DD279260A1 - Vorrichtung und verfahren zur entaschung von festbettdruckvergasern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung beinhaltet eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Entaschung von Festbettdruckvergasern. Die Erfindung betrifft eine Verschlussvorrichtung fuer Ascheaustragssysteme in Festbettdruckvergasern zur Vergasung von Kohle. Die erfindungsgemaesse Loesung ist gekennzeichnet durch eine Kombination von jeweils zwei Verschlussvorrichtungen, vor und nach der Ascheschleuse angeordnet, die entgegengesetzt und zeitverzoegert oeffnen und dadurch ein schnelles und sicheres Oeffnen der jeweils unteren, die Dichtheit des Systems gewaehrleistenden Verschlussvorrichtung bewirken.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Verschlußvorrichtung für Ascheaustragssysteme von Festbettdruckvdrgasern.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Für das Ausschleusen von Voigasungs- und Verbrennungsrückständen aus Festbettdruckvergasern hat sich in der Praxis das Einschleusensystem durchgesetzt. Der Ascheschleuse ist dabei in der Regel ein oberes Verschlußorgan in Richtung Reaktorraum und ein unteres Verschlußorgan in Richtung Aschetransportsystem zugeo-dnet. Beid9 Verschlußorgane arbeiten nach dem Prinzip von Kegelverschlüssen, die aus Sicherheitsgründen jeweils in Richtung Reaktor öffnen. Kegelverschlüsse gehören zum Stand der Technik und werden u. a. in DD-PS 46037 beschrieben.

Bei der Festbettdruckvergasung wird das Asche/Schlackegemisch mittels eines Drehrostes bei geöffnetem oberen Aschekegel in die Ascheschleuse gefördert. Beim Erreichen eines maximalen Füllstandes in dieser Ascheschleuse wird der obere Aschekegel geschlossen und die Ascheschlcuse wird entspannt. Die Entleerung in das Aschetransportsystem erfolgt durch Öffnen des unteren Aschekegels. Die Bespannung der Ascheschleuse erfolgt nach Schließen des unteren Aschekegels in der Regel mit Hochdruckdampf. Nach Erreichen des Reaktordruckes wird der obere Aschekegei geöffnet und der Ascheschleusenzyklus wiederholt.

ΓΛΰΐ Nachteil dieser Verschlußorgane, insbesondere des unteren, besteht darin, daß sie gegen die Kraft, die das Asche/Schlackegemisch auf die Verschlußorgane ausübt, geöffnet werden müssen. Dadurch ist ein zügiges störungsfreies Öffnen der Ascheaustragsorgane nicht gewahrleistet, die Verschlußorgane unterliegen einem hohen Verschleiß. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß ein hoher Bedien- und Überv rachungsaufwand für den Entaschungsvorgang erforderlich ist. Nach DD-PS 257447 wird vorgeschlagen, das Verschlußorgan mit einem beweglichen Schutzring zu umhüllen, der bei Öffnen des Aschekegels mit diesem in einen Sctiutzzylinder mit Dach gleitet. Diese Vorrichtung weist den Nachteil auf, daß als Voraussetzung eine Vorbrechung der Schlacke im Festuettdruckvergaser erforderlich ist, da der fruie Querschnitt für den Asnheaustrag durch diese Vorrichtung erheblich verringert wird.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Leistungssteigerung des Entaschungssystems sowie eine Verring .«rung des Bedien- und Instandhaltungsaufwandes für das Entaschu.,gssystem von Festbettdruckvergasern zu erreiche:..

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verschlußvorrichtung für Ascheaustragssysteme zu entwickeln, die ein schnelles, störungsfreies und sicheres Füllen und insbesondere Entleeren der Ascheschleuse bewirkt. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Kombination von jeweils zwoi Verschlußvorrichtungen im Ascheaustragssystem nach Reaktor und nach Ascheschleuse angeordnet sind, wobei nach dem Umkehrprinzip der. bekannten Kegelve^richlüssen, die in Richtung Festbettdruckvergasungsreaktor öffnen, jeweils eine zusätzliche Verschlußvorrichtung, die in Richtung Aschetransponsystem

öffnet, übergeordnet ist. Diese öffnet bei jedem Öffnungsvorgang des kombinierten Verschlußsystems mit einer Verzögerung von 1 bis 60s als letztere. Erfindungsgemäß kann der Druckausgleich im Raum zwischan den kombinierten Kegalverschlüssen d'jrch eine bewußt realisierte Undichtheit mittels Öffnungen von 0,1-20% der Gesamtnennweite an der jeweils übergeordneten Verschlußvorrichtung dzw. durch eine Druckausgleichsleitung herbeigeführt werden. Auf diese Weise wi'ri bewirkt, daß bei öffnung der jeweils unteren Verschlußvorrichtung, welche die Dichtheit des kombinierten Verschlußsystems gewährleistet, keino den Öffnungsvorgang behindernden Kräfte, die das Asche/ Schlackegemisch verursacht, auftreten. Dadurch ist eine störungsfreie, sichere und bedienfreie, automatisch steuerbaie Entaschung von Festbettdruckvercjasern realisierbar. Die komDinierten, jeweils übergeordneten VerschluCvorrichtungen können sowohl in Form von Kegelverschlüssen als auch in Form anderer bekannter Verschlußsysteme ausgeführt sein.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungegemäßen Anordnung.

Bei der Vergasung fester Brennstoffe in Festbettdruckvergasern unter einem Druck von 2-5MPa fällt stückige Asche mit einer Temperatur bis zu 350⁰C an. Zur Ausschleusung dieser stückigen Asche sind unterhalb des Festbettdruckvergasers 1 zwei obere 3/4 und zwei untere Verschlußköpfe 6/7 mit Verschlußkegelsystem 18 sowie eine Ascheschleuse 5 angebracht. Die Stellung der Verschlußköpfe ist während des Betriebes des Festbettdruckvergasers wie folgt:

- übergoordneterobererVerschlußkopf.i: geöffnet

- obererVerschlußkopf4: geöffnet

- übergeordneteruntererVerschlußkopfe: geschlossen

- untererVerschlußkopf7: geschlossen.

Die Asche aus dem Festbettdruckvergaser 1 wird von einem Rost über die beiden oberen Verschlußköpfe 3/4 in die Ascheschleuse 5 befördert. Die Ascheschüttung lagert sich auf dem geschlossenen Kegel des übergeordneten unteren Verschlüßkopfes 6 auf. Bei Erreichen dos maximalen Füllstandes laut Füllstandsmeßeinrichtung 11 in der Ascheschleuse 5 wird der übergeordnete obere Verschlußkopf 3 in Richtung des Festbettdruckvergasers 1 geschlossen. Nach Erreichen der Endlage „Zu" des oberen übergeordneten Verschlußkopfes 3 wird nach 5 Sekunden der obere Ascheverschlußkopf 4 entgegen Festbettdruckvergaserrichtung geschlossen. Die Aschenschleuse 5 wird danach über das Be- und Entspannungsventil 14 sowie Entspannungsventil 13 entspannt. Bei kleinen Undichtheiten des oberen Verschlußkegelsystems 18 sorgen Druckausgleichsbohrungen 9 im Kegelsitz des übergeordneten oberen Verschlußkopfes 3 für einen ständigen Druckausgleich zwischen dem Festbettdruckvergaser 1 und dem freien Raum über dem Verschlußkegelsystem 18 des oberen Versehlußkopfes 4. Der Raum zwischen den Verschlußkegelsystemen des übergeordneten unteren Verschlußkopfes 6 und des unteren Verschlußkopfes 7 wird durch 6 Druckausgleichsbohrungen mit einer Nennweite von 10mm im Sitz des Verschlußkegels 10 im übergeordneten unteren Verschlußkopf 6 bzw. durch eine Druckausgleichsleitung 17 bzw. durch beide Ausgleichseinrichtungen ständig auf dem gleichen Druckniveau der Aschenschleuse 5gehalten. Die Druckmessungen 15/16 zeigen an, wenn die Aschenschleuse 5 und der freie Raum über dom Verschlußkegelsystem des unteren Verschlußkopfes 7 vollständig entspannt sind. Bei einem Überdruck von 0,1-3 kPa in der Aschenschleuse 5 wird der untere Verschlußkopf 7 in Richtung Festbettdruckvergaser 1 geöffnet. Nach Erreichen der Endlage „Auf" vom Verschlußkegöl des unteren Verschlußkopfes 7 wird der übergeordnete Verschlußkopf 6 nach 5 Sekunden entgegen Festbettdruckvergaserrichtung geöffnet. Die Asche fällt aus der Aschenschleuse 5 über die geöffneten unteren Verschlußköpfe 6/7 in ein hydraulisches Abfördersystem. Ist der minimalste Füllstand in der Aschenschleuse 5 erreicht und damit sämtliche Asche aus der Aschenschleuse 5 in das Abfördersystem gelangt, wird der übergeordnete untere Verschlußkopf 6 in Festbettdruckvergaserrichtung geschlossen. Nach Erreichen der Endlage „Zu" vom übergeordneten unteren Verschlußkopf 6 wird der untere Verschlußkopf 7 nach 5 Sekunden entgegen der Festbettdruckvergaserrichtung geschlossen. Die Aschenschleuse 5 wird über das Bespannungsventil 12 und Be- und Entspannungsventi! 14 auf Betriebsdruck des Festbettdruckvergasers 1 mit Heißdampf (Temperatur = 360°C, Druck = 3,2MPa) bespannt. Währenddes Bespannungsvorganges wird über die Druckausgleichsleitung 17 sowie über die Druckausgleichsbohrungen 9 der freie Raum über dem Verschlußkegel des unteren Verschlußkopfes 7 ständig auf gleichem Druckniveau der Aschenschleuse 5 gehalten. Mach Erreichen des Betriebsdruckes wird der Bespannungsvorgang der Aschenschleuse 5 beendet und der o'iere Verschlußkopf 4 in Richtung Festbettdruckvergaser 1 geöffnet. Nach Erreichen der Endläge „Auf" vom oberen Verschlußkopf 4 wird nach 5 Sekunden der übergeordnete obeie Verschiußkopf 3 entgegen Festbettdruckvergaserrichtung geöffnet. Da der Drehrost während der Entaschungszeit nicht außer Betrieb genommen wird, gelangt die im Druckgehäuse 2 in dieser Zeit angesammelte Asche über die oberon Verschlußköpfe 3/4 in die Aschenschleuse 5. Der Entaschungszyklus beginnt nach Erreichen des maximalen Füllstandes in der Aschenschleuse 5 von neuem.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Entaschung von Festbettdruckvergasern, die mit einem Einschleusensystom und mit Kegelverschlüssen ausgerüstet sind und in denen ein Asche/Schlacke-Gemisch anfällt, dadurch gekennzeichnet, daß im Ascheaustragssystem technologisch dem Festbettdruckvergasungsreaktor (1) nachgeschaltet und ebenso technologisch der Ascheschleuse (5) nachgeschaltet jeweils zwei kombinierte Verschlußvorrichtungen nacheinander angeordnet sind, wobei die jeweils obere Verschlußvorrichtung in Richtung Ascheaustragssystem und die jeweils untere Verschlußvorrichtung in Richtung Festbettdruckvergasungsreaktor (1) öffnend angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils obere Verschlußvorrichtung Undichtheiten in Form von Öffnungen, die 0,1 bis 20% der Gesamtnennweite der Verschlußvorrichtung ausmachen, aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils kombinierten Verschlußvorrichtungen, die oberen und die unteren, mit einer Druckausgleichsleitung miteinander verbunden sind.

4. Verfahren zur Entaschung von Festbettdruckvergasern, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils obere, in Richtung Ascheaustragssystem öffnende Verschlußvorrichtung mit einer Verzögerung von 1 bis 60s gegenüber der unteren Verschlußvorrichtung öffnet.

Hierzu 1 Seite Zeichnung