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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren für die geregelte Nachförderung
von feinkörnigem bis staubförmigem Brennstoff
in einen unter Druck stehenden Vorlagebehälter für
ein Druckvergasungsverfahren, in dem fein zerteilte Brennstoffe
oder staubförmige (< 0.5
mm) Brennstoffe, z. B. Kohle, Petrolkoks, biologische Abfälle
bzw. Brennstoffe in der Schwebe bei geringer Partikelbeladung (< 50 kg/m3; keine Wirbelschicht) mit sauerstoffhaltigen
Vergasungsmitteln unter erhöhtem Druck bei Temperaturen
oberhalb des Schlackeschmelzpunktes umgesetzt werden.
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Bei
der Durchführung von Druckvergasungen wird ein kohlenstoffhaltiger
Brennstoff mit einem sauerstoffhaltigen Gas umgesetzt, wobei das
sauerstoffhaltige Gas in unterstöchiometrischem Verhältnis
zugeführt wird, so dass man ein kohlenmonoxidhaltiges Produktgas
erhält. Enthält das Reaktionsgas Wasserdampf,
so besitzt das Produktgas Synthesegascharakter und enthält
größere Anteile an Wasserstoff. Um unter unterstöchiometrischen
Bedingungen einen möglichst vollständigen Umsatz
zu erreichen, muss der Brennstoff feinzerteilt in den Reaktor geführt
werden. Die Reaktion findet üblicherweise unter erhöhtem
Druck statt.
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Da
Vergasungsreaktionen nur wirtschaftlich zu betreiben sind, wenn
der Betrieb über eine größere Zeitdauer
kontinuierlich durchgeführt wird, muss die zufließende,
feinzerteilte Brennstoffmenge in der Zeiteinheit möglichst
konstant sein, um einen störungsfreien Betrieb zu gewährleisten.
Die Einschleusung des Brennstoffs auf das notwendige Druckniveau
und die Zuführung des Brennstoffes unter Druck ist bei
Kohlevergasungsreaktionen beständig ein zu lösendes
Problem. Aus diesem Grund beinhalten Kohlevergasungsanlagen stets
auch Anlagenteile, deren Aufgabe es ist, eine störungsfreie
Versorgung des Reaktors mit Brennstoff zu gewährleisten. Dies
sind in der Regel spezielle Dosierungsbehälter und auf
Basis von Schwerkraftfluss betriebene Schleusvorrichtungen.
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Auch
der Einsatz von Dosierbehältern beseitigt die Druckschwankungen,
die beim Befüllen des Reaktors auftreten, nicht immer vollständig.
Dadurch kann es zu Druckschwankungen bei der Kohlevergasungsreaktion
kommen, wodurch sich das Synthesegas in seiner Zusammensetzung zeitlich ändert.
Besonders das diskontinuierliche Auffüllen des Dosierbehälters
aus den Druckschleusen erzeugt Druckschwankungen, die die als Triebkraft
der Förderung zwischen Dosierbehälter und Brenner
dienende Druckdifferenz unvorteilhaft beeinflusst.
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Auch
die Einschleusung des Brennstoffes durch Schwerkraftfluss, die bei
der Versorgung von Kohlevergasungsreaktoren mit Brennstoff durchgeführt
wird, ist eine potentielle Fehlerquelle. Da der feinzerteilte Brennstoff
je nach Beschaffenheit und Trocknungsgrad verkleben oder verpfropfen
kann, verläuft die Förderung manchmal nur schubweise oder
wird unvorhergesehen periodisch unterbrochen. Zudem sind auf Schwerkraftfluss
basierende Schleussysteme häufig aufwendig zu konstruieren, da
eine Übereinanderkonstruktion von Behältern notwendig
ist, zwischen denen eine Förderung erfolgen soll.
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Brennstoffeinspeisesysteme
nach dem Stand der Technik sind aufwändig und nicht immer betriebssicher.
Bei Anlagen größerer Kapazität führt die
räumliche Trennung von Mahl- und Vergasungsanlage zu einem
erheblichen Zusatzaufwand für den Transport des feinzerteilten
Brennstoffes von der Mahlanlage zum Brennstoffeinspeissystem. Hierzu sind
zusätzliche Ausrüstungen (Fördergefäße
oder pneumatische Pumpen, Filter, Pufferbehälter über den
Einspeissystemen) erforderlich. Hierzu kommen noch erhebliche Aufwendungen
für Verrohrung, Mess- und Regeltechnik, sowie für
Bauleistungen, letzteres insbesondere aufgrund der exponierten Lage
der Pufferbehälter auf dem höchsten Niveau der
Vergasungsanlage. Gleichzeitig haben sich Schleussysteme, die nach
dem Prinzip des Schwerkraftflusses arbeiten, als nicht ausreichend
betriebssicher erwiesen. Zusätzliche Ausrüstungen
bringen in jedem Fall ein zusätzliches Versagensrisiko
mit sich.
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Neben
dieser allgemein bekannten Tatsache sind mit dem Prinzip der Schwerkraftschleusung
spezielle Funktionsrisiken verbunden. Trotz vieler, unterschiedlichster
Ansätze hat es sich als außerordentlich schwierig
erwiesen, den Prozess der Behälterbespannung so schonend
durchzuführen, dass innere Spannungen im Schüttgut
hinreichend niedrig gehalten werden. In vielen Fällen wird
das Schüttgut lokal derart kompaktiert, dass sich nachfolgend
der Schwerkraftfluss zum Vorlagebehälter nicht oder nur in
unzureichendem Maße einstellt. Hierdurch sinkt das Feststoffinventar
des Vorlagebehälters ab, was oftmals zu einer Leistungsbeschränkung
der Vergasungsanlage oder sogar zu deren Ausfall führt.
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Das
Problem verschärft sich, wenn eine Überdimensionierung
aufgrund hoher Anlagenkapazität an Baugrenzen stößt
und wenn die Vergasungsanlage für weiter erhöhten
Druck (typisch 4 MPa) gegenüber den seit einigen Jahren
in Betrieb befindlichen Anlagen (typisch 2.5 MPa) auszulegen ist.
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Bedingt
durch die Schwerkraftschleusung aus dem Schleusbehälter
in den Vorlagebehälter ergeben sich, sofern sich der gewünschte
Schwerkraftfluss einstellt, sehr große Übergabemassenströme und
damit vergleichweise kurze Übergabezeiten. Durch die Feststoffübergabe
während der Schleusung wird der Füllstand im Vorlagebehälter
angehoben. Der Füllstand sinkt dann wieder kontinuierlich durch
die den Brennern zugeführte Brennstoffmenge ab und wird
mit der nächsten Schleusenübergabe wieder angehoben.
Dadurch ergeben sich im Vorlagebehälter zeitlich ändernde
Bedingungen, die sich sogar auf die Gleichmäßigkeit
der Förderung aus dem Vorlagebehälter heraus auswirken
können. Erheblich vorteilhafter ist es, sowohl die Druckbedingungen,
den Füllstand und den Impulseintrag in die Schüttung,
z. B. durch hereinfallendes Gut, zeitlich so konstant wie möglich
zu halten.
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Die
vorliegende Erfindung löst diese Probleme durch einen Dosierbehälter,
der den feinzerteilten Brennstoff unter Druck enthält und
der erfindungsgemäß eine nahezu konstante Füllhöhe
mit Brennstoff besitzt. Diese nahezu konstante Füllhöhe
im Vorlagebehälter wird erfindungsgemäß durch
die Feststoffnachförderung aus mindestens zwei Schleusbehältern über
mindestens eine gemeinsam genutzte Nachförderleitung, die
zur Dichtstromförderung geeignet ist, realisiert. Da die
Nachförderleitung schwerkraftunabhängig arbeitet,
ist es außerdem möglich, den Vorlagebehälter
und die zufördernden Schleusbehälter in unterschiedlichen
geodätischen Höhen und außerdem in größerer
räumlicher Entfernung voneinander aufzustellen. Dies kann
beispielsweise auch in einem anderen Gebäude sein.
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Dosierungseinrichtungen
für Brennstoff, die den Brennstoff über einen
Dosierbehälter mit vorgelagertem Schleussystem in den Reaktor
fördern, sind bekannt. Die
US 5143521 A beschreibt ein System zur Förderung
von Brennstoff in einen Vorlagebehälter, der unter Druck
stehenden Brennstoff lagert und der durch ein System von Schleusbehältern
kontinuierlich mit feinverteiltem Brennstoff versorgt wird. Die Schleusbehälter
sind durch eine Leitung miteinander verbunden und werden wechselseitig
mit Druck beaufschlagt. Der Druck des Entspannungsgases kann über
ein System von Expansionsturbinen, Venturirohren und Kompressoren
zum Aufpressen des jeweils anderen Schleusbehälters genutzt
werden. Auf diese Weise kann feinverteilte Kohle von atmosphärischen
Bedingungen auf einen für die Kohlevergasung geeigneten
Druck gebracht werden. Als Druckgas wird Stickstoff genutzt.
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Die
DE 10 2005 047 583
A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Dosierung
und Zuführung von Brennstäuben unter Druck in
einen Kohlevergasungsreaktor. Um die zeitlich konstante Zuführung
von Brennstoff in den Kohleverga sungsreaktor zu gewährleisten,
wird der Brennstoff in einem Dosierbehälter zwischengelagert,
in dessen Unterteil durch Zuführung von Gas über
dem Gefäßboden eine dichte Wirbelschicht entsteht,
durch die der Brennstaub kontinuierlich über Brenner einem
unter Druck stehenden Vergasungsreaktor zugeführt wird. Die
eigentliche Förderung in die Brenner erfolgt dabei durch
eine sogenannte Flugförderung, wobei die Zuführung
von Hilfsgas in die Förderleitung hinter dem Brenner dazu
genutzt wird, eine Druckdifferenz zu generieren, mit der der Brennstoff
dann in die Brenner transportiert wird. Der Dosierbehälter
wird über zwei Schleusen mit Brennstoff versorgt, die den Brennstoff
mittels Schwerkrafteinwirkung und einer Zellradschleuse in den Dosierbehälter
transportieren. Dies ist jedoch störanfällig und
benötigt räumlich hohe Konstruktionen. Eine Verwendung
von mahlenden Vorrichtungen wird nicht erwähnt.
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Die
vorliegende Erfindung beschreibt ein integriertes Verfahren zur
Zerkleinerung eines kohlenstoffhaltigen Brennstoffes, die Beaufschlagung
des Brennstoffes mit Druck durch ein geeignetes Gas, die Verteilung
und den Transport des Brennstoffes in ein Vorlagegefäß und
die Förderung in den Reaktor. Der Transport, die Verteilung
des Brennstoffes und die Förderung in den Reaktor werden
in einer sogenannten Nachförderleitung durch eine Dichtstromförderung
vorgenommen. Dadurch kann die gesamte Versorgungskette des Reaktors
mit Brennstoff ohne Schwerkraftförderung vorgenommen werden.
Die Vergaseraustrittstemperaturen des Reaktors liegen bevorzugt
oberhalb des Schlackeschmelzpunktes im Bereich 1200–2000°C
und der Druck beträgt vorzugsweise 0.3–8 MPa.
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Als
Dichtstromförderung wird dabei eine pneumatische Förderung
bezeichnet, die die Brennstoffpartikel nicht als Einzelpartikel
transportiert, sondern als Dichtstromförderung in Form
von dichten Füllungen oder Pfropfen, die den gesamten Rohrquerschnitt
ausfüllen. In der Regel besitzen Dichtstromförderungen
Geschwindigkeiten von 4 bis 5 m/s, wobei die hohe Feststoffbeladung
des Gasstromes zu einer dennoch hohen Transportmenge führt. Die
Dichtstromförderung ist sehr materialschonend und ist vor
allem wenig störanfällig gegenüber verklebendem
oder feuchtem Transportgut. Die vorliegende pneumatische Dichtstromförderung
erfolgt bevorzugt bei Feststoffdichten von mindestens 100 kg/m3 und unter einem Differenzdruck von mindestens
0.5 bar.
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Beansprucht
wird insbesondere ein Verfahren zur Zuführung von fein
zerteilten Brennstoffen zu einem gekühlten Reaktor (15)
zur Vergasung mit sauerstoffhaltigen Vergasungsmitteln unter Druck,
wobei
- • die Vergaseraustrittstemperaturen
oberhalb des Schlackeschmelzpunktes im Bereich 1200–2000°C
liegen und der Druck 0.3–8 MPa beträgt,
- • und der fein zerteilte Brennstoff über ein
Schleusensystem auf ein Druckniveau oberhalb des Vergaserdruckes
gebracht, an mindestens einen Vorlagebehälter übergeben
und von dort aus im Dichtstrom über mindestens eine Brennstoffleitung
einem oder mehreren Vergasungsbrennern an einem oder mehreren Vergasern
dosiert zugeführt wird, und
- • die Übergabe von mindestens zwei Schleusbehältern
an mindestens einen Vorlagebehälter mittels gemeinsam,
gleichzeitig oder nacheinander genutzter pneumatischer Nachförderleitung
bei Feststoffdichten von mindestens 100 kg/m3 und unter
einem Differenzdruck von mindestens 0.5 bar erfolgt.
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In
einer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Übergabe
von den Schleusbehältern an den oder an die Vorlagebehälter über
mindestens eine Verbindungsvorrichtung und mindestens ein Vereinigungselement
geregelt wird, und die Übergabe von dem Vereinigungselement
an den Vorlagebehälter über einzelne Verbindungsvorrichtungen
oder über weitere Vereinigungselemente mit übergebenden
Verbindungsvorrichtungen vorgenommen wird.
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Die übergebenden
Verbindungsvorrichtungen sind beispielhaft als Nachförderleitungen
gestaltet, die zur Dichtstromförderung geeignet sind. Durch die
Installation von Vereinigungselementen hinter den Schleusbehältern
erfolgt die Brennstoffförderung von den Schleusbehältern
zu den Vorlagebehältern über eine Anzahl von Nachförderleitungen,
die geringer ist als die Anzahl der Schleusbehälter. Auch
ist es möglich, die den Feststoff aus den Ausläufen
der Schleusbehälter nicht direkt in die Vereinigungselemente
zu leiten, sondern über Verbindungsstücke, so dass
dieser erst über Leitungen in die Vereinigungselemente
und anschließend in die Nachförderleitung gelangt.
Hierbei ist die Zahl der Vereinigungselemente niedriger als die
Zahl der Schleusbehälter und sie kann gleich der Anzahl
der Nachförderleitungen sein. Die Vereinigungselemente
sind möglichst nah am Auslaufstutzen und möglichst
symmetrisch zu diesen angeordnet, um einen störungsfreien
Festststofffluss zu gewährleisten.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der
Brennstoff mit einer Mühle oder einer geeigneten Mahlvorrichtung
in eine feinzerteilte Form gebracht. Dazu kann der Brennstoff in
einer beliebigen Form zur Verfügung gestellt werden. Es
ist möglich, den Brennstoff bereits in feinzerteilter Form zu
liefern. In diesem Fall werden nur die Beaufschlagung des Brennstoffes
mit Druck und der Transport in den Reaktor beansprucht. In der Regel
ist jedoch der Mahlprozess ein integrierter Bestandteil des erfindungsgemäßen
Verfahrens, insbesondere dann, wenn sich die mahlende Vorrichtung
in räumlicher Nähe des Reaktors befindet. In einer
bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Kohlemahl-
und Kohletrocknungseinheit („Coal milling and drying unit”,
CMD) ein integrierter Anlagenbestandteil der Kohlevergasung.
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Zur
Ausführung der Schleusfunktion werden die Schleusbehälter
mit einem Gas druckbespannt. Es kann beispielhaft rezykliertes Prozessgas
verwendet werden. Hierzu kann aber auch ein inertes Gas verwendet
werden. Das Aufpressen wird vorteilhaft mit Inertgasen (z. B. Stickstoff,
Kohlendioxid) oder mittels Prozessgasen oder Recyclegasen vorgenommen.
Um den Schleusprozess vorteilhaft zu gestalten, geht der Bespannung
der Schleusbehälter durch zugeführtes Gas eine
gegenseitige Teilbespannung der Schleusbehälter voran.
Um den Prozess möglichst konstant zu handhaben, werden
die Schleusbehälter abwechselnd be- und entspannt.
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In
einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird der
Mahlkreislauf inertisiert und zur Inertisierung des Mahlkreislaufes
werden die Entspannungsgase der Schleusbehälter genutzt.
Diese werden zur Ausführung der Schleusfunktion regelmäßig entspannt,
wobei das dabei ausgeführte Gas vorteilhaft in die Vorrichtungen
zum Mahlen zurückgeführt werden kann. Dies gestaltet
den Prozess betriebsicher und hält die Betriebskosten der
Anlage günstig. Das Gas des Mahlkreislaufes wird weiterhin
entstaubt. Hierzu wird eine Staubabscheidevorrichtung eingesetzt.
Diese kann auch zur Entstaubung der Entspannungsgase der Schleusbehälter
genutzt werden. Prinzipiell kann das Be- oder Entspannungsgas an
jeder beliebigen Stelle des Prozesses durch eine Staubabscheidevorrichtung
entstaubt werden.
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Der
feinzerteilte Brennstoff wird dann bevorzugt in einen Vorratsbehälter
gegeben. Auf diese Art und Weise ist es möglich, den Brennstoff
je nach Bereitstellung zu lagern und den Rohstofffluss zeitweise abzupuffern.
Auf diese Weise können Engpässe ausgeglichen werden,
die durch spätere Auffüllung kompensiert werden.
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Für
die erfindungsgemäße Ausführung des Verfahrens
kommen alle festen, kohlenstoffhaltigen Brennstoffe in Betracht,
die sich durch Zermahlen oder Zerkleinern in eine feinzerteilte
Form bringen lassen. Dies können insbesondere alle Arten
von Kohle sein, wozu Steinkohle, Braunkohle und prinzipiell Kohlen
aller Inkohlungsarten geeignet sind. Als Brennstoffe sind aber auch
biologische Brennstoffe wie Holz, Biomassen, und andere Brennstoffe
wie Plastikabfälle und Petrolkoks oder Mischungen daraus
geeignet. Um das erfindungsgemäße Verfahren ausführen
zu können, sollten sich die Brennstoffe lediglich in eine
feinzerkleinerte und durch Dichtstromförderung transportierbare
Form bringen lassen.
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Nach
dem Vorgang des Zerkleinerns und der Lagerung in dem Vorratsbehälter
wird der Feststoff in das Schleussystem gegeben, in dem der Feststoff zur
Durchführung der Vergasungsreaktion mit Druck durch Gaszugabe
beaufschlagt wird. Der Vorratsbehälter ist in einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung drucklos. Die Förderung
des Feststoffes in die Schleusbehälter erfolgt dabei vorteilhaft
durch Schwerkraft.
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Das
Schleussystem besteht für die Ausführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens aus mindestens zwei Schleusbehältern. Dadurch
wird es ermöglicht, die Entleerungsvorgänge aneinander
anzuschließen, so dass ein nahezu kontinuierlicher Materialfluss
stattfindet. In einer vorteilhaften Ausführungsform werden
die Schleusbehälter einzeln mit Druck beaufschlagt.
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In
einer Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden zwei Schleusbehälter verwendet, um einen kontinuierlichen
Materialfluss zu gewährleisten. Dadurch sind die Investitionskosten
für die Anlage gering. In einer weiteren Ausführung
der Erfindung können aber auch drei oder mehr Schleusbehälter
verwendet werden. Dies ist insbesondere bei hohen Anlagendurchsätzen
sinnvoll.
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Es
ist möglich, mehrere Schleusbehälter und mehrere
Vereinigungselemente einzusetzen. Prinzipiell kann die erfindungsgemäße
Vorrichtung Schleusbehälter und Vereinigungselemente in
beliebiger Anzahl umfassen. Die Zahl der Schleusbehälter richtet
sich nach dem Durchsatz der Anlage. Die Zahl der Vereinigungselemente
richtet sich nach der Anzahl der Schleusbehälter und nach
der Anzahl der Nachförderleitungen. Hierbei sind verschiedene
und prinzipiell beliebig viele Anordnungen möglich. Auch kann
die Verknüpfung der Schleusbehälter und der Vereinigungselemente
prinzipiell beliebig erfolgen. Hierzu kann eine beliebige Anzahl
an Verbindungsvorrichtungen verwendet werden. Bevorzugte Verbindungsvorrichtungen
sind Rohrleitungen. Möglich sind aber auch beispielsweise
Schläuche oder Flansche. Auch die Art der räumlichen
Verknüpfung kann beliebig erfolgen.
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Nach
dem Aufpressen der Behälter wird der darin befindliche
Brennstoff dosiert abgegeben und der Druck in den Behältern
wird anschließend entspannt. In einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung wird das Entspannungsgas genutzt, um den nächsten
zyklusgemäßen Schleusbehälter teilweise
mit Druck zu beaufschlagen. Dies kann durch direkte Einleitung des
Entspannungsgases in den aufzupressenden Behälter zur Verbesserung
der Effizienz erfolgen.
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Um
die Beladung des Expansionsgases mit Staub zu verringern, wird das
entspannte Gas vorteilhaft in den Staubabscheider geleitet, der
auch zum Entstauben des Gases aus dem Vorratsbehälter oder aus
dem Mahlvorgang dient. Prinzipiell ist es auch möglich,
das Gas mit mehreren unabhängigen Staubabscheidern von
Feststoffstäuben zu reinigen. Um die Investitionskosten
gering zu halten, ist es vorteilhaft, nur einen Staubabscheider
zu verwenden.
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Der
Materialfluss aus den Schleusbehältern wird über
mindestens ein Vereinigungselement und die Nachförderleitung
dem Vorlagebehälter zugeführt. Um den Vorteil
der Erfindung nutzen zu können, erfolgt die Entleerung
der Schleusbehälter so nacheinander, dass ein nahezu kontinuierlicher Brennstofffluss
zum Vorlagebehälter erreicht wird. Dadurch lässt
sich der nachfolgende Vorlagebehälter für den
Vergasungsreaktor mit einem kontinuierlichen und unter einem für
die Vergasungsreaktion geeigneten Druck stehenden Materialfluss
versorgen, wobei der Füllstand im Vorlagebehälter
nahezu konstant bleibt. Der Brennstofffüllstand in dem
Vorlagebehälter lässt sich mit der vorteilhaften
Ausführung des Verfahrens so einstellen, dass er zeitlich
um nicht mehr als ±30% schwankt. Bei einer fachmännischen Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es ohne weiteres
möglich, die Füllhöhenschwankung in dem
Vorlagebehälter über einen langen Zeitraum in
einem Bereich von nicht mehr als ±10% zu halten.
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Der
Füllstand im Vorlagebehälter kann auch dadurch
konstant gehalten werden, indem die Nachförderung des feinzerteilten
Brennstoffes aus den Schleusbehältern durch Anpasssung
des Differenzdruckes zwischen Schleus- und Vorlagebehälter
geregelt wird. Die Zu- oder Abfuhr von Gas in den Freiraum der Schleusbehälter
beeinflusst die Druckdifferenz zwischen Schleusbehälter
und Vorlagebehälter und wird als Regelgröße
für den Feststofftransport genutzt.
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Die
fein zerteilten Brennstoffe haben zur Ausführung des Verfahrens
vorzugsweise einen Durchmesser, der kleiner als 0.5 mm ist. Dies
wird durch einen Mahl- und Zerkleinerungsprozess erreicht. Der Feststoffaustrag
aus dem Schleusbehälter kann durch Zugabe von Gas in den
Schleusbehälter in unmittelbarer Nähe des Auslaufstutzens
unterstützt werden. Die Dichte in der Nachförderleitung wird
vorteilhaft durch Zugabe von Gas in die Nachförderleitung
oder in das Vereinigungselement oder in beides eingestellt. Die
Zugabe von Gas kann an dieser Stelle auch dazu genutzt werden, die
Nachförderleitung oder das Vereinigungselement zu spülen. Auch
die Verbindungsstücke zwischen Schleusbehälter
und Vereinigungselement können mit Gas beaufschlagt werden.
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Die
am Austritt des Schleusbehälters zugeführte Fördergasmenge
wird in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
im Vorlagebehälter zurückgewonnen und mittels
eines Injektors in den Schleusbehälter zurückgeführt.
Das rückgeführte Fördergas zusammen mit
dem Treibgas des Injektors wird als Replacementgas für
den sich leerenden Schleusbehälter und damit auch zur Druckhaltung des
Schleusbehälters während des Fördervorgangs verwendet.
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Für
bestimmte Anforderungszwecke kann es auch vorteilhaft sein, dass
zwei oder mehrere Schleusbehälter gleichzeitig oder zeitweise
gleichzeitig Feststoff in eine Förderleitung abgeben. Der Gasausgleich
zwischen den Behältern kann dann vorteilhaft über
eine Gasverbindungsleitung zwischen den Behältern erfolgen.
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Zu
dem erfindungsgemäßen Verfahren können
auch Prozesse gehören, die Folgeprozesse des erfindungsgemäßen
Kohlevergasungsprozesses sind. Ebenfalls gehören zu dem
erfindungsgemäßen Verfahren Verfahrensschritte,
die für einen routinemäßigen Betrieb
des Reaktors notwendig sind. Dies können beispielsweise
Reinigungsschritte sein. Dies können aber auch unterstützende
Verfahrensschritte wie das Zuführen von Gas zur Lockerung
von Pfropfen sein. Möglich sind auch Verfahrensschritte
zur Messung von Parametern wie Füllständen, Durchflüssen,
Drücken oder der Temperatur. Die Erfindung beschreibt insbesondere
auch eine Vorrichtung, mit der dieses Verfahren ausgeführt
werden kann. Hierzu können sich in der erfindungsgemäßen
Vorrichtung alle Anlagenteile befinden, die zum Betrieb einer Kohlevergasung
nach dem erfindungsgemäßen Prozess notwendig sind.
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Beansprucht
wird auch eine Vorrichtung zur Zuführung von festen Brennstoffen
in einen Reaktor zur Vergasung fester Brennstoffe, umfassend
- • eine mahlende Vorrichtung,
- • einen Staubabscheider,
- • einen Vorratsbehälter,
- • mindestens zwei Schleusbehälter,
- • mindestens eine Verbindungsvorrichtung zur Dichtstromförderung,
- • einen Vorlagebehälter,
- • einen Vergasungsreaktor, wobei
- • die mahlende Vorrichtung über Verbindungsvorrichtungen
mit einem Vorratsbehälter verbunden ist, wobei sich zwischen
der mahlenden Vorrichtung und dem Vorratsbehälter ein Staubscheider befindet,
und
- • der Vorratsbehälter über Verbindungsvorrichtungen,
die zur Schwerkraftförderung oder zur Dichtstromförderung
geeignet sind, mit den Schleusbehältern verbunden ist,
und
- • die Schleusbehälter über gemeinsam
genutzte Verbindungsvorrichtungen, die als Nachförderleitung
zur Dichtstromförderung geeignet sind, mit einem Vorlagebehälter
verbunden sind und dieser Vorlagebehälter über
weitere Brennstoffleitungen mit dem Vergasungsreaktor verbunden
ist.
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Die
Dichtstromförderung vom Schleusensystem zum Vorlagebehälter
erlaubt es, den Vorlagebehälter auf gleicher oder unterschiedlicher
geodätischer Höhe wie das Schleusensystem aufzustellen. Im
Falle von den bisher bekannten Schwerkraftschleussystemen ist es
zwingend erforderlich, dass sich die Schleusbehälter oberhalb
des Vorlagebehälters befinden. Durch diese Maßnahme
lässt sich die Bauhöhe der gesamten Anlage erheblich
verkleinern. Auch ist möglich, das Schleusensystem und
den Vorlagebehälter und den Reaktor in verschiedenen Gebäuden
unterzubringen. Es ist auch ein Vorteil der Erfindung, niedrigere
Bauhöhen für die entsprechenden Anlagen wählen
zu können. Die Anordnung der verschiedenen Anlagenbauteile
kann beliebig erfolgen, so dass man in der räumlichen Planung
der Anlage flexibel ist.
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Die Übergabe
des Brennstoffes von den Schleusbehältern an den oder an
die Vorlagebehälter erfolgt über mindestens eine
Verbindungsvorrichtung und mindestens ein Vereinigungselement, und
die Übergabe von dem Vereinigungselement an den Vorlagebehälter über
einzelne Nachförderleitungen zur Dichtstromförderung.
Die Übergabe von dem Schleusbehälter an die Vorlagebehälter
kann über weitere Vereinigungselemente mit übergebenden Verbindungsvorrichtungen
vorgenommen werden.
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Je
nach Ausführung des Verfahrens ist es möglich,
2 oder mehr Schleusenbehälter zum Aufpressen des Brennstoffes
zu nutzen. Dies ist insbesondere bei Anlagen mit hohen Brennstoffdurchsätzen
sinnvoll oder wenn höhere Drücke auf das Schleusensystem
aufgepresst werden müssen. Die Schleusbehälter
sind eingangsseitig mit einem Vorratsbehälter verbunden,
der sowohl mit Hilfe einer Dichtstromförderung als auch über
Schwerkraftförderung den Brennstoff in die Schleusbehälter
fördert. Hierzu kann an einer geeigneten Stelle zwischen dem
Vorratsbehälter und den Schleusbehältern eine Zellradschleuse
oder eine Materialweiche vorhanden sein. Es können sich
auch Zwischenbehälter, Sendebirnen oder Gaseinspeisevorrichtungen
zwischen dem Vorratsbehälter und den Schleusbehältern
befinden.
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Zur
Versorgung der Kohlevergasungsanlage mit Brennstoff kann die Anlage
auch eine Mahlvorrichtung oder eine Mühle enthalten. Diese
kann beliebig geartet sein. Schließlich kann die Mühle
auch zusätzliche Zerkleinerungsvorrichtungen enthalten
wie Häcksler für Holz oder Brechvorrichtungen
für Kohle. Die Mühle oder Brechvorrichtung kann
auch mit Gas beaufschlagbar sein oder inertisierbar sein. Die Schleusbehälter
sind in einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung räumlich in die Mahlanlage integriert und werden
aus mindestens einem Vorratsbehälter für fein
zerteilten, getrockneten Brennstoff im Schwerkraftfluss befüllt.
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Zur
Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
besteht das Schleusensystem aus zwei oder mehr Schleusbehältern,
die von außen unter Druck gesetzt werden können.
Das Schleusensystem ist rückwärtig mit einem Vorratsbehälter
verbunden, der das Schleusensystem durch Schwerkraftförderung
mit feinzerteiltem Brennstoff versorgt. Die Förderung des
Feststoffes oder der Feststofftransport wird vorteilhaft über
das Einleiten von Gas beeinflusst, so dass sich an jeder Stelle
des Schleussystems, der Dichtstromförderleitungen oder
des Vorlagebehälters Einleitungsvorrichtungen für
Gas befinden können, über die die Förderung
oder der Feststofftransport beeinflusst wird.
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Die
Schleusbehälter können beliebig geartet sein.
Diese können als Zylinder geartet sein oder als Kugel.
Vorzugsweise sind die Schleusbehälter mit nach unten verlaufenden
Austragskonen ausgestattet, deren Winkel durch die Schüttguteigenschaften vorgegeben
sind, so dass einer Brückenbildung entgegengewirkt wird
und ein gleichmäßiger Materialfluss gewährleistet
ist. Deshalb laufen sie idealerweise nach unten spitz zu. Die Ausführung
des Brennstoffes erfolgt dann abwärts in Schwerkraftrichtung. Auch
die Vorratsbehälter und der nachfolgende Vorlagebehälter
sind bevorzugt so geformt. Die Schleusbehälter besitzen
Einlassventile, die durch die die Schleusbehälter mit Druck
beaufschlagbar sind. Die Schleusbehälter sind entsprechend
dem Stand der Technik mit Stutzen, Absperr- und Regelarmaturen ausgestattet,
um den Feststofffluss zu regeln, um ent- und bespannt zu werden
oder um Druckausgleiche durchführen zu können.
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Die
entspannten Gase können in einer vorteilhaften Ausführung
der Erfindung zurück in die Mahlvorrichtung und/oder in
den Vorratsbehälter für den Brennstoff gegeben
werden. Um das Gas vor Austritt aus dem System oder vor Rezirkulation
zur Verwendung innerhalb der Anlage von Staub zu befreien, führen
die Leitungen bevorzugt über Staubabscheider. Dieser trennt
den Staub ab und führt diesen einer geordneten Entsorgung
zu oder führt ihn beispielsweise wieder dem Vorratsbehälter
zu. Prinzipiell können sich an jeder beliebigen Stelle
des Schleussystems, der Dichtstromförderleitung, der Brennstoffleitungen
oder der Entspannungsleitungen Vorrichtungen befinden, mit denen
sich der Gasstrom von Feststoff oder von Stäuben befreien
lässt. Vorteilhaft ist daher, die Schleusbehälter
mit dem Vorlagebehälter gasseitig zu verbinden.
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Die
Leitungen können an jeder beliebigen Stelle Gaseinleitungsvorrichtungen
enthalten. Dies können beispielsweise sogenannte „Booster” sein. Insbesondere
aber können die Ausführungsvorrichtungen für
Feststoff, an denen es leicht zu einem Festbacken, zu Verpfropfungen
oder Brückenbildung kommen kann, zusätzliche Gaseinleitungsvorrichtungen
enthalten, mit denen der Feststoff aufgelockert werden kann. Auch
die Schleusbehälter können an jeder beliebigen
Stelle Einleitungsvorrichtungen für Gas enthalten.
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Am
Materialaustrag der Schleusbehälter befindet sich dann
ein Verbindungsstück, das den Materialfluss aus den Schleusbehältern
auf das Vereinigungselement führt. Die genannten Vorrichtungen müssen
für hohe Drücke ausgelegt sein, da sich der Brennstoff
während des gesamten Fördervorgangs vom Schleusbehälter
zum Vorlagebehälter auf einem Druckniveau oberhalb dem
des Vergasungsreaktors befindet. Um einen geregelten Materialfluss
zu ermöglichen, sind die Schleusbehälter vorteilhaft
so montiert, das sie symmetrisch zu dem Vereinigungselement angeordnet
sind, so dass Verbindungsstücke zwischen den Schleusbehältern
und dem Vereinigungselement bevorzugt gleich lang sind.
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Die
Vereinigungselemente können prinzipiell beliebig geartet
sein. Bevorzugt handelt es sich dabei um Vorrichtungen, die die
Funktion von Mischelementen übernehmen. Dies können
beispielhaft Rohrweichen oder Y-Stücke, aber auch sogenannte „Rohrheader” sein.
Beispiele für geeignete Vereinigungselemente zeigt die
EP 340 419 B1 ,
wobei die dort gezeigten Elemente hier in ihrer Funktion umgekehrt
werden und hier als Vereinigungselemente benutzt werden. Auch die
Verbindungsvorrichtungen können beliebig geartet sein.
Bevorzugt handelt es sich dabei um Rohrleitungen. Möglich
sind auch Schläuche oder Flansche.
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Auch
die Verbindungsvorrichtungen oder das Vereinigungselement lassen
sich für die Materialverteilung vorteilhaft mit Gas beaufschlagen.
Werden mehrere Vereinigungselemente verwendet, so können
diese auch einzeln mit Gas beaufschlagt werden. Hierzu befindet
sich an dem Vereinigungselement bevorzugt eine Gaseinleitungsvorrichtung. Auch
der Vorlagebehälter enthält in einer Ausführung der
Erfindung Vorrichtungen zum Aufpressen von Gas oder Gaseinleitungsvorrichtungen.
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Die
Rohrleitung zum Zuführen von Feststoff in den Vorlagebehälter
endet üblicherweise oberhalb der Feststoffschüttung
und lässt sich in Abhängigkeit der Schüttguteigenschaften
in einer Ausführung der Erfindung auch unterhalb des Feststoffniveaus
in den Vorlagebehälter führen. Da das Feststoffniveau
für die vorteilhafte Ausführung des Verfahrens
nur geringen Schwankungen unterliegt, kann dies in einer unteren
oder mittigen Höheposition des Vorlagebehälters
sein. Dadurch kann bei gutem Gashaltevermögen des Feststoffs
eine geringere Schüttungsdichte im Vorlagebehälter
realisiert werden, was den zusätzlichen Gasbedarf für
die Förderung zu den Brennern reduziert.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung kann an jeder Stelle
Anlagenteile enthalten, die zum Betrieb einer Versorgungseinrichtung
für feste Brennstoffe erforderlich sind. Dies können
Pumpen sein, dies können aber auch Heiz- oder Kühlvorrichtungen
sein. Hierzu gehören auch Ventile oder Absperrvorrichtungen.
Diese können prinzipiell an jeder beliebigen Stelle angebracht
werden. Auch die Konstruktion von Injektoren ist möglich.
Hierzu können beispielsweise sogenannten „Booster” (Gaseindüser)
verwendet werden, möglich sind aber auch Gasstrahlpumpen. Schließlich
gehören zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung
auch Thermometer oder Durchflusssensoren für Gase und Feststoffe,
Drucksensoren, Füllstandsmessgeräte oder sonstige
Messeinrichtungen.
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Durch
die Konstruktionsweise mit der Dichtstromförderung von
den Schleusenbehältern und dem Vorlagebehälter
ist es möglich, die gesamte Konstruktion der Anlage in
einer niedrigen Bauweise zu gestalten. Die Anlagenteile können
durch die schwerkraftunabhängige Förderung in
einer beliebigen Weise aufgestellt werden. Durch dieses System lässt
sich der Platzbedarf erheblich reduzieren. Durch das System der
mehrfachen Schleusbehälter und des vorgelagerten Vorratsbehälters
sowie dem konstant gefüllten Vorlagebehälter lässt
sich eine störungsfreie und zeitlich sehr konstante Förderung
von Brennstoff in den Vorlagebehälter erreichen, auch über
einen längeren Zeitraum. Dies dient der Anlagensicherheit
und ermöglicht eine gleichbleibend hohe Produktqualität.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung wird anhand von zwei
Zeichnungen genauer erläutert, wobei die Ausführungsform
nicht auf diese Zeichnungen beschränkt ist.
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1 zeigt
den Prozessfluss einer Anlage zur Vergasung von Kohle, die mit einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Versorgung von
Brennstoff ausgerüstet ist. Der Brennstoff 1 wird
angeliefert und gelangt in eine Mühle bzw. eine geeignete
Mahlvorrichtung 2. Der feinzerteilte Brennstoff wird dann über einen
Staubabscheider 3 durch die Brennstoffleitung 3a in
einen Vorratsbehälter 4 geleitet. Dort wird der Brennstoff
zwischengelagert. Danach gelangt der Brennstoff in die Schleusbehälter 5.
Diese sind im dargestellten Beispiel zweifach angeordnet 5a, 5b. Die
Schleusbehälter 5 dienen dazu, den Brennstoff chargenweise
durch Gaszufuhr unter Druck zu setzen. Dazu befinden sich an den
Schleusbehältern 5 Einleitungsvorrichtungen für
Gas 6a, 6b oberhalb der Schüttung und
Einleitungsvorrichtungen für Gas 6'a, 6'b in
die Schüttung. Zwischen den Schleusbehältern 5 befindet
sich eine Ausgleichsleitung 7, die bei Bedarf geöffnet
werden kann. Aus den Schleusbehältern 5 führt
eine Entspannungsleitung 8 zur Entspannung des Druckes, über
die das entspannte Gas vollständig oder auch nur teilweise
zur Inertisierung in der Mahlvorrichtung 2 genutzt werden
kann. Das entspannte Gas kann allerdings auch zur Inertisierung des
Vorratsbehälters 4 genutzt werden. Um das mittels
des Gebläses 8b zurückgeführte
Kreislaufgas 8c der Mahlvorrichtung 2 auf geeignete
Temperaturen zu bringen, kann sich in der Leitung ein Wärmetauscher 8d oder
eine andere geeignete Vorrichtung zur Wärmezufuhr befinden.
Nach den Schleusbehältern 5a, 5b wird
der feinzerteilte Brennstoff über entsprechende Verbindungsvorrichtungen 9a, 9b ausgeführt und
gelangt in ein Vereinigungselement 10. Auch das Vereinigungselement 10 kann über
eine Gasleitung 11 mit Gas beaufschlagt werden. Das feinzerteilte Material
gelangt dann mittels Nachförderleitung 12 in einen
Vorlagebehälter 13.
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In
der in 1 dargestellten beispielhaften Variante nutzen
zwei Schleusbehälter 5a, 5b über das
Vereinigungselement 10 eine Nachförderleitung 12.
Dies ge schieht vorteilhaft in der Weise, dass die Schleusbehälter 5a, 5b abwechselnd
den Feststoff über das Vereinigungselement 10 in
die Nachförderleitung 12 der Dichtstromförderung
einspeisen. Um die Überbrückungszeit zum Umschalten
zwischen den Schleusbehältern 5a, 5b zu
minimieren und um eine nahezu lückenlose Feststoffförderung
zu erreichen, ist es vorteilhaft, beide Schleusbehälter 5a, 5b während
des Umschaltvorgangs zeitlich überlappend an das Vereinigungselement 10 anzukoppeln.
Dazu ist ein Druckausgleich zwischen dem einem, bereits fast entleerten
und dem anderen, noch vollständig befüllten Schleusbehälter 5a, 5b über
die vorgesehene Ausgleichsleitung 7 hilfreich. Die beschriebene Vorgehensweise
ist natürlich auch mit mehr als zwei Schleusbehältern 5 möglich
und vorteilhaft. Im Falle von mehr als zwei Schleusbehältern 5 ergibt
sich zusätzlich die Möglichkeit, das Entspannungsgas
desjenigen Schleusbehälters 5, der soeben leergefördert wurde
und nun entspannt werden muss, um Feststoff aus dem drucklosen Vorratsbehälter 4 aufnehmen
zu können, in einen noch drucklosen Schleusbehälter 5 zu
dessen teilweiser Bespannung zu verwenden. In der Verbindungsvorrichtung 9a, 9b befinden
sich zwei Armaturen (nicht dargestellt), eine in der Nähe des
Behälterauslaufs, eine in der Nähe des Vereinigungselementes 10.
Nachdem ein Schleusbehälter 5 bis zu einem Mindestfüllstand
geleert wurde und in der Nähe des Vereinigungselements 10 per
Armatur vom Vereinigungselement 10 abgesperrt wurde, ist ein
Spülen bzw. Freiblasen durch Gaseinleitung 9'a, 9'b der
Verbindungsvorrichtung 9a, 9b sinnvoll, bevor
die zweite Armatur geschlossen wird.
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Im
Vorlagebehälter 13 herrscht idealerweise ein konstantes
Füllstandsniveau 13a. Das Druckniveau des Vorlagebehälters 13 kann
durch Überschussgas 21 oder Zufuhrgas 22 mittels
Gaspendelverfahren konstant gehalten werden. Aus dem Vorlagebehälter 13 erreicht
der Feststoff über Brennstoffleitungen 14a, 14b den
Kohlevergasungsreaktor 15 mit einem oder mehreren Brennern 16a, 16b.
Die gesamte Vorrichtung zur Versorgung mit festem Brennstoff befindet
sich hier in einem separaten Anlagenteil, dem Gebäude der
Mahlanlage 17a. Der Kohlevergasungsreaktor 15 befindet
sich zusammen mit dem Vorlagebehälter 13 in einem
anderen Gebäudeteil, dem Gebäude der Gaserzeugung 17b.
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Die
bereits genannten Vorteile der Erfindung, die insbesondere in einer
erheblichen Verminderung der Anzahl der Ausrüstungen, der
Bauhöhe und damit der Investkosten sowie in einer erhöhten Betriebssicherheit
bestehen, werden durch eine moderate Zunahme des Bedarfes an Bespannungsgas erkauft.
Dies ist darauf zurückzuführen, dass der Teil des
zur Dichtstromförderung des Feststoffes in der Nachförder leitung 12 verwendeten
Gases, der zur Verdünnung unter die im Vorlagebehälter 13 herrschende
Feststoffdichte verwendet wurde, als Überschussgas nicht
für die Einspeisung in den Kohlevergasungsreaktor 15 genutzt
werden kann, siehe 2. Sind keine zusätzlichen
Einrichtungen vorhanden, muss dieser Teil ungenutzt als Überschussgas 21 abgegeben
werden. Gleichzeitig wird im als Sendegefäß aktiven
Schleusbehälter 5 eine vielfach größere
Gasmenge als Ersatz für das entnommene Feststoffvolumen
benötigt (”Replacement”). Es bietet sich
daher an, den Gasbedarf dadurch zu vermindern, dass das Überschussgas 21 aus
dem Vorlagebehälter 13 als Rückgas 20 zum
Schleusbehälter zurückgeleitet und dort zur teilweisen
Substitution des Replacement-Gasbedarfs verwendet wird. Dies kann mittels
eines Gebläses oder einer anderen Vorrichtung zur Druckerhöhung
geschehen. Aufgrund des geringen zu überwindenden Differenzdruckes
zwischen Vorlagebehälter 13 und Schleusbehälter 5 bei gleichzeitig
hohem Systemdruck bietet sich hierzu ein Injektor 18, insbesondere
eine Gasstrahlpumpe, an. Zudem ist sie auch zur Förderung
von staubhaltigem Gas befähigt, eine Entstaubung ist nicht
erforderlich. Als Treibgas findet das zum Zweck des ”Replacement” zugeführte
Bespannungsgas Verwendung, das bei signifikant höherem
Druck bereitsteht. Die Druckseite des Injektors 18 wird
auf den jeweils aktiven Schleusbehälter 5 umgeschaltet.
Unter typischen Betriebsverhältnissen liegt der Anteil
des Rückgases bei etwa 25% der Replacement-Gasmenge. Gleichzeitig
beträgt der Vordruck des Treibgases 23 etwa 10
bar gegenüber dem Schleusbunker, während der Druck
des Rückgases 20 um nur ca. 1–2 bar über
dem Druck des Schleusbunkers liegt. Dem Fachmann machen diese Zahlenverhältnisse
deutlich, dass das System ”Injektor” 18 unter
den genannten Bedingungen voll funktionsfähig ist.
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Die
Gasrückführung ist folgendermaßen in die
Druckregelung des Vorlagebehälters 13 eingebunden:
Ausgehend von der Überlegung, dass bei konstanten Betriebsbedingungen Überschussgas 21 aus
dem Vorlagebehälter 13 abzuführen ist,
wird der Druckanstieg im Vorlagebehälter 13 dadurch
vermieden, dass die freigegebene Gasmenge vom Injektor 18 abgesaugt
und in den Schleusbehälter 5 eingespeist wird.
Steigt der Druck im Vorlagebehälter 13 weiter
an, so wird der Überfluss als Überschussgas 21 abgegeben.
Auch dieses Gas kann gegebenenfalls nutzbringend verwendet werden,
z. B. zur Substitution von Spülgasen, die dem Vergasungsreaktor an
verschiedenen Stellen zugeführt werden. Sollte insbesondere
beim Anfahrvorgang, eine Drucksteigerung des Vorlagebehälters 13 erforderlich
sein, die nicht über das Überschussgas 21 realisiert
werden kann, bei geschlossenen Armaturen in den Leitungen für
Rückgas 20 und Überschussgas 21,
so wird die Fehlmenge mittels frischem Zufuhrgas 22 bereitgestellt.
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Das
als Treibgas 23 für den Injektor 18 verwendete
Bespannungsgas wird über die Druckregelung des Schleusbehälters 5 nachgeführt.
Je nach Stellung des Drosselorgans in der Treibgasleitung liegt
die Treibgasmenge bei 70–100% des Replacement-Gasbedarfes.
Der Sollwert des Schleusbunkerdruckes wird über eine Kaskade
(nicht dargestellt) aus dem Stand im Vorlagebehälter 13 ermittelt
(bzw. aus dessen Gewicht). Für den Stand ist ein fester Sollwert
(z. B. 50%) vorgegeben. Bei Überschreiten des Sollwertes
wird der von der Reglerkaskade vorgegebene Wert des Differenzdruckes
zwischen Schleusbehälter 5 und Vorlagebehälter 13 verringert, so
dass der nachgeförderte Feststoff-Massenstrom abnimmt,
bei Unterschreitung des Stand-Sollwertes erfolgt ein entgegengesetzter
Reglereingriff.
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Die 3 bis 8 zeigen
beispielhaft Anordnungen mit einer verschiedenen Anzahl an Schleusbehältern 5 und
Vereinigungselementen 10. Diese sind auf verschiedene Art über
Rohrleitungen verknüpft.
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3 zeigt
eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die drei Schleusbehälter 5 und
ein Vereinigungselement 10 umfasst, wobei jeder einzelne Schleusbehälter 5 über
eine Verbindungsvorrichtung 9 mit dem Vereinigungselement 10 verbunden
ist, und das Vereinigungselement 10 über eine
Nachförderleitung 12 mit dem Vorlagebehälter 13 verbunden ist.
Das Vereinigungselement 10 kann mit über die Gasleitung 11 mit
Gas beaufschlagt werden.
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4 zeigt
eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die drei Schleusbehälter 5 und
zwei Vereinigungselemente 10 umfasst, wobei zwei Schleusbehälter 5 über
Verbindungsvorrichtungen 9a, 9b mit dem ersten
Vereinigungselement 10a verbunden sind, und das erste Vereinigungselement 10a über eine
weitere Verbindungsvorrichtung mit zweiten Vereinigungselement 10b verbunden
ist, und der dritte Schleusbehälter 5 über
eine Verbindungsvorrichtung 9c direkt mit dem zweiten Vereinigungselement 10b verbunden
ist, und das zweite Vereinigungselement 10b über
eine Nachförderleitung 12 mit dem Vorlagebehälter 13 verbunden
ist.
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5 zeigt
eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die vier Schleusbehälter 5 und
drei Vereinigungselemente 10 umfasst, wobei jeweils zwei Schleusbehälter 5 über
Verbindungsvorrichtungen 9a–9d mit jeweils
einem Vereinigungselement 10 verbunden sind, und diese
Vereinigungselemente 10 über weitere Verbindungsvorrichtungen 9e, 9f mit dem
dritten Vereinigungselement 10c verbunden sind, und das
dritte Vereinigungselement 10c über eine Nachförderleitung 12 mit
dem Vorlagebehälter 13 verbunden ist.
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6 zeigt
eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die sechs Schleusbehälter 5 und
zwei Vereinigungselemente 10 umfasst, wobei jeweils drei Schleusbehälter 5 über
Verbindungsvorrichtungen 9 mit jeweils einem Vereinigungselement 10 verbunden
sind, und diese Vereinigungselemente 10 über separate
Nachförderleitungen 12a, 12b mit dem
Vorlagebehälter 13 verbunden sind.
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7 zeigt
eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die acht Schleusbehälter 5 und
zwei Vereinigungselemente 10 umfasst, wobei jeweils vier Schleusbehälter 5 über
Verbindungsvorrichtungen 9a, 9b mit jeweils einem
Vereinigungselement 10 verbunden sind, und diese Vereinigungselemente 10 über
separate Nachförderleitungen 12 mit dem Vorlagebehälter 13 verbunden
sind.
-
8 zeigt
eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die acht Schleusbehälter 5 und
drei Vereinigungselemente 10 umfasst, wobei jeweils vier Schleusbehälter 5 über
Verbindungsvorrichtungen 9 mit jeweils einem Vereinigungselement 10a, 10b verbunden
sind, und diese Vereinigungselemente 10a, 10b über
weitere Verbindungsvorrichtungen 9 mit dem dritten Vereinigungselement 10c verbunden sind,
und das dritte Vereinigungselement 10b über eine
Nachförderleitung 12 mit dem Vorlagebehälter 13 verbunden
ist.
-
- 1
- Brennstoff
- 2
- Mahlvorrichtung
- 3
- Staubabscheider
- 3a
- Brennstoffleitung
- 4
- Vorratsbehälter
- 5,
5a, 5b
- Schleusbehälter
- 6,
6a, 6b
- Einleitungsvorrichtung
für Gas
- 6'a,
6'b
- Einleitungsvorrichtung
für Gas
- 7
- Ausgleichsleitung
- 8
- Entspannungsleitung
- 8a
- Entspannungsgasleitung
- 8b
- Gebläse
- 8c
- Kreislaufgas
- 8d
- Wärmetauscher
- 9a–9f
- Verbindungsvorrichtungen
- 9'a,
9'b
- Gaseinleitung
- 10,
10a–10c
- Vereinigungselemente
- 11
- Gasleitung
- 12,
12a, 12b
- Nachförderleitung
- 13
- Vorlagebehälter
- 13a
- Füllstandsniveau
- 14a,
14b
- Brennstoffleitungen
- 15
- Kohlevergasungsreaktor
- 16a,
16b
- Brenner
- 17a
- Gebäude
der Mahlanlage
- 17b
- Gebäude
der Gaserzeugung
- 18
- Injektor
- 19
- Gas
- 20
- Rückgas
- 21
- Überschussgas
- 22
- Zufuhrgas
- 23
- Treibgas
- Δp
- Druck
als Regelgröße
- PC
- Druckregelgeräte
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - US 5143521
A [0011]
- - DE 102005047583 A1 [0012]
- - EP 340419 B1 [0045]