktoren zum Einsatz kommt. Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Brenners, der weniger Aufwand bei der Festigung, beim Transport und der Montage/Demontage erfordert. Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Brenner mit minimaler Baulaenge zu schaffen. Erfindungsgemaess gehen die durch koaxial angeordnete Brennerrohre gebildeten Ringraeume am dem Brennermund gegenueberliegenden Ende in Tellerraeume ueber. Mehrere Tellerraeume von benachbarten Ringraeumen sind in einem Tellergehaeuse zusammengefasst. Die Zu- und Abfuehrungen der Medien sind in achsparalleler oder bis zu 20 geneigter Richtung angeordnet und mit den zugehoerigen Tellerraeumen verbunden. FigurThe invention relates to a pulverized coal compact burner used in pulverized coal pressure gasification reactors. The aim of the invention is to provide an improved burner that requires less effort in consolidation, during transport and assembly / disassembly. The object of the invention is to provide a burner with minimal Baulaenge. According to the invention, the annular spaces formed by coaxially arranged burner tubes are transferred to chambers at the end opposite the burner mouth. Several compartments of neighboring ring rooms are combined in a Tellergehaeuse. The inlets and outlets of the media are arranged in an axis-parallel or up to 20 inclined direction and connected to the associated disk space. figure

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Field of application of the invention The invention relates to a pulverized coal compact burner used in pulverized coal pressure gasification reactors. Characteristic of the known technical solutions

Es sind bereits Kohlenstaubvergasungsbrenner mit der komplexen Aufgabe Zündung, Flammenüberwachung und Vergasungsmittelzuführung entwickelt worden, wobei die Medienzuführung zu den einzelnen Brennerrohrringräumen durch eine kaskadenförmige vertikale Staffelung über seitliche Anschlußstutzen erfolgt. In der Patentschrift DD 237363 ist ein solcher Brenner dargestellt. Die Anzahl der Zuführungs- oder im Fall von Kühlwasser auch Abführungsstutzen kann aber bei komplizierterer Ausführung gegenüber der schematischen Darstellung in dieser Schrift größer sein. Durch die große Anzahl der Anschlußstutzen führt dieser Brenneraufbau zu einer großen Brennerlänge mit großem Bauraumanspruch. Diese Brennerlänge führt zu hohen Aufwendungen für die Flammenüberwachung, bei der Fertigung, der Montage und Demontage, bei den Medienanschlußzuführungen und bei dem Transport.There are already coal dust gasification burner with the complex task of ignition, flame monitoring and Vergasungsmittelzuführung been developed, the media supply to the individual Brennerrohrringräumen done by a cascade-shaped vertical staggering over lateral connecting pieces. In the patent DD 237363 such a burner is shown. However, the number of supply or, in the case of cooling water, exhaust nozzles may also be greater in the case of a more complicated design compared to the schematic representation in this document. Due to the large number of connecting pieces of this burner construction leads to a large burner length with a large space requirement. This torch length leads to high expenses for flame monitoring, during production, assembly and disassembly, in the media connection feeders and during transport.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, einen Brenner zu schaffen, der durch geringen Fertigungs-, Transport-, Montage- und Demontageaufwand die Ökonomie und die technologischen Parameter der Staubdruckvergasung weiter verbessert.The object of the invention is to provide a burner that further improves the economics and technological parameters of dust gasification through low manufacturing, transportation, assembly and disassembly effort.

Explanation of the essence of the invention The object of the invention is, by constructive design a burner with minimal length

gleichbleibender bzw. verbesserter Betriebszuverlässigkeit und Betriebstauglichkeit zu entwickeln.to develop consistent or improved operational reliability and serviceability.

According to the invention, the object is achieved in that formed by the coaxially arranged burner tubes Ring spaces on the burner mouth opposite end into plate spaces, where appropriate several Tellerräume of adjacent annular spaces in a plate housing are summarized iiisammengefaßt. According to the invention can at a

technologisch bedingten Vielzahl von Medienzu- und -abführungen aach mehrere Tellergehäuse mit mehreren Tellerräumen vorhanden sein, die bei gegenseitiger Verbindung vorteilhaft wieder einen Tellerraum bilden können. Die Zu- und Abführungen der Medien sind mit den zugehörigen Tellerräumen verbunden. Die die Tellerräume trennenden Tellerscheiben können membranartig ausgebildet sein, so daß Wärmedehnungen einfach kompensiert werden können. Es entspricht weiter dertechnologically conditioned variety of Medienzu- and -abführungen aach several disc housing with multiple disc spaces be present, which can advantageously form a plate space in mutual connection again. The inlets and outlets of the media are connected to the associated plate spaces. The disc spaces separating disc discs may be formed like a membrane, so that thermal expansion can be easily compensated. It corresponds further to the

Invention that individual tubes, for example, the coal dust feed, in single or multi-tube design by a Annulus parallel to the burner axis are guided to the vicinity of the burner mouth. In a truncated cone-like design of the plate housing and appropriate AbstuNng the plate spaces, it is possible to Feeders to lead into the plates without penetrating adjacent plate spaces. The operation of the invention can be seen from the description in conjunction with the drawing. The by the

zugehörigen Zu- oder Abführungen geförderten Medien fließen über die Tellerräume in beziehungsweise aus den bekanntenThe associated inlets or outlets promoted media flow through the plates in or out of the known

Annular spaces in the media gaps. The plates serve as connection element, distributor or collector. The shape of the Tellerräume ond the design of the transitions are adapted to the pumped media. The advantages of th ^e invention are as follows: Due to the minimized length of the burner and the resulting small length differences of the individual Burner pipes, the Problerr > the thermal expansion could be controlled in a simple manner. As between the

einzelnen Kühiwassertellerräumen nur die Druckverlustdifferenz zur Wirkung kommt, können diose Tellerscheiben mit geringerindividual Kühiwassertellerräumen only the pressure loss difference comes into effect, diose dish discs with less

W nddicke be carried out like a membrane. Due to the short length of the zentra 'channel arranged for the flame monitoring device the prerequisite

im Austausch entsprechende Kontrolleinrichtungen, zum Beispiel für den Brennermund unc" das Kühlpaket derin exchange appropriate control devices, for example for the burner mouth unc "the cooling package of

Burner mounting device to use. Ausführungsbelspiol

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt einen Kompaktbrenner im Längsschnitt. Der dargestellte Brenner dient der Kohlenstaubvergasung unter Druck und ist mit einem zentralen Pilotbrenner ausgerüstet. Mittig im Brenner befindet sich ein Kanal für die Flammenüberwachung. Im Anschluß an den Brennerbefestigungsflansch 4 befindet sich das Staubteiltellergehäuse 1, in welches in achsparalleler Anordnung einmal von der dem Brennerbefestigungsflansch 4 zugewandten Unterseite die Kühlmittelzuführung 7 und von der Oberseite die Kühlmittelabführung 6 eingebunden sind. Die Kohlenstaubzuführung 5 ist ein Ein- oder Mehrrohrausführung im Oberteil des Staubteiltellergehäuses 1 eingebunden und wird in einem Ringraum 21 bis in einen Sammler 25 in der Nähe des Brennermundes 18 geführt. Anschließend an das Staubteiltellergehäuse 1 folgt das Oxydationsmittelringgehäuse 2 mit einer oder bis zu drei Oxydationsmittelzuführungen C.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows a compact burner in longitudinal section. The illustrated burner is used for coal dust gasification under pressure and is equipped with a central pilot burner. In the middle of the burner there is a channel for flame monitoring. Following the burner mounting flange 4 is the Staubteiltellergehäuse 1, in which in an axially parallel arrangement once from the Brennerbefestigungsflansch 4 facing underside, the coolant supply 7 and from the top of the coolant discharge 6 are integrated. The coal dust feed 5 is a single or multi-tube design integrated in the upper part of the dust plate plate housing 1 and is guided in an annular space 21 to a collector 25 in the vicinity of the burner mouth 18. Subsequent to the Staubteiltellergehäuse 1 follows the Oxydationsmittelringgehäuse 2 with one or up to three Oxydationsmittelzuführungen C.

Auf das Oxydationsmittelringgehäuse 2 ist mittels Stiftschrauben 22 das zweiteilige Pilotbrennertellergehäuse 3 angeflanscht. Im Unterteil des Pilotbrennertellergehäuses 3 sind in die maximal 2C° geneigte Gehäuseunterseite die Kühlwasserzuführung IG und die Kühlwasserabführung 9 eingebunden und mit entsprechenden Kühlwassertellerräumen 20 verbunden, welche durch eine Tellerscheibe 23 voneinander getrennt sind. In die Trennfuge des Pilotbrennertellergehäuses 3 ist der Sauerstofftellerraum 14 eingearbeitet, welcher durch Tellerscheiben 23 von den Kühlmedien getrennt ist. Im Oberteil des Pilotbrennertellergehäuses 3 sind in achsparalleler oder bis zu 20" geneigter Anordnung die Kühlmittelzuführung 11, die Kühlmittelabführung 12, die Sauerstoffzuführung 13 und die Brenngaszuführung 16 eingebunden. Diese Zu- beziehungsweise Abführungen sind über Bohrungen 19 mit den entsprechenden Kühlwassertellerräumen 20, dem Sauerstofftellerraum 14 und dem Brenngastellerraum 15 verbunden. Die Trennung der Tellerräume erfolgt hier ebenfalls durch Tellerscheiben 23, welche mit den entsprechenden Brennerrohren 24 verbunden sind.On the Oxydationsmittelringgehäuse 2, the two-piece pilot burner plate housing 3 is flanged by means of stud bolts 22. In the lower part of the pilot burner plate housing 3, the cooling water supply IG and the cooling water outlet 9 are integrated into the maximum 2C ° inclined housing bottom and connected to corresponding cooling water disc spaces 20, which are separated by a plate disc 23. In the parting line of the pilot burner plate housing 3, the oxygen plate space 14 is incorporated, which is separated by disc plates 23 of the cooling media. In the upper part of the pilot burner plate housing 3, the coolant supply 11, the coolant discharge 12, the oxygen supply 13 and the fuel gas supply 16 are integrated in an axis-parallel or up to 20 "inclined arrangement and the combustion chamber space 15. The separation of the plate spaces is also carried out here by disc plates 23 which are connected to the respective burner tubes 24.

Den Abschluß des Pilotbrennertellergehäuses 3 bildet der Anschluß für die Flammenüberwachungsvorrichtung 17. Die erfindungsgemäße Lösung bringt für den praktischen Betrieb des Brenners zahlreiche Vorteile. Die wesentliche Verkürzung verringert die Probleme bei der Fertigung und Montage. Bei einem notwendig werdenden Wechsel des Brenners oder des im Brenner befindlichen Pilotbrenners ist dies mit gegenüber herkömmlichen Lösungen geringerem Aufwand möglich. Dabei spielen Platzbedarf, Einsatz von Hebezeugen und Belastung der einzelnen Bauelemente eine Rolle. Die gemäß Stand der Technik bekannten Brenner werfen dazu noch Probleme hinsichtlich der thermischen Längenänderung auf. Besonders bedeutsam sind diese bei einem Brenner entsprechend diesem Beispiel. Die Ineinanderschachtelung vieler medienführenden Ringräume, wobei gekühlte und ungekühlte Brennerrohre vorhanden sind, verlangt bei einem Brenner nach der bekannten Bauart komplizierte Maßnahmen zum Ausgleich unterschiedlicher Längendehnung. Nach der erfindungsgemäßen Lösung lassen sich diese Probleme durch membranartige Ausbildung der Tellerscheiben 23 auf einfache Weise lösen.The termination of the pilot burner plate housing 3 forms the connection for the flame monitoring device 17. The solution according to the invention brings numerous advantages for the practical operation of the burner. The significant shortening reduces the problems in manufacturing and assembly. In a necessary change of the burner or burner located in the burner this is possible with respect to conventional solutions less effort. Space requirements, use of lifting equipment and loading of the individual components play a role. The burners known from the prior art still pose problems with regard to the thermal change in length. These are particularly important in a burner according to this example. The nesting of many media-leading annular spaces, wherein cooled and uncooled burner tubes are present, requires in a burner according to the known type complicated measures to compensate for different elongation. After the solution according to the invention, these problems can be solved by membrane-like design of the dish washers 23 in a simple manner.

Claims

1. compact burner for coal dust gasification with a central pilot burner or other ignition device, wherein coaxially arranged burner tubes form annular spaces and one or more tubular feeds for the pulverized coal are led to a collector in the vicinity of the burner mouth, characterized in that the annular spaces (21) at a burner mouth (18) opposite end in plate spaces (14,15,20) pass, with expedient several disc spaces (14,15,20) of adjacent annular spaces in a disc housing (1.3) are summarized and the inlets and outlets lead the media in the corresponding plates.

2. Compact burner according to claim 1, characterized in that the disc spaces separating disc plates (23) are formed like a membrane.