DE10145460C1 - Furnace for producing synthesis gas from water and organic material has hearth which tapers towards base and is connected to conical sections, one of which is fitted with injectors for supplementary air and oxygen - Google Patents

Furnace for producing synthesis gas from water and organic material has hearth which tapers towards base and is connected to conical sections, one of which is fitted with injectors for supplementary air and oxygen

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Abstract

Furnace for producing synthesis gas from water and organic waste has a hearth (42) which tapers towards the base. This contains an injector (6) for air and oxygen and is connected to a series of conical sections (11, 14, 18, 25, 32), one of which (11) is fitted with injectors (12, 13) for supplementary air and oxygen. The penultimate section (18) has spiral internal grooves (19) and the apparatus is fitted with a suction system (37, 38). An Independent claim is included for a method for operating the furnace comprising sucking raw material gas simultaneously in counter-current, in parallel current and across the flow direction of the oven gases between the high temperature zone and reducing/cracking zone. After filling the apparatus and heating to operating temperature, further filling is carried out after the penultimate section (25) of the oven has been closed by a slide (31). The section (32) above it is closed after filing with a second slide (34) and the slides are than alternately opened and closed according to the operating conditions.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schacht-Schmelz-Vergaser zur Synthesegasherstellung durch eine stoffliche und thermische Behandlung und Verwertung von Wasser und orga­ nische Komponenten enthaltenden festen Materialien und ein Verfahren zum Betreiben dieses Schacht-Schmelz-Vergasers.The invention relates to a shaft-melting gasifier for synthesis gas production through material and thermal treatment and recycling of water and orga Solid materials containing African components and a method of operation this shaft melting carburetor.

Aus dem Stand der Technik ist durch WO 01/62873 A1 ein Verfahren zur thermischen Behandlung und Verwertung von Abfallstoffen unterschiedlicher Art, Konsistenz und Zu­ sammensetzung, wie von schadstoffbelastetem Altholz, Altreifen, Industrie-/Gewerbe­ abfallstoffen, Haus- und Sperrmüll, und ein Schacht-Schmelz-Vergaser zur Durchführung des Verfahrens bekannt, bei dem die Abfallstoffe und Zuschläge nach dem Anbrennen im Schacht-Schmelz-Vergaser direkt in die Hochtemperaturzone H eingebracht werden und hier die in den Abfallstoffen enthaltenen organischen Bestandteile mit dem in die Hoch­ temperaturzone H eingebrachten Sauerstoff reagieren.WO 01/62873 A1 describes a thermal process from the prior art Treatment and recycling of waste materials of different types, consistencies and types composition, such as waste wood contaminated with pollutants, waste tires, industry / trade waste materials, household and bulky waste, and a shaft melting carburetor to carry out known the process in which the waste and aggregates after burning in Shaft-melting carburettors are introduced directly into the high temperature zone H and here the organic components contained in the waste materials with those in the high temperature zone H introduced oxygen react.

Diese Hochtemperaturzone H bildet sich im Ofeninneren im Bereich der Ebene aus, die oberhalb des schüttungsfreien Raumes mit darin integrierten Absaugeinrichtungen durch die oberen, mit Sauerstoff betriebenen, Injektoren definiert wird. Die mineralischen und metallischen Bestandteile der Abfallstoffe tropfen bzw. fließen in den Herdbereich ab, wobei gleichzeitig die durch thermochemische Umsatzreaktionen entstehenden Reak­ tionsprodukte als Teil 1 des Rohgases mit den absinkenden, nicht vollständig verbrann­ ten organischen Bestandteilen der Abfallstoffe durch Rohgasabsaugeinrichtungen im Gleichstrom in Richtung Herd geführt werden und einer pyrolytischen Zersetzung unter­ liegen. Der sich während der Absetzzeit in der Reduzier-/Crackzone Z bildende Pyrolyse­ koks wird mit Sauerstoff zu weiteren gasförmigen Reaktionsprodukten als Teil 2 des Rohgases verbrannt. Diese Reduzier-/Crackzone Z bildet sich im Ofeninneren im Bereich der Ebene aus, die durch die Anordnung der unteren, mit Sauerstoff betriebenen Injekto­ ren, die oberhalb des den Herd bildenden Schachtteiles und unterhalb des schüttungs­ freien Raumes mit darin integrierten Absaugeinrichtungen angeordnet sind, definiert wird. Das Metall und die Schlacke sammeln sich im Herd und das gesamte Rohgas, entspre­ chend der Summe der Rohgasteile 1 und 2, wird gleichzeitig im Gegenstrom, im Gleich­ strom und quer zu den Strömungsrichtungen der Ofengase 1 und 2 seitlich zwischen, der Hochtemperaturzone H und der Reduzier-/Crackzone Z abgesaugt. Das entstehende Rohgas besteht aus den gasförmigen Reaktionsprodukten CO, CO2, H2, H2O sowie, ab­ hängig von der Analyse der eingesetzten Abfallstoffe, aus Spurenkomponenten, wie CS2, COS, SO2, NOx, H2S und HCl. This high-temperature zone H forms in the interior of the furnace in the area of the level which is defined above the bed-free space with suction devices integrated therein by the upper, oxygen-operated injectors. The mineral and metallic constituents of the waste materials drip or flow off into the range of the stove, whereby the reaction products resulting from thermochemical conversion reactions as part 1 of the raw gas with the sinking, not completely burned organic components of the waste materials are passed through raw gas suction devices in direct current towards the stove and are subject to pyrolytic decomposition. The pyrolysis coke that forms during the settling time in the reduction / cracking zone Z is burned with oxygen to form further gaseous reaction products as part 2 of the raw gas. This reduction / cracking zone Z forms in the interior of the furnace in the area of the plane defined by the arrangement of the lower, oxygen-operated injectors, which are arranged above the shaft part forming the hearth and below the bulk-free space with suction devices integrated therein becomes. The metal and the slag collect in the hearth and the entire raw gas, corresponding to the sum of the raw gas parts 1 and 2 , is simultaneously in countercurrent, in cocurrent and transversely to the flow directions of the furnace gases 1 and 2 laterally between, the high temperature zone H and Reduction / cracking zone Z suctioned off. The resulting raw gas consists of the gaseous reaction products CO, CO 2 , H 2 , H 2 O and, depending on the analysis of the waste materials used, trace components such as CS 2 , COS, SO 2 , NO x , H 2 S and HCl ,

Für den Aufbau des Schacht-Schmelz-Vergasers ist kennzeichnend, dass auf einer Bo­ denplatte ein den Herd bildender Schachteil mit Abstichvorrichtungen für Schlacke und Eisen und direkt anschließend mehrere, verschiedenartig gestaltete zylindrische Ofen­ schachtteile aufgesetzt sind, wobei der konische Ofenschachtteil in den schachterwei­ ternden Ofenschachtteil ragt und so einen schüttungsfreien Raum mit hierin liegenden Rohgasabsaugeinrichtungen bildet und bei dem oberhalb des Herdes und oberhalb des schüttungsfreien Raumes jeweils mehrere um den Umfang verteilte Injektoren zur ge­ meinsamen Zuführung von Sauerstoff und Luft angeordnet sind.It is characteristic for the construction of the shaft melting carburettor that on a Bo denplatte a chess part forming the stove with tapping devices for slag and Iron and immediately afterwards several differently designed cylindrical ovens shaft parts are placed, with the conical furnace shaft part in the shaft protruding part of the furnace shaft and thus a bulk-free space with lying therein Forms raw gas suction devices and in the above the cooker and above the bulk-free space, several injectors distributed around the circumference common supply of oxygen and air are arranged.

Die in einer Ebene zwischen den Injektoren zur gemeinsamen Zuführung von Sauerstoff und Luft gleichmäßig über den Umfang des gebildeten schüttungsfreien Raumes ange­ ordneten Rohgasabsaugeinrichtungen sind beispielsweise als Quenche oder Dampfkes­ sel oder Heißfilter oder Sprühabsorber ausgebildet.The in a plane between the injectors for the common supply of oxygen and air evenly over the circumference of the free space formed Ordered raw gas suction devices are, for example, as Quenche or Dampfkes sel or hot filter or spray absorber trained.

Dem Schacht-Schmelz-Vergaser ist eine Gasreinigung nachgeschaltet, die das Brenngas für eine Verwertung in einem Blockheizkraftwerk, kurz als BHKW bezeichnet, aufbereitet. Das Brenngas wird nach dem Stand der Technik als Synthesegas bezeichnet und kann dann bspw. zur energetischen Nutzung einem Gasmotor zugeführt werden.The shaft melting carburetor is followed by a gas cleaning system, which is the fuel gas prepared for use in a combined heat and power plant, briefly referred to as a CHP. The fuel gas is referred to in the prior art as synthesis gas and can then, for example, be fed to a gas engine for energy use.

Der Nachteil der in WO 01/62873 A1 dargestellten technischen Lösung zur thermischen Behandlung und Vergasung von Abfallstoffen ist, dass nach dem Anfahren des Schacht- Schmelz-Vergasers über die Dauer des Vergasungs- und Schmelzprozesses, welcher von der Konsistenz und Beschaffenheit der Wasser und organische Komponenten enthaltenden festen Materialien zeitabhängig ist, eine sukzessive Erhöhung der Tem­ peratur der Schüttung oberhalb des schüttungsfreien Raumes, d. h. über der Ebene, die durch die oberen Injektoren gebildet wird, bis zum oberen Ende der Schüttung, d. h. bis unmittelbar unter die Begichtungsöffnung, erfolgt.The disadvantage of the technical solution for thermal described in WO 01/62873 A1 Treatment and gasification of waste materials is that after starting up the shaft Melting gasifier over the duration of the gasification and melting process, which on the consistency and nature of the water and organic components containing solid materials is time-dependent, a gradual increase in the tem temperature of the bed above the bed-free space, d. H. above the level that is formed by the top injectors up to the top of the bed, d. H. to immediately below the inspection opening.

Zudem ist der Schacht-Schmelz-Vergaser als offenes, druckloses System konstruiert, wodurch jederzeit die unkontrollierte Zufuhr von Falschluft über die Begichtungsöffnung erfolgen kann. Damit wird eine Zündung der von in diesem Bereich mit der sukzessiven Erhöhung der Temperatur der Schüttung entstehenden Pyrolysegase bewirkt.In addition, the shaft melting carburetor is designed as an open, unpressurized system, which means that the uncontrolled supply of false air at all times through the inspection opening can be done. This will ignite the successive in this area Increasing the temperature of the bed of pyrolysis gases.

Außerdem wird nach Erreichen der Zündtemperatur eine Verbrennung der organischen Bestandteile der Abfallstoffe bereits unmittelbar unterhalb der Begichtungsöffnung verur­ sacht.In addition, after the ignition temperature is reached, combustion of the organic Components of the waste materials are already immediately below the inspection opening gently.

Begünstigt wird dieser für die Verfahrenstechnik negative Effekt durch die Anzahl und Anordnung der Absaugvorrichtungen für das Rohgas, die in Verbindung mit der Chargie­ rungsart und daraus folgend mit dem Aufbau der Schüttungssäule im Ofenschacht ober­ halb der oberen Injektorebene durch Unterschiede bei der Materialart und -beschaf­ fenheit, wie beispielsweise durch die Stückgröße, zu Entmischungserscheinungen füh­ ren.This negative effect for process engineering is favored by the number and Arrangement of suction devices for the raw gas in connection with the batch type and consequently with the construction of the filling column in the upper furnace shaft half of the upper injector level due to differences in material type and supply  openness, such as due to the piece size, lead to segregation phenomena ren.

Dadurch bilden sich beim Vergasungs- und Schmelzprozeß lokale Strömungskanäle in der Schüttung aus, die wiederum das Einsacken vergleichsweise kalter Falschluft von oben nach unten und/oder das Aufsteigen von CO- und H2-reichen Ofengasen von unten nach oben fördern.As a result, local flow channels are formed in the bed during the gasification and melting process, which in turn promote the sinking of comparatively cold false air from top to bottom and / or the rise of furnace gases rich in CO and H 2 from bottom to top.

Dies hat negative Wirkungen auf die Analyse und somit auf den unteren Heizwert des seitlich zwischen der Hochtemperaturzone H und der Reduzier-/Crackzone Z, d. h. zwi­ schen den Injektoren, abgezogenen Rohgases zur Folge. Diese Veränderungen der Rohgasparameter haben auch sehr negative Wirkungen auf die Wirtschaftlichkeit und Betriebssicherheit derartiger Schacht-Schmelz-Vergaser.This has negative effects on the analysis and thus on the lower calorific value of the laterally between the high temperature zone H and the reducing / cracking zone Z, d. H. Zvi between the injectors, extracted raw gas. These changes in Raw gas parameters also have very negative effects on profitability and Operational safety of such a shaft melting carburetor.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, einen mit geringem anla­ gen-, steuerungs- und sicherheitstechnischen Aufwand realisierbaren Schacht-Schmelz- Vergaser zur Synthesegasherstellung durch eine stoffliche und thermische Behandlung und Verwertung von Wasser und organische Komponenten enthaltenden festen Materia­ lien und ein Verfahren zum Betreiben dieses Schacht-Schmelz-Vergasers zu schaffen, die eine unkontrollierte Zufuhr von Falschluft über die Begichtungsöffnung und eine Zün­ dung der Pyrolysegase und somit eine Verbrennung der Materialien bereits unmittelbar unterhalb der Begichtungsöffnung sicher verhindern.The object of the present invention is therefore to provide one with low anla shaft, smelting, Carburetor for synthesis gas production through a material and thermal treatment and recycling of solid materials containing water and organic components lien and to create a method for operating this shaft melting gasifier, which is an uncontrolled supply of false air via the inspection opening and a trigger formation of the pyrolysis gases and thus combustion of the materials immediately Prevent below the inspection opening.

Die Aufgabe wird durch die technischen Merkmale der spezifischen Ausgestaltung des Schacht-Schmelz-Vergasers nach Anspruch 1 und durch das Verfahren zum Betreiben dieses Schacht-Schmelz-Vergasers gemäß den Ansprüchen 2, 3 und 4 gelöst.The task is determined by the technical characteristics of the specific design of the Shaft-melting gasifier according to claim 1 and by the method for operating solved this shaft-melting carburetor according to claims 2, 3 and 4.

Der erfindungsgemäße Schacht-Schmelz-Vergaser ist in der zugehörigen Zeichnung im Schnitt dargestellt.The shaft-melting carburetor according to the invention is in the accompanying drawing Section shown.

Auf einer Bodenplatte 1 ist ein doppelwandiges zylindrisches Ofenschachtteil 2 mit An­ schlüssen 3 für eine Standwasserkühlung und der Absticheinrichtung 4 für Schlacke und Eisen sowie einem nicht dargestellten Mannloch installiert.On a base plate 1 , a double-walled cylindrical furnace shaft part 2 with connections 3 for a stationary water cooling and the tapping device 4 for slag and iron and a manhole, not shown, is installed.

An das Ofenschachtteil 2 schließt sich ein doppelwandiges, sich konisch nach oben er­ weiterndes Ofenschachtteil 5 an, das mehrere, gleichmäßig über den Umfang verteilte Stutzen 6 zur Aufnahme nicht dargestellter, von mit Luft und Sauerstoffzuführungen komplettierten Injektoren mit in den Ofeninnenraum ragenden wassergekühlten Kupfer­ düsen hat. Am oberen Ende des Ofenschachtteiles 5 sind Stutzen 7 für die Verbindung mit dem darüber liegenden zylindrischen, doppelwandigen Ofenschachtteil 8 installiert. Abgeschlossen wird der Ofenschachtteil 8 am oberen Ende durch einen Flansch. Das Ofenschachtteil 8 ist ebenfalls am unteren Ende mit einem Flansch versehen und zur Aufnahme von Stabilisierungselementen 9 sowie zur Aufnahme von mehreren, regelmä­ ßig über den Umfang verteilten in das Ofeninnere ragenden Stutzen 10 für die Aufnahme von Schaulöchern und/oder Brenner- bzw. Gaszuführungs- und/oder Reinigungseinrich­ tungen und/oder Flüssigkeitszuführungseinrichtungen und/oder Feststoffzuführungseinrichtungen ausgelegt.The furnace shaft part 2 is followed by a double-walled, conically upward-widening furnace shaft part 5 , which has a plurality of nozzles 6 , evenly distributed over the circumference, for receiving unillustrated injectors, completed with air and oxygen feeds, with water-cooled copper nozzles protruding into the furnace interior , At the upper end of the furnace shaft part 5 , nozzles 7 are installed for connection to the cylindrical, double-walled furnace shaft part 8 lying above. The furnace shaft part 8 is closed at the upper end by a flange. The furnace shaft part 8 is also provided with a flange at the lower end and for receiving stabilizing elements 9 and for receiving a plurality of nozzles 10 , which regularly extend over the circumference and project into the furnace interior, for receiving inspection holes and / or burner or gas supply lines. and / or cleaning devices and / or liquid supply devices and / or solids supply devices.

Es mündet in ein doppelwandiges, mit kleinerem Durchmesser ausgeführtes, zylindri­ sches Ofenschachtteil 11, das mehrere gleichmäßig über den Umfang verteilte, in zwei Ebenen übereinander angeordnete Stutzen 12; 13 zur Aufnahme nicht dargestellter, von mit Luft und Sauerstoffzuführungen komplettierten Injektoren mit in den Ofeninnenraum ragenden, wassergekühlten Kupferdüsen hat.It opens into a double-walled, smaller-diameter, cylindri cal furnace shaft part 11 , which has a plurality of nozzles 12 ; 13 for receiving injectors, not shown, of injectors completed with air and oxygen feeds, with water-cooled copper nozzles protruding into the furnace interior.

Am oberen Ende schließt das Ofenschachtteil 11 ebenfalls mit einem Flansch ab und ist weiter mit nicht dargestellten Rohrstutzen für eine Verbindung mit dem sich darüber an­ schließenden Ofenschachtteil 14 im Bereich 15 der Doppelwandigkeit ausgerüstet und hat im Ofeninneren vorzugsweise am Übergang von Ofenschachtteil 8 zum Ofenschacht­ teil 11 die Halterung für die ringförmige Ofeninnenkühlung 16.At the upper end, the furnace shaft part 11 also closes with a flange and is further equipped with pipe sockets (not shown) for a connection to the furnace shaft part 14 closing in the region 15 of the double-walled part and has preferably inside the furnace at the transition from the furnace shaft part 8 to the furnace shaft part 11 the holder for the internal ring cooling 16 .

Das am unteren Ende mit einem Flansch abgeschlossene, im Bereich 15 doppelwandig ausgeführte und sich konisch nach oben verjüngende Ofenschachtteil 14 ist mit dem Ofenschachtteil 11 verbunden. Das Ofenschachtteil 14 schließt am oberen Ende mit ei­ nem Flansch ab und ist am unteren Ende unmittelbar oberhalb des Flansches mit mehre­ ren gleichmäßig über den Umfang verteilten Stabilisierungselementen 17 zur Aufnahme einer nicht dargestellten Abhängeeinrichtung versehen und im Bereich der Doppelwan­ digkeit 15 über nicht dargestellte Rohrbögen und Flansche mit dem Doppelmantel des Ofenschachtteiles 11 verbunden.The furnace shaft part 14, which is closed at the lower end by a flange, is double-walled in the region 15 and tapers conically upwards and is connected to the furnace shaft part 11 . The furnace shaft part 14 closes at the upper end with egg nem flange and is at the lower end immediately above the flange with several ren evenly distributed over the circumference stabilizing elements 17 for receiving a suspension device, not shown, and in the range of Doppelwan 15 via pipe bends, not shown, and Flanges connected to the double jacket of the furnace shaft part 11 .

Das sich daran anschließende und weiter konisch nach oben verjüngende Ofenschacht­ teil 18 ist doppelwandig mit darin enthaltener spiralförmig nach oben führender Zwangs­ führung 19 versehen, nach außen mit einer Isolation 20 ausgeführt, durch einen Flansch mit dem darunter liegenden Ofenschachtteil 14 verbunden, am unteren Ende mit einem Rohrstutzen mit Flansch 21 zur Aufnahme einer nicht dargestellten Heißwindzuführung und am oberen Ende mit einem Flansch und einem Rohrstutzen mit Flansch 22 zur Auf­ nahme einer nicht dargestellten Heißwindabführung sowie mit mehreren gleichmäßig über den Umfang verteilten Rohrstutzen 23 zur Aufnahme von in das Ofeninnere ragen­ den nicht dargestellten Zuführungseinrichtungen für Heißwind und/oder Brennereinrich­ tungen und/oder Heißgas und/oder Zuführung von flüssigen und/oder festen Materialien, mit einem Stutzen zur Aufnahme der Füllstandsanzeige 26 und unmittelbar unterhalb des oberen Flansches mit mehreren gleichmäßig über den Umfang verteilten, in den Dop­ pelmantel ragenden Rohrstutzen 24 zur Verbindung des darüber anschließenden quader­ förmig ausgeführten Ofenschachtteiles 25 versehen. The adjoining and further conically tapering furnace shaft part 18 is double-walled with contained spiral upward leading guide 19 , externally with insulation 20 , connected by a flange to the furnace shaft part 14 underneath, at the lower end with a pipe socket with flange 21 for receiving a hot wind supply, not shown, and at the upper end with a flange and a pipe socket with flange 22 for receiving a hot wind discharge, not shown, and with a plurality of pipe sockets 23 evenly distributed over the circumference for receiving into the furnace interior, do not protrude Feeding devices shown for hot wind and / or Brennereinrich lines and / or hot gas and / or supply of liquid and / or solid materials, with a nozzle for receiving the level indicator 26 and immediately below the upper flange with several evenly over the Scope distributed, in the Dop pelmantel protruding pipe socket 24 for connecting the subsequent cuboid furnace shaft part 25 provided.

Das quaderförmige Ofenschachtteil 25 ist am unteren Ende mit einem Flansch und mit dem darunter liegenden Ofenschachtteil 18 verbunden und mit mehreren, im Inneren feuerfest isolierten Abgasabsaugstutzen 27 mit Aufnahmestutzen 28 für Schaulöcher und weiter mit nicht dargestellten Stutzen zur Anbindung von ebenfalls nicht dargestellten Gasleitungen und darüber hinaus mit mehreren Stutzen 29 zur Aufnahme von Stützbren­ nern und mit mehreren Aufnahmestutzen 30 zur Verbindung mit den Rohrstutzen 24 des Ofenschachtteiles 18 versehen und schließt am oberen Ende mit einem Flansch als Ver­ bindungselement für den darüber anschließenden Schieber 31 ab.The cuboid-shaped furnace shaft part 25 is connected at the lower end to a flange and to the furnace shaft part 18 underneath and to a plurality of flue gas extraction nozzles 27, which are insulated on the inside in a fire-resistant manner, with receiving nozzles 28 for inspection holes and further with nozzles (not shown) for connecting gas lines (not shown) and beyond provided with a plurality of connecting pieces 29 for receiving support brenches and with a plurality of receiving pieces 30 for connection to the pipe socket 24 of the furnace shaft part 18 and closes at the upper end with a flange as a connecting element for the adjoining slide 31 above.

Oberhalb an das quaderförmige Ofenschachtteil 25 schließt ein Schieber 31 an, oberhalb des Schiebers 31 ist ein Ofenschachtteil 32 als ein sich nach oben verjüngender Pyra­ midenstumpf mit einem Stutzen 33 zur Aufnahme einer Füllstandsanzeige mittels eines Verbindungselementes angeordnet und daran anschließend ist ein Schieber 34 mit ei­ nem nicht dargestellten Einwurftrichter installiert.Above the cuboidal furnace shaft part 25 , a slide 31 connects, above the slide 31 a furnace shaft part 32 is arranged as a tapering pyramid frustum with a nozzle 33 for receiving a level indicator by means of a connecting element and then a slide 34 with egg nem Throw-in funnel not shown installed.

Durch die geometrische Gestaltung der Ofenschachtteile 5; 8; 11 und der im Ofeninne­ ren am Übergang von Ofenschachtteil 8 zum Ofenschachtteil 11 liegenden Halterung mit der ringförmigen Ofeninnenkühlung 16 sowie durch mehrere am Übergangsbereich zwi­ schen Ofenschachtteil 8 und Ofenschachtteil 11 installierte Rohgasabsaugeinrichtungen 36 wird eine Absaugkammer 35 gebildet.Due to the geometric design of the furnace shaft parts 5 ; 8 ; 11 and in the furnace interior ren at the transition from the furnace shaft part 8 to the furnace shaft part 11 holder with the annular furnace interior cooling 16 and by several at the transition region between the furnace shaft part 8 and the furnace shaft part 11 installed raw gas suction devices 36 , a suction chamber 35 is formed.

Am Übergangsbereich zwischen Ofenschachtteil 8 und 11 sind mehrere, gleichmäßig über den Umfang verteilte, senkrecht nach oben führende doppelwandige, durch Flan­ sche segmentierte Rohgasabsaugeinrichtungen 36 installiert, die in einen Rohgasab­ saugring 37 führen, der nicht dargestellte Übergabestutzen zur Verbindung mit der nicht dargestellten Rohrleitung der nicht dargestellten Gaswirtschaft und/oder Heißwinderzeu­ gung sowie in Achsrichtung der Rohgasabsaugeinrichtungen 36 oben angeordnete Stut­ zen 38 zur Aufnahme von nicht dargestellten Reinigungseinrichtungen und/oder Zuführ­ einrichtungen für flüssige, gasförmige Medien sowie Feststoffe hat.At the transition area between furnace shaft parts 8 and 11 , several, evenly distributed over the circumference, vertically upwards leading double-walled, segmented by Flan cal raw gas suction devices 36 are installed, which lead into a Rohgasab suction ring 37 , the transfer port, not shown, for connection to the pipeline, not shown Not shown gas management and / or Heißwinderzeu supply as well as in the axial direction of the raw gas extraction devices 36 arranged at the top 38 for receiving cleaning devices and / or feed devices, not shown, for liquid, gaseous media and solids.

Unterhalb der Bodenplatte 1 sind mehrere gleichmäßig über den Umfang verteilte Stütz­ einrichtungen 39 mit nicht dargestellten pneumatischen oder hydraulischen Druckeinrich­ tungen angeordnet, wobei die Stützeinrichtungen 39 auf einem Verfahrwagen 40 oder al­ ternativ direkt auf einem nicht dargestellten Fußboden angeordnet sind.Below the bottom plate 1 a plurality of evenly distributed over the circumference of the supporting devices are arranged obligations with unillustrated pneumatic or hydraulic Druckeinrich 39, wherein the supporting means 39 are arranged on a traversing carriage 40 or al ternatively directly on an unillustrated floor.

Die beiden Ofenschachtteile 2 und 5 enthalten im Inneren eine Feuerfestzustellung 41, die mit der Absaugkammer 35 im unteren Ofenbereich den Herd 42 bilden.The two furnace shaft parts 2 and 5 contain a refractory lining 41 on the inside, which forms the stove 42 with the suction chamber 35 in the lower furnace region.

Die Halterung mit der Ofeninnenkühlung 16, das Ofenschachtteil 11 und das Ofen­ schachtteil 14 sind innen mit Feuerfestmaterial 43 versehen und bilden einen sich nach unten, zunächst konisch öffnenden und danach zylindrisch in den Bereich der Absaug­ kammer 35 ragenden hohlen Schacht. The bracket with the furnace interior cooling 16 , the furnace shaft part 11 and the furnace shaft part 14 are provided on the inside with refractory material 43 and form a downward, initially conically opening and then cylindrical in the area of the suction chamber 35 projecting hollow shaft.

Die Stabilisierungselemente 17 sind mit nicht dargestellten Zugankern mit dem nicht dar­ gestellten Stahlbau des Ofengerüstes verbunden und der untere Teil des Schacht- Schmelz-Vergasers bis zum Ofenschachtteil 14 ist als demontierbares Shuttle-System 44 ausgeführt.The stabilizing elements 17 are connected to tie rods, not shown, with the steel structure of the furnace frame, not shown, and the lower part of the shaft-melting carburetor up to the furnace shaft part 14 is designed as a removable shuttle system 44 .

Nach Gießereilexikon (Schiele & Schön, 1997, 17. Auflage, S. 753) werden Shuttle- Systeme bei Kupolöfen zum bedarfsweisen, einfachen Wechsel von Teilen des Ofen­ schachtes eingesetzt, die während des Betriebes einem besonders hohen Verschleiß unterliegenden.According to the foundry encyclopedia (Schiele & Schön, 1997, 17th edition, p. 753), shuttle Systems for cupola furnaces for simple, if necessary, replacement of parts of the furnace shaft used, which is particularly high wear during operation subject.

Von der Synthesegasleitung zum Synthesegasverbraucher führt eine Bypassleitung zum Schacht-Schmelz-Vergaser zurück, die im Bereich der Stutzen 29 zur Aufnahme von Stützbrennern an den nicht dargestellten Stutzen zur Anbindung von Gasleitungen an­ schließt. In dieser Bypassleitung sowie im Bereich der Synthesegasleitung zwischen By­ passleitung und Synthesegasverbraucher ist je ein gasdicht schließendes Schnell­ schlussventil angeordnet.From the synthesis gas line to the synthesis gas consumer, a bypass line leads back to the shaft-melting gasifier, which closes in the area of the connection piece 29 for receiving support burners on the connection piece, not shown, for connecting gas lines. A gas-tight closing quick-closing valve is arranged in this bypass line as well as in the area of the synthesis gas line between the bypass line and the synthesis gas consumer.

Für die Funktionsfähigkeit und Betriebssicherheit des Schacht-Schmelz-Vergasers zur Synthesegasherstellung ist verfahrensgemäß von Bedeutung, dass nach dem Füllen des Schacht-Schmelz-Vergasers mit Füllkoks, dem Anbrennen des Füllkokses und dem Hochheizen auf Betriebsbedingungen, d. h. auf Weißglut, dem nachfolgenden zügigen Füllen des Schacht-Schmelz-Vergasers mit dem zum Einsatz kommenden Wasser und organische Komponenten enthaltenden festen Materialien zunächst der untere Schieber 31 geschlossen wird, danach das Ofenschachtteil 32 weiter mit dem zu verarbeitenden Material gefüllt wird und danach der obere Schieber 34 ebenfalls geschlossen wird. Vorteilhafterweise bilden dadurch die beiden Schieber 31; 34 und der Ofenschachtteil 32 eine gasdichte Schleuse, durch die eventuell unmittelbar im Bereich des unteren Schie­ bers 31 temperatur- und zeitabhängig gebildete Pyrolyseprodukte nicht in die Umgebung entweichen können. Abhängig von den durch die Füllstandskontrolle 26 überwachten Leistungsparametern des Schacht-Schmelz-Vergasers bewirkt das Absinken der Schüt­ tung im Ofen einen Schließ- und Öffnungsrhythmus der beiden Schieber 31 und 34, wo­ durch eine quasikontinuierliche Chargierung über eine Schleuse realisierbar wird. Der Füllungsgrad der Schleuse wird von der Füllstandsanzeige 33 überwacht.For the functionality and operational safety of the manhole smelting gasifier for synthesis gas production, it is important according to the process that after filling the manhole smelting gasifier with filler coke, burning the filler coke and heating up to operating conditions, ie to white heat, the subsequent rapid filling of the Shaft-melting gasifier with the solid materials containing water and organic components used, the lower slide 31 is first closed, then the furnace shaft part 32 is further filled with the material to be processed and then the upper slide 34 is also closed. The two slides 31 ; 34 and the furnace shaft part 32, a gas-tight lock, through which pyrolysis products formed in the region of the lower slide 31, depending on temperature and time, cannot escape into the environment. Depending on the performance parameters of the shaft melting carburetor monitored by the fill level control 26 , the lowering of the bed in the furnace causes a closing and opening rhythm of the two sliders 31 and 34 , where a quasi-continuous charging via a lock can be realized. The fill level of the lock is monitored by the fill level indicator 33 .

Unterhalb des Schiebers 31 wird der dort im Aufnahmestutzen 29 installierte Stützbren­ ner ständig im Betrieb gehalten.Below the slider 31 , the support burner installed there in the receptacle 29 is kept continuously in operation.

Bei Störungen des Ofenganges oder beim Anfahr- und beim Abfahrregime wird das aus der Schüttung nach oben entweichende Pyrolysegas vollständig nachverbrannt, und über den Abgasstutzen 27 werden nur vollständig ausgebrannte Abgase über einen in der Zeichnung nicht dargestellten Notkamin an die Umgebung abgegeben. In the event of malfunctions in the furnace or during the start-up and shutdown regime, the pyrolysis gas escaping upwards from the bed is completely re-combusted, and only completely burned-out exhaust gases are released to the environment via the exhaust pipe 27 via an emergency chimney (not shown in the drawing).

Die Zuführung von Heißwind aus dem doppelwandigen und mit Heißwind beaufschlagten Ofenschachtteil 18 in den Bereich der Stutzen 29 zur Aufnahme von Stützbrennern un­ terstützt diese Nachverbrennungsprozesse.The supply of hot wind from the double-walled and loaded with hot wind furnace shaft part 18 in the area of the nozzle 29 for receiving support burners un supports these post-combustion processes.

Durch den Rohrstutzen 23 können bei Bedarf flüssige, gasförmige oder feste Materialien direkt in den oberen Bereich der Schüttung eingebracht werden.Through the pipe socket 23 , liquid, gaseous or solid materials can be introduced directly into the upper region of the bed if required.

Durch Installation einer Verbrennungseinrichtung oder bei Zufuhr von Heißwind direkt in die Schüttung werden die Pyrolyseprozesse bereits im oberen Schachtbereich über das bekannte Maß der Wirkung dieses mit Heißwind beaufschlagten Ofenschachtteiles 18 hinaus unterstützt.By installing a combustion device or by supplying hot wind directly into the bed, the pyrolysis processes are already supported in the upper shaft area beyond the known degree of effect of this furnace shaft part 18 which is exposed to hot wind.

Von der durch die Schieber 34 und 31 und dem Ofenschachtteil 32 gebildeten Schleuse wird erreicht, dass die Begichtung des Schacht-Schmelz-Vergasers unabhängig von der Zuführungsart der Materialien zum oberhalb des Schiebers 34 angeordneten, in der Zeichnung nicht dargestellten Materialauffangtrichter durch eine Zentralbegichtung er­ folgt, die sicher die Entmischungserscheinungen in der Schüttung und dadurch die Aus­ bildung der Strömungskanäle verhindert und gleichzeitig so den unkontrollierten Falsch­ lufteinbruch über die Begichtung während des Vergasungs- und Schmelzprozesses mi­ nimiert. Daraus ergibt sich vorteilhafterweise, dass Zündungen unmittelbar unterhalb der Begichtung und ein Anbrennen des Materials ausgeschlossen sind, und weiter werden dadurch die negativen Wirkungen auf die Abnahmeparameter des Rohgases sicher aus­ geschlossen und die Einhaltung der relevanten Gesetzgebung auch im Dauerbetrieb ge­ währleistet.From the sluice formed by the sliders 34 and 31 and the furnace shaft part 32 it is achieved that the loading of the shaft-melting carburetor, regardless of the type of supply of the materials to the arranged above the slider 34 , not shown in the drawing material collection funnel, he follows , which safely prevents the segregation phenomena in the bed and thereby the formation of the flow channels, and at the same time minimizes the uncontrolled intrusion of false air through the charging during the gasification and melting process. This advantageously means that ignitions immediately below the coating and burning of the material are excluded, and furthermore the negative effects on the take-off parameters of the raw gas are reliably excluded and compliance with the relevant legislation is guaranteed even in continuous operation.

Die Installation von zwei Injektordüsenreihen 12 und 13 oberhalb der Absaugkammer 35 führt darüber hinaus vorteilhafterweise dazu, dass die Umsetzungsprozesse der mit der Schüttung nach unten wandernden Materialien im Ofen verstärkt werden, so dass hier­ durch die Vergasungs- und Schmelzprozesse durch Erweiterung dieses oberen, durch die Injektordüsenreihen 12 und 13 gebildeten Umsatzraumes besser steuerbar sind und effektiver ablaufen. Damit wird die Bereitstellung eines Rohgases, respektive Synthese­ gases in festgelegter Qualität und Menge, an die Gaswirtschaft gesichert und führt somit zu einer höheren anlagentechnischen, verfahrenstechnischen und wirtschaftlichen Ak­ zeptanz. Die erforderliche Qualität und Quantität des Synthesegases werden im Dauer­ betrieb verfahrenstechnisch durch einen Steuer- und Regelalgorithmus garantiert. Während im Ofeninneren der Bereich, der in der Ebene durch die am doppelwandigen, sich konisch nach oben erweiternden Ofenschachtteil 5 angeordneten, gleichmäßig über den Umfang verteilten Stutzen 6 zur Aufnahme der nicht dargestellten, mit Luft und Sau­ erstoffzuführungen komplettierten Injektoren mit in den Ofeninnenraum ragenden was­ sergekühlten Kupferdüsen entsteht, als Reduzier-/Crackzone Z bezeichnet wird, wird der durch die oberen Injektordüsenreihen 12 und 13 gebildete Umsatzraum als Hochtempe­ raturzone H bezeichnet.The installation of two rows of injector nozzles 12 and 13 above the suction chamber 35 also advantageously leads to the fact that the conversion processes of the materials migrating downwards with the bed are strengthened, so that here by the gasification and melting processes by expanding this upper one, by the Injector nozzle rows 12 and 13 formed sales area are more controllable and run more effectively. This ensures the supply of a raw gas, or synthesis gas in a defined quality and quantity, to the gas industry and thus leads to a higher level of plant technology, process engineering and economic acceptance. The required quality and quantity of the synthesis gas are guaranteed in process technology by a control algorithm. While inside the furnace, the area in the plane through the arranged on the double-walled, conically widening furnace shaft part 5 , evenly distributed over the circumference of the nozzle 6 for receiving the injectors, not shown, completed with air and oxygen feeders with what protrudes into the furnace interior cooled copper nozzles arises, is referred to as the reduction / cracking zone Z, the sales area formed by the upper rows of injector nozzles 12 and 13 is referred to as the high-temperature zone H.

Die Wirkung der vergleichsweise großen Analyse- und Konsistenzschwankungen der Einsatzstoffe auf das Synthesegas wird durch in der Zeichnung nicht dargestellte unmit­ telbar vor dem Synthesegasverbraucher installierte Meß- und Regeltechnik zur Bestim­ mung der Parameter Druck, Temperatur, Volumenstrom und Analyse, respektive des unteren Heizwertes des Ofengases, erfaßt. Gleichzeitig ist von der Synthesegasleitung eine in der Zeichnung nicht dargestellte Bypassleitung zum Schacht-Schmelz-Vergaser an den nicht dargestellten Stutzen zur Anbindung von ebenfalls nicht dargestellten Gas­ leitungen im Bereich der Stutzen 29 zur Aufnahme von Stützbrennern geführt und in die­ se Bypassleitung sowie in den Bereich der Synthesegasleitung zwischen Bypassleitung und Synthesegasverbraucher je ein gasdicht schließendes Schnellschlussventil, z. B. ein Magnetventil, installiert.The effect of the comparatively large fluctuations in the analysis and consistency of the feedstocks on the synthesis gas is by measuring and control technology, not shown in the drawing, installed directly in front of the synthesis gas consumer for determining the parameters of pressure, temperature, volume flow and analysis, and the lower calorific value of the furnace gas , detected. At the same time, a bypass line (not shown in the drawing) to the shaft-melting carburetor is led from the synthesis gas line to the connecting piece (not shown) for connecting gas lines (also not shown) in the area of the connecting piece 29 for receiving support burners and into this bypass line and in the area the synthesis gas line between the bypass line and the synthesis gas consumer each have a gas-tight quick-closing valve, e.g. B. installed a solenoid valve.

Im Havariefall werden zunächst gleichzeitig die Sauerstoff und Luftversorgung der Injek­ tordüsen am Schacht-Schmelz-Vergaser unterbrochen und das Roots-Gebläse gestoppt. Roots-Gebläse sind spezielle Ausführungsformen von Kapselwerken (DUBBELs Ta­ schenbuch für den Maschinenbau, Springer-Verlag 1953, Bd. II, S. 235-236).In the event of an accident, the oxygen and air supply to the injector nozzles on the shaft-melting carburetor are first interrupted and the Roots blower stopped. Roots blowers are special embodiments of capsule works (DUBBEL's pocket book for mechanical engineering, Springer-Verlag 1953 , Vol. II, pp. 235-236).

Die durch Eigengasung des Schacht-Schmelz-Vergasers entstehende Ofengasmenge wird während des Zeitraumes des sich daran anschließenden mechanischen Nachlau­ fens des Roots-Gebläses von der Druckseite des Förderorganes aus in den Schacht- Schmelz-Vergaser zurückgeführt, indem die beiden Magnetventile in der Zuführungslei­ tung für das Synthesegas zu den Gasmotoren bzw. in der Bypassleitung schlagartig schließen bzw. öffnen. Vorteilhafterweise erfolgt damit sicher die Umleitung dieses Syn­ thesegases in den Schacht-Schmelz-Vergaser.The amount of furnace gas generated by the gassing of the shaft melting gasifier becomes during the period of the subsequent mechanical follow-up the Roots blower from the pressure side of the conveyor into the shaft Melting carburetor returned by the two solenoid valves in the feed line suddenly for the synthesis gas to the gas engines or in the bypass line close or open. Advantageously, this syn is safely diverted thesegases in the shaft melting carburetor.

Weiter entstehende, aber zeitabhängig abnehmende Ofengasmengen aus der Eigenga­ sung des Schacht-Schmelz-Vergasers werden nach Stillstand des Roots-Gebläses durch die Gasthermik im Schacht nach oben geführt und sicher durch die Stützbrenner 29 voll­ ständig verbrannt. Dadurch wird das Sicherheitsrisiko erheblich gemindert, und eine Ge­ fährdung der Umwelt wird ausgeschlossen.Further arising but time-dependent decreasing furnace gas quantities from the Eigenga solution of the shaft melting gasifier are brought up after the Roots blower has come to a standstill by the gas thermal system in the shaft and safely burned completely by the auxiliary burner 29 . This significantly reduces the security risk and prevents the environment from being endangered.

Wenn die Feuerungsleistung des Schacht-Schmelz-Vergasers, durch Veränderungen der Konsistenz und Analytik der Einsatzstoffe bedingt, außerhalb zulässiger Schwankungen für den Gasverbraucher, bspw. für das Blockheizkraftwerk (BHKW) liegt, erfolgt durch Variation der Zuführung von Luft und Sauerstoff über die Injektoren 12, 13 und 6 eine Korrektur der Umsatzprozesse im Schacht-Schmelz-Vergaser, mit dem Ziel, den unteren Heizwert und damit die Schwankung der Feuerungsleistung zu minimieren. Vorteilhafter­ weise wird dadurch die Produktionssicherheit des Verfahrens erhöht. If the firing performance of the shaft-melting gasifier, due to changes in the consistency and analysis of the feedstocks, lies outside of permissible fluctuations for the gas consumer, e.g. for the combined heat and power plant (CHP), the air and oxygen are fed in via the injectors 12 , 13 and 6 a correction of the sales processes in the shaft melting carburettor, with the aim of minimizing the lower calorific value and thus the fluctuation in the firing performance. The production reliability of the method is thereby advantageously increased.

Das Verfahren zum Betreiben des Schacht-Schmelz-Vergasers soll nachfolgend am Bei­ spiel der thermischen Behandlung und Verwertung von einer Gesamtmenge von 1 t/h Durchsatz Altholz mit Metallteilen, Bahnschwellen und Spanplatten erläutert werden. Der Schacht-Schmelz-Vergaser wird vor Prozessbeginn mit Füllkoks bis ca. 500 mm oberhalb der Injektoren 6 gefüllt. Jetzt erfolgt wie bei herkömmlichen klassischen Kupol­ öfen das Anbrennen mit natürlichem Zug, gegebenenfalls mit Unterstützung durch Zuga­ be von Sauerstoff mittels der Injektoren 12 und 13.The method for operating the shaft-melting gasifier is to be explained below using the example of thermal treatment and recycling of a total amount of 1 t / h throughput of waste wood with metal parts, railway sleepers and chipboard. Before the start of the process, the shaft melting gasifier is filled with filling coke up to approx. 500 mm above the injectors 6 . Now, as with conventional classic cupolas, burning is carried out with a natural draft, possibly with the support of adding oxygen by means of injectors 12 and 13 .

Nach dem Anbrennen, dies bedeutet, dass der Füllkoks durchgebrannt und weißglühend ist, erfolgt das Setzen der Beschickung, welche aus den Zuschlägen 0.04 t/h Koks und 0,04 t/h Kalk sowie aus 1 t/h Altholz mit Metallanteilen, Bahnschwellen und Spanplatten besteht, mittels der nicht dargestellten Begichtungseinrichtung über den nicht dargestell­ ten Begichtungstrichter zunächst bis kurz oberhalb der Füllstandskontrolle 26. Danach wird der Schieber 31 zugefahren und die Begichtung erfolgt weiter bis zur Füllstandskon­ trolle 33. Dann wird der Schieber 34 zugefahren. Die installierten Injektoren 6; 12 und 13 werden in Betrieb genommen. Zuvor wird die periphere Anlagentechnik von der Gaswirt­ schaft bis zu dem Synthesegasverbraucher, hier ein Blockheizkraftwerk, angefahren und entsprechend den Inbetriebnahmevorschriften in Reihenfolge gestartet. Durch die Injekto­ ren 6; 12 und 13 werden 273 m3/h Sauerstoff in den Ofenschacht eingeblasen.After burning, this means that the filling coke is burnt out and incandescent, the feed is placed, which consists of the additions of 0.04 t / h coke and 0.04 t / h lime as well as 1 t / h waste wood with metal parts, railway sleepers and Particle board consists, by means of the not shown charging device over the not shown th loading hopper initially until just above the level control 26th Then the slide 31 is closed and the payment continues until the level control 33rd Then the slide 34 is closed. The installed injectors 6 ; 12 and 13 are put into operation. The peripheral system technology from the gas industry to the synthesis gas consumer, here a combined heat and power plant, is started up and started in order in accordance with the commissioning regulations. By the injector ren 6 ; 12 and 13 , 273 m 3 / h of oxygen are blown into the furnace shaft.

In der Hochtemperaturzone reagieren die in den Abfallstoffen enthaltenen organischen Bestandteile mit dem eingedüsten Sauerstoff. Die mineralischen und metallischen Be­ standteile der Abfallstoffe schmelzen und fließen oder tropfen nach unten ab. Gleichzeitig werden die durch thermochemische Umsatzreaktionen entstehenden heißen gasförmigen Reaktionsprodukte mit den absinkenden, nicht oder nicht vollständig verbrannten organi­ schen Bestandteilen des Abfallstoffes durch die Rohgasabsaugeinrichtungen 36 im Gleichstrom in Richtung Herd 42 geführt und unterliegen einer pyrolytischen Zersetzung. Der sich während der Absetzzeit in der Reduzier-/Crackzone bildende Pyrolysekoks wird durch den von den Injektoren 6 eingebrachten Sauerstoff verbrannt, wobei sich Schlacke und Metall im Herd 42 sammeln.In the high-temperature zone, the organic components contained in the waste materials react with the injected oxygen. The mineral and metallic components of the waste materials melt and flow or drip downwards. At the same time, the hot gaseous reaction products formed by thermochemical conversion reactions with the sinking, incompletely or not completely burned organic constituents of the waste material are passed through the raw gas suction devices 36 in cocurrent in the direction of the hearth 42 and are subject to pyrolytic decomposition. The pyrolysis coke which forms in the reduction / cracking zone during the settling time is burned by the oxygen introduced by the injectors 6 , with slag and metal collecting in the hearth 42 .

Der von den Injektoren 9 eingebrachte Sauerstoff ist als eine wichtige Voraussetzung für den gesamten Prozess der Schmelzvergasung anzusehen. Mit der Verbrennung des Py­ rolysekokses kann der Energiebedarf des Systems dahingehend gesichert werden, dass die Fließfähigkeit von Metall und Schlacke bei normalem Einsatz von Satzkoks gewähr­ leistet ist und die für die Pyrolyse und die Reduktionsarbeit erforderlichen Temperaturen im Pyrolysekoksbett aufrecht erhalten werden. Dies schafft die Voraussetzungen dafür, dass eine vollständige thermische Zersetzung sowohl der eingebrachten als auch der während des Prozesses neu gebildeten temperaturbedingt, gasförmigen organischen Schadstoffe stattfindet.The oxygen introduced by the injectors 9 can be regarded as an important prerequisite for the entire melt gasification process. With the combustion of the pyrolysis coke, the energy requirement of the system can be ensured in such a way that the flowability of metal and slag is ensured with normal use of coke and the temperatures required for the pyrolysis and the reduction work in the pyrolysis coke bed are maintained. This creates the prerequisites for complete thermal decomposition of both the introduced and the temperature-related, gaseous organic pollutants formed during the process.

Das Rohgas setzt sich aus den in der Hochtemperaturzone und der Reduzier-/Crackzone gebildeten gasförmigen Reaktionsprodukten zusammen. Es wird gleichzeitig im Gegen­ strom, im Gleichstrom und quer zu den Strömungsrichtungen der Ofengase seitlich zwi­ schen der Hochtemperaturzone und der Reduzier-/Crackzone abgesaugt.The raw gas consists of those in the high temperature zone and the reduction / cracking zone formed gaseous reaction products together. It becomes in the opposite at the same time current, in cocurrent and transversely to the directions of flow of the furnace gases laterally between extracted from the high-temperature zone and the reduction / cracking zone.

Die Rohgasabsaugeinrichtungen 36, bspw. Quenche oder Sprühabsorber, fördern ca. 1600 Nm3/h Rohgas, das 334 l/h Wasser enthält, welches auskondensiert wird. Von einer nicht dargestellten Gasreinigung werden somit 1183 Nm3/h Brenngas mit einer Heizleistung von 2,99 MW und einem Heizwert von 2,5 kWh/m3 mit etwa 20% H2, 54% CO, 9% CO2 und ca. 17% N2 erzeugt. Dieses Brenngas kann beispielsweise von einem Blockheizkraftwerk genutzt werden.The raw gas suction devices 36 , for example quenching or spray absorbers, convey approx. 1600 Nm 3 / h of raw gas which contains 334 l / h of water, which is condensed out. 1183 Nm 3 / h of fuel gas with a heating capacity of 2.99 MW and a heating value of 2.5 kWh / m 3 with about 20% H 2 , 54% CO, 9% CO 2 and approx. 17% N 2 generated. This fuel gas can be used for example by a combined heat and power plant.

Der Umsatz der Einsatzstoffe in der Hochtemperaturzone H und der Reduzier- /Crackzone Z führt zu einem kontinuierlichen Absinken der Schüttsäule unterhalb der Füllstandsanzeige 26. Jetzt wird der Schieber 31 geöffnet und das Materialvolumen der Schleuse 31, 32, 34 rutscht zentral in Achsrichtung des Schacht-Schmelz-Vergasers in den Schachtbereich 18. Der Schieber 31 wird geschlossen, der Schieber 34 wird geöffnet und die Schleuse 31, 32, 34 wird bis zum Erreichen der Füllstandsanzeige 34 gefüllt. Da­ nach erfolgt das Schließen des Schiebers 34. Abhängig von der Leistung des Schacht- Schmelz-Vergasers, welche die Absinkgeschwindigkeit der Schüttung definiert, wird ein gegenseitiger Schließungs- und Öffnungsrhythmus der Schieber 31 und 34 eingestellt, der einerseits eine kontinuierliche Füllung des Schachtes gewährleistet und andererseits einen unkontrollierten Falschlufteinbruch verhindert.The conversion of the starting materials in the high-temperature zone H and the reduction / cracking zone Z leads to a continuous sinking of the pouring column below the level indicator 26 . Now the slide 31 is opened and the material volume of the lock 31 , 32 , 34 slides centrally into the shaft area 18 in the axial direction of the shaft melting gasifier. The slide 31 is closed, the slide 34 is opened and the lock 31 , 32 , 34 is filled until the fill level indicator 34 is reached . Since after the slide 34 is closed . Depending on the output of the shaft-melting gasifier, which defines the rate of descent of the bed, a mutual closing and opening rhythm of the sliders 31 and 34 is set, which on the one hand ensures continuous filling of the shaft and on the other hand prevents an uncontrolled intrusion of false air.

Ca. 0.09 t/h metallische und ca. 0,07 t/h mineralische Komponenten der Abfallstoffe wer­ den durch die Abstichvorrichtungen 3 aus dem Schacht-Schmelz-Vergaser abgezogen. Alle rohgasförmigen Organika und Gaskomponenten werden vollständig zu CO, CO2, H2, H2O sowie abhängig von der Analyse der eingesetzten Abfallstoffe zu Spurenkom­ ponenten wie CS2, COS, SO2, NOx, H2S und HCl reduziert.Approximately 0.09 t / h metallic and approx. 0.07 t / h mineral components of the waste materials are withdrawn from the shaft melting carburetor by the tapping devices 3 . All raw gaseous organics and gas components are completely reduced to CO, CO 2 , H 2 , H 2 O and, depending on the analysis of the waste materials used, to trace components such as CS 2 , COS, SO 2 , NO x , H 2 S and HCl.

Das entstandene Gas wird mit Temperaturen von mindestens 800°C aus der Schüttung abgesaugt und in eine Gaswirtschaft zur Weiterverarbeitung geleitet. Durch kontinuierli­ che online - Ermittlung der Parameter Temperatur, Druck, Volumenstrom und Analyse des nach der Gasanalyse und dem Roots-Gebläse den Gasmotoren des BHKW zur Ver­ fügung gestellten Synthesegases und deren interne rechentechnische Verarbeitung in­ nerhalb der Prozeßvisualisierung zur Überwachung aller relevanten Prozessdaten wird online die Feuerungsleistung des Schacht-Schmelz-Vergasers überwacht und bei Unter- bzw. Überschreitung der Grenzwerte, die durch untere Heizwerte zwischen 2,0 und 2,5 kWh/Nm3 Synthesegas definiert werden, wird über die rechentechnisch abgeleitete Ände­ rung des Verhältnisses der über die Injektoren 6, 12 und 13 eingebrachten Sauerstoff- und Heißwindmengen durch den Schacht-Schmelz-Vergaser auf diese Veränderungen reagiert. The resulting gas is extracted from the bed at temperatures of at least 800 ° C and sent to a gas industry for further processing. Through continuous online - determination of the parameters temperature, pressure, volume flow and analysis of the synthesis gas made available to the gas engines of the CHP after the gas analysis and the Roots blower and their internal computational processing within the process visualization to monitor all relevant process data, the online The combustion performance of the shaft-melting carburetor is monitored and if the limit values, which are defined by lower heating values between 2.0 and 2.5 kWh / Nm 3 synthesis gas, are exceeded or undershot, the computationally derived change in the ratio of the over Injectors 6 , 12 and 13 introduced amounts of oxygen and hot wind through the shaft melting carburetor reacted to these changes.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Bodenplatte
baseplate

22

Ofenschachtteil
Furnace shaft part

33

Anschlüsse
connections

44

Absticheinrichtung
tapping

55

Ofenschachtteil
Furnace shaft part

66

Stutzen
Support

77

Stutzen für die Verbindung
Connector for the connection

88th

Ofenschachtteil
Furnace shaft part

99

Stabilisierungselemente
stabilizing elements

1010

Stutzen
Support

1111

Ofenschachtteil
Furnace shaft part

1212

Stutzen
Support

1313

Stutzen
Support

1414

Ofenschachtteil
Furnace shaft part

1515

Bereich der Doppelwandigkeit
Double-walled area

1616

Halterung ringförmiger Ofeninnenkühlung
Bracket for internal furnace cooling

1717

Stabilisierungselemente
stabilizing elements

1818

Ofenschachtteil
Furnace shaft part

1919

Zwangsführung
forced control

2020

Isolation
isolation

2121

Rohrstutzen mit Flansch
Pipe socket with flange

2222

Rohrstutzen mit Flansch
Pipe socket with flange

2323

Rohrstutzen
pipe socket

2424

Rohrstutzen
pipe socket

2525

Ofenschachtteil, quaderförmig
Oven shaft part, cuboid

2626

Füllstandsanzeige
level indicator

2727

isolierter Abgasabsaugstutzen
insulated exhaust pipe

2828

Aufnahmestutzen für Schaulöcher
Receptacle for inspection holes

2929

Stutzen
Support

3030

Aufnahmestutzen
receiving socket

3131

Schieber
pusher

3232

Ofenschachtteil
Furnace shaft part

3333

Stutzen zur Aufnahme einer Füllstandsanzeige
Spigot to hold a level indicator

3434

Schieber
pusher

3535

Absaugkammer
suction

3636

Rohgasabsaugeinrichtungen
Rohgasabsaugeinrichtungen

3737

Rohgasabsaugring
Rohgasabsaugring

3838

Stutzen
Support

3939

Stützeinrichtungen
support devices

4040

Verfahrwagen
traversing

4141

Feuerfestzustellung
Refractory lining

4242

Herd
stove

4343

Feuerfestmaterial
Refractory

4444

demontierbares Shuttle-System
H Hochtemperaturzone
Z Reduzier-/Crackzone
removable shuttle system
H high temperature zone
Z Reduction / crack zone

Claims (4)

1. Schacht-Schmelz-Vergaser zur Synthesegasherstellung durch eine stoffliche und thermische Behandlung und Verwertung von Wasser und organische Komponenten enthaltenden festen Materialien, bestehend aus einer Boden­ platte (1) und einem darauf aufgesetzten, den Herd (42) bildenden zylindrischen Ofenschachtteil (2) mit Abstichvorrichtungen (4) für Schlacke und Eisen und direkt anschließend mehreren verschiedenartig geometrisch gestalteten zylind­ rischen Ofenschachtteilen (5; 8; 11; 14; 18; 25) und dem als Ofenschachtteil fungierenden Pyramidenstumpf (32), wobei der konische Ofenschachtteil (11) in einen sich an den Ofenschachtteil (5) anschließenden schachterweiternden Ofenschachtteil (8) ragt und so einen schüttungsfreien Raum mit hierin liegen­ den Rohgasabsaugeinrichtungen (36) bildet und bei dem oberhalb des Herdes (42) und oberhalb des schüttungsfreien Raumes jeweils mehrere um den Um­ fang verteilte Stutzen (6; 12; 13) zur Aufnahme für Injektoren zur gemeinsamen Zuführung von Sauerstoff und Luft angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das auf der Bodenplatte (1) installierte Ofenschachtteil (2), das mit An­ schlüssen (3) für eine Standwasserkühlung und mit einer Absticheinrichtung (4) für Schlacke und Eisen sowie einem Mannloch versehen ist, doppelwandig aus­ geführt ist,
sich an das doppelwandige zylindrische Ofenschachtteil (2) ein doppelwandiges, sich konisch nach oben erweiterndes Ofenschachtteil (5) anschließt, an dem mehrere, gleichmäßig über den Umfang verteilte Stutzen (6) zur Aufnahme der mit Luft und Sauerstoffzuführungen komplettierten Injektoren mit in den Ofenin­ nenraum ragenden wassergekühlten Düsen sowie am oberen Ende Stutzen (7) für die Verbindung mit dem darüber liegenden zylindrischen, doppelwandigen Ofenschachtteil (8) installiert sind, und das durch einen Flansch am oberen En­ de abgeschlossen ist,
der zylindrisch doppelwandig ausgeführte Ofenschachtteil (8) ebenfalls am unte­ ren Ende mit einem Flansch versehen und mit dem darunter liegenden koni­ schen nach oben erweiterten Ofenschachtteil (5) verbunden ist und zur Auf­ nahme von Stabilisierungselementen (9) sowie zur Aufnahme von mehreren, regelmäßig über den Umfang verteilten in das Ofeninnere ragenden Stutzen (10) für die Aufnahme von Schaulöchern und/oder Brenner- und/oder Gaszu­ führungs- und/oder Reinigungseinrichtungen und/oder Flüssigkeitszuführungs­ einrichtungen und/oder Feststoffzuführungseinrichtungen ausgeführt ist,
das Ofenschachtteil (8) in ein doppelwandiges, mit kleinerem Durchmesser aus­ geführtes, zylindrisches Ofenschachtteil (11) mündet, das mit mehreren gleich­ mäßig über den Umfang verteilten, in mindestens zwei Ebenen übereinander angeordneten, Stutzen (12; 13) zur Aufnahme der mit Luft und Sauerstoffzufüh­ rungen komplettierten Injektoren mit in den Ofeninnenraum ragenden wasser­ gekühlten Düsen versehen ist und das am oberen Ende mit einem Flansch ab­ schließt sowie weiter am oberen Ende mit Rohrstutzen für eine Verbindung mit dem sich darüber anschließenden Ofenschachtteil (14) im Bereich (15) der Doppelwandigkeit ausgerüstet ist und das im Ofeninneren am Übergang von Ofenschachtteil (8) zum Ofenschachtteil (11) die Halterung für die ringförmige Ofeninnenkühlung (16) hat,
das am unteren Ende mit einem Flansch abgeschlossene, im Bereich (15) dop­ pelwandig ausgeführte sich konisch nach oben verjüngende Ofenschachtteil (14) mit dem Ofenschachtteil (11) verbunden ist und am oberen Ende mit einem Flansch abschließt sowie am unteren Ende unmittelbar oberhalb des Flansches mehrere gleichmäßig über den Umfang verteilte Stabilisierungselemente (17) zur Aufnahme der Abhängeeinrichtung installiert sind und im Bereich (15) der Doppelwandigkeit über Rohrbögen und Flansche mit dem Doppelmantel des Ofenschachtteiles (11) verbunden ist,
das sich daran anschließende, sich weiter konisch nach oben verjüngende Ofenschachtteil (18), das doppelwandig mit darin enthaltener spiralförmig nach oben führender Zwangsführung (19) und nach außen mit einer Isolation (20) ausgeführt ist, durch einen Flansch mit dem darunter liegenden Ofenschachtteil (14) verbunden ist und am unteren Ende mit einem Rohrstutzen mit Flansch (21) zur Aufnahme einer Heißwindzuführung versehen ist und am oberen Ende mit einem Flansch und einem Rohrstutzen mit Flansch (22) zur Aufnahme einer Heißwindabführung sowie mit mehreren gleichmäßig über den Umfang verteil­ ten Rohrstutzen (23) zur Aufnahme von in das Ofeninnere ragenden Zufüh­ rungseinrichtungen für Heißwind und/oder Brennereinrichtungen und/oder Heißgas und/oder Zuführung von flüssigen und/oder festen Materialien und mit einem Stutzen zur Aufnahme der Füllstandsanzeige (26) sowie unmittelbar unterhalb des oberen Flansches mit mehreren gleichmäßig über den Umfang verteilten, in den Doppelmantel ragenden Rohrstutzen (24) zur Verbindung mit dem darüber anschließenden quaderförmig ausgeführten Ofenschachtteil (25) versehen ist,
das Ofenschachtteil (25) am unteren Ende mit einem Flansch und mit dem darunter liegenden Ofenschachtteil (18) verbunden ist und mit mehreren, im Inneren feuerfest isolierten Abgasabsaugstutzen (27) mit Aufnahmestutzen (28) für Schaulöcher und Stutzen zur Anbindung von Gasleitungen versehen ist so­ wie mit mehreren Stutzen (29) zur Aufnahme von Stützbrennern und mit mehre­ ren Aufnahmestutzen (30) zur Verbindung mit den Rohrstutzen (24) des Ofen­ schachtteiles (18) versehen ist und am oberen Ende mit einem Flansch als Verbindungselement für den darüber anschließenden Schieber (31) abschließt,
oberhalb des Schiebers (31) als Ofenschachtteil (32) ein sich nach oben verjün­ gender Pyramidenstumpf mit einem Stutzen (33) zur Aufnahme einer Füll­ standsanzeige mittels eines Verbindungselementes angeordnet ist,
daran fest verbunden und anschließend ein Schieber (34) mit Einwurftrichter in­ stalliert ist,
durch die geometrische Gestaltung der Ofenschachtteile (5; 8; 11) und der ringförmigen Ofeninnenkühlung (16) im Ofeninneren sowie durch mehrere am Übergangsbereich zwischen Ofenschachtteil (8) und Ofenschachtteil (11) instal­ lierte Rohgasabsaugeinrichtungen (36) eine Absaugkammer (35) ausgebildet ist,
die Rohgasabsaugeinrichtungen (36) am Übergangsbereich zwischen Ofen­ schachtteil (8) und (11) gleichmäßig über den Umfang verteilt sind sowie senk­ recht nach oben führend und doppelwandig durch Flansche segmentiert ausge­ führt sind,
die Rohgasabsaugeinrichtungen (36) in einen Rohgasabsaugring (37) führen, der Übergabestutzen zum Verbinden mit einer Rohrleitung der Gaswirtschaft und/oder Heißwinderzeugung hat, sowie in Achsrichtung der Rohgasabsaugein­ richtungen (36) Stutzen (38) zur Aufnahme von Reinigungseinrichtungen und/oder Zuführeinrichtungen für flüssige, gasförmige Medien sowie Feststoffe angeordnet sind,
unterhalb der Bodenplatte (1) mehrere gleichmäßig über den Umfang verteilte Stützeinrichtungen (39) mit pneumatischen oder hydraulischen Druckeinrichtun­ gen angeordnet sind,
die Stützeinrichtungen (39) auf einem Verfahrwagen (40) oder auf dem Fußbo­ den angeordnet sind,
die beiden Ofenschachtteile (2) und (5) im Inneren eine Feuerfestzustellung (41) enthalten, die mit der Absaugkammer (35) im unteren Ofenbereich den Herd (42) bilden,
die Ofeninnenkühlung (16) und die Ofenschachtteile (11; 14) innen mit Feuer­ festmaterial (43) versehen sind und einen sich nach unten, zunächst konisch öffnenden und danach zylindrisch in den Bereich der Absaugkammer (35) ragenden hohlen Schacht bilden,
die Stabilisierungselemente (17) mit Zugankern mit dem Stahlbau des Ofenge­ rüstes verbunden sind
der untere Teil des Schacht-Schmelz-Vergasers bis zum Ofenschachtteil (14) als demontierbares Shuttle-System (44) ausgeführt ist,
vor dem außerhalb des Schacht-Schmelz-Vergasers extern angeordneten Synthesegasverbraucher Mess- und Regeltechnik zur Erfassung der Parameter Druck, Temperatur, Volumenstrom und Analyse, insbesondere des unteren Heizwertes des Synthesegases, installiert ist,
von der Synthesegasleitung zum Synthesegasverbraucher eine Bypassleitung zum Schacht-Schmelz-Vergaser führt, die im Bereich der Stutzen (29) zur Auf­ nahme von Stützbrennern an den Stutzen zur Anbindung von Gasleitungen an­ schließt und dass in dieser Bypassleitung sowie in dem Bereich der Synthese­ gasleitung zwischen Bypassleitung und Synthesegasverbraucher je ein gasdicht schließendes Schnellschlussventil angeordnet ist.
1. shaft-melting gasifier for synthesis gas production by a material and thermal treatment and recycling of water and organic components containing solid materials, consisting of a base plate ( 1 ) and a cylindrical furnace shaft part ( 2 ) placed thereon, forming the hearth ( 42 ) with tapping devices ( 4 ) for slag and iron and immediately afterwards several differently geometrically designed cylindrical furnace shaft parts ( 5 ; 8 ; 11 ; 14 ; 18 ; 25 ) and the truncated pyramid ( 32 ), the conical furnace shaft part ( 11 ) in a shaft-extending furnace shaft part ( 8 ) adjoining the furnace shaft part ( 5 ) protrudes and thus forms a bed-free space with the raw gas extraction devices ( 36 ) lying therein and in which above the cooker ( 42 ) and above the bed-free space several each distributed around the circumference Spigot ( 6 ; 12 ; 13 ) for injectors are arranged for the joint supply of oxygen and air, characterized in that the furnace shaft part ( 2 ) installed on the base plate ( 1 ), with connections ( 3 ) for cooling the standing water and with a tapping device ( 4 ) for slag and iron as well as a Manhole is provided, is double-walled,
the double-walled cylindrical furnace shaft part ( 2 ) is followed by a double-walled, conically widening furnace shaft part ( 5 ), on which several nozzles ( 6 ), evenly distributed over the circumference, for receiving the injectors completed with air and oxygen supply are also included in the furnace interior projecting water-cooled nozzles and at the upper end nozzles ( 7 ) for connection to the cylindrical, double-walled furnace shaft part ( 8 ) lying above them, and which is closed off by a flange at the upper end,
the cylindrical double-walled furnace shaft part ( 8 ) is also provided with a flange at the lower end and is connected to the conical furnace shaft part ( 5 ) underneath which extends upwards and for receiving stabilizing elements ( 9 ) and for receiving several, regularly via the circumference distributed in the furnace protruding nozzle ( 10 ) for receiving inspection holes and / or burner and / or gas supply and / or cleaning devices and / or liquid supply devices and / or solids supply devices,
the furnace shaft part ( 8 ) opens into a double-walled, cylindrical furnace shaft part ( 11 ) with a smaller diameter, which has several nozzles ( 12 ; 13 ) which are evenly distributed over the circumference and are arranged one above the other in at least two levels, for receiving air and oxygen feeds are completed injectors with projecting into the furnace interior water-cooled nozzles and which closes at the upper end with a flange and further at the upper end with pipe sockets for a connection with the adjoining furnace shaft part ( 14 ) in the area ( 15 ) of the Is equipped with double walls and which has the holder for the ring-shaped internal furnace cooling ( 16 ) in the interior of the furnace at the transition from the furnace shaft part ( 8 ) to the furnace shaft part ( 11 ),
the closed at the lower end with a flange, in the region ( 15 ) of double-walled conical upward tapering furnace shaft part ( 14 ) is connected to the furnace shaft part ( 11 ) and terminates at the upper end with a flange and at the lower end directly above the flange a plurality of stabilizing elements ( 17 ) distributed uniformly over the circumference are installed to accommodate the suspension device and is connected to the double jacket of the furnace shaft part ( 11 ) in the region ( 15 ) of the double wall by means of pipe bends and flanges,
the adjoining, further conically tapering furnace shaft part ( 18 ), which is double-walled and contains spiral upward guidance ( 19 ) and insulation ( 20 ) to the outside, through a flange with the furnace shaft part underneath ( 14 ) is connected and at the lower end is provided with a pipe socket with flange ( 21 ) for receiving a hot wind supply and at the upper end with a flange and a pipe socket with flange ( 22 ) for receiving a hot wind discharge and with several evenly distributed over the circumference Pipe socket ( 23 ) for receiving in the furnace protruding supply devices for hot wind and / or burner devices and / or hot gas and / or supply of liquid and / or solid materials and with a nozzle for receiving the level indicator ( 26 ) and immediately below the upper one Flange with several evenly over the circumference ng distributed pipe stub ( 24 ) projecting into the double jacket is provided for connection to the subsequent cuboidal furnace shaft part ( 25 ),
the furnace shaft part ( 25 ) is connected at the lower end to a flange and to the furnace shaft part ( 18 ) underneath and is provided with a plurality of flue gas extraction nozzles ( 27 ) which are insulated on the inside in a fire-resistant manner, with receiving nozzles ( 28 ) for inspection holes and nozzles for connecting gas lines as is provided with several connecting pieces ( 29 ) for receiving support burners and with several receiving pieces ( 30 ) for connection to the pipe pieces ( 24 ) of the furnace shaft part ( 18 ) and at the upper end with a flange as a connecting element for the adjoining slide ( 31 ) concludes
Above the slide ( 31 ) as a furnace shaft part ( 32 ) an upwardly tapering truncated pyramid with a nozzle ( 33 ) for receiving a level indicator is arranged by means of a connecting element,
firmly connected to it and then a slide ( 34 ) with an insertion funnel is installed,
A suction chamber ( 35 ) is formed by the geometric design of the furnace shaft parts ( 5 ; 8 ; 11 ) and the ring-shaped furnace interior cooling ( 16 ) inside the furnace and by several raw gas extraction devices ( 36 ) installed at the transition area between the furnace shaft part ( 8 ) and the furnace shaft part ( 11 ) .
the raw gas extraction devices ( 36 ) at the transition area between the furnace shaft part ( 8 ) and ( 11 ) are evenly distributed over the circumference and lead vertically upwards and are double-walled by segmented flanges,
the raw gas suction devices ( 36 ) lead into a raw gas suction ring ( 37 ), which has transfer ports for connecting to a pipeline of the gas industry and / or hot wind generation, and in the axial direction of the raw gas suction devices ( 36 ) connecting pieces ( 38 ) for receiving cleaning devices and / or supply devices for liquid, gaseous media and solids are arranged,
several supporting devices ( 39 ) with pneumatic or hydraulic pressure devices are arranged underneath the base plate ( 1 ), evenly distributed over the circumference,
the support devices ( 39 ) are arranged on a carriage ( 40 ) or on the floor,
the two furnace shaft parts ( 2 ) and ( 5 ) contain a refractory lining ( 41 ) inside, which forms the stove ( 42 ) with the suction chamber ( 35 ) in the lower furnace region,
the furnace interior cooling ( 16 ) and the furnace shaft parts ( 11 ; 14 ) are provided with refractory material ( 43 ) on the inside and form a hollow shaft that opens downwards, initially conically and then projects cylindrically into the area of the suction chamber ( 35 ),
the stabilizing elements ( 17 ) are connected with tie rods to the steel structure of the furnace frame
the lower part of the shaft melting carburettor up to the furnace shaft part ( 14 ) is designed as a removable shuttle system ( 44 ),
before the synthesis gas consumer externally arranged outside the shaft-melting gasifier, measurement and control technology for recording the parameters pressure, temperature, volume flow and analysis, in particular the lower calorific value of the synthesis gas, is installed,
from the synthesis gas line to the synthesis gas consumer leads a bypass line to the shaft-melting carburetor, which in the area of the connecting piece ( 29 ) for receiving support burners on the connecting piece for connecting gas lines, and that in this bypass line and in the area of the synthesis gas line between Bypass line and synthesis gas consumer each a gas-tight closing quick-closing valve is arranged.
2. Verfahren zum Betreiben des aus einer Bodenplatte (1), einem darauf aufge­ setzten Herdteil (2) und daran anschließenden mehreren verschiedenartig geo­ metrisch gestalteten Ofenschachtteilen (5, 8, 11, 14, 18, 25, 32) bestehenden Schacht-Schmelz-Vergasers nach Anspruch 1, bei dem das Rohgas gleichzeitig im Gegenstrom, im Gleichstrom und quer zu den Strömungsrichtungen der Ofengase seitlich zwischen der Hochtemperaturzone H und der Reduzier- /Crackzone Z abgesaugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass
nach dem Füllen des Schacht-Schmelz-Vergasers mit Füllkoks, dem Anbrennen des Füllkokses und dem Hochheizen auf Betriebsbedingungen, dies bedeutet auf Weißglut, dem nachfolgenden zügigen Füllen des Schacht-Schmelz- Vergasers mit dem zum Einsatz kommenden Wasser und organische Kompo­ nenten enthaltenden festen Materialien zunächst der untere Schieber (31) ober­ halb des quaderförmigen Ofenschachtteils (25) geschlossen wird, danach das als Pyramidenstumpf ausgebildete Ofenschachtteil (32) weiter mit dem zu ver­ arbeitenden Material gefüllt wird und danach der obere Schieber (34) am als Pyramidenstumpf ausgebildeten Ofenschachtteil (32) ebenfalls geschlossen wird,
abhängig von den Leistungsparametern des Schacht-Schmelz-Vergasers ein Schließ- und Öffnungsrhythmus der beiden Schieber (31) und (34) eingestellt wird,
der am Ofenschachtteil (25) im Aufnahmestutzen (29) installierte Stützbrenner ständig im Betrieb gehalten wird und
das ausgebrannte Gas der Stützbrenner (29) zur Vorwärmung der Schüttung im Pyrolyseschacht genutzt wird,
die Umsetzungsprozesse der mit der Schüttung nach unten wandernden Materialien im Ofen im oberen, durch die Injektordüsenreihen (12) und (13) ge­ bildeten Umsatzraum, verstärkt werden.
2. Method for operating the bottom plate ( 1 ), a cooker part placed thereon ( 2 ) and subsequent several differently shaped furnace shaft parts ( 5 , 8 , 11 , 14 , 18 , 25 , 32 ) consisting of shaft smelting Carburetor according to claim 1, wherein the raw gas is simultaneously sucked in countercurrent, cocurrent and transverse to the flow directions of the furnace gases between the high temperature zone H and the reduction / cracking zone Z, characterized in that
after filling the shaft melting gasifier with filler coke, burning the filler coke and heating up to operating conditions, this means on white heat, the subsequent rapid filling of the shaft melting gasifier with the solid materials containing water and organic components first the lower slide ( 31 ) above half of the cuboid furnace shaft part ( 25 ) is closed, then the furnace shaft part ( 32 ) designed as a truncated pyramid is further filled with the material to be processed and then the upper slide ( 34 ) on the truncated furnace shaft part ( 32 ) is also closed,
a closing and opening rhythm of the two slides ( 31 ) and ( 34 ) is set depending on the performance parameters of the shaft-melting carburetor,
the support burner installed on the furnace shaft part ( 25 ) in the receiving socket ( 29 ) is constantly kept in operation and
the burnt-out gas from the auxiliary burners ( 29 ) is used to preheat the bed in the pyrolysis shaft,
the conversion processes of the materials migrating downwards with the bed in the furnace in the upper, through the injector nozzle rows ( 12 ) and ( 13 ) ge sales area, are strengthened.
3. Verfahren zum Betreiben des Schacht-Schmelz-Vergasers nach dem Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
unmittelbar an der Schnittstelle zu dem außerhalb des Schacht-Schmelz- Vergasers extern angeordneten Synthesegasverbraucher die Druck-, Temperatur- und Mengenmessung erfolgt,
je ein Magnetventil in der Zuführungsleitung für das Synthesegas zu dem au­ ßerhalb des Schacht-Schmelz-Vergasers extern angeordneten Synthesegas­ verbraucher und in einer Bypassleitung, die vor dem Magnetventil zwischen dem Roots-Gebläse, und dem Synthesegasverbraucher von der Synthesegas­ leitung abzweigt und in den oberen Schachtbereich des Schacht-Schmelz- Vergasers installiert ist, schaltet,
im Havariefall bei dem Synthegasverbraucher gleichzeitig die Sauerstoff- und Luftversorgung der Injektordüsen am Schacht-Schmelz-Vergaser unterbrochen und das Roots-Gebläse gestoppt werden,
die durch Eigengasung des Schacht-Schmelz-Vergasers entstehende Ofen­ gasmenge während des Zeitraumes des mechanischen Nachlaufens des Roots- Gebläses von der Druckseite des Roots-Gebläses aus in den oberen Schacht­ bereich des Schacht-Schmelz-Vergasers zurückgeführt wird.
3. A method for operating the shaft melting gasifier according to claim 2, characterized in that
The pressure, temperature and quantity measurement is carried out directly at the interface to the synthesis gas consumer which is arranged externally outside the shaft melting gasifier,
One solenoid valve each in the feed line for the synthesis gas to the synthesis gas consumer arranged externally outside the shaft-melting-gasifier and in a bypass line which branches off from the synthesis gas line and in the upper one before the solenoid valve between the Roots blower and the synthesis gas consumer Shaft area of the shaft melting carburetor is installed, switches,
in the event of an accident, the oxygen and air supply to the injector nozzles on the shaft-melting carburetor is simultaneously interrupted and the roots blower is stopped,
The amount of furnace gas generated by the gassing of the shaft-melting carburettor is returned from the pressure side of the roots-blower to the upper shaft area of the shaft-melting-carburetor during the mechanical run-on of the Roots blower.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizwert des Synthesgases durch Variation der Zuführung von Luft und Sauer­ stoff über die Injektoren (12, 13 und 6) des Schacht-Schmelz-Vergasers korri­ giert wird.4. The method according to claims 2 and 3, characterized in that the calorific value of the synthesis gas is corrected by varying the supply of air and oxygen via the injectors ( 12 , 13 and 6 ) of the shaft-melting gasifier.
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8381 Inventor (new situation)

Inventor name: FEUSTL, HANS ULRICH, 04277 LEIPZIG, DE

Inventor name: MALLON, JOACHIM, 04158 LEIPZIG, DE

Inventor name: SCHAAF, MICHAEL, 04158 LEIPZIG, DE

Inventor name: SCHEIDIG, KLAUS,DR.-ING., 07338 KAULSDORF, DE

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