DE102010035927A1 - Guide tube for transfer of raw gas and molten slag from gasification reactor into quenching chamber, has tubular metal sheath connected to mounting ring for attachment at upper end - Google Patents
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-
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Leitrohr zur Überführung von Rohgas und schmelzflüssiger Schlacke aus einem Vergasungsreaktor in den Quenchraum mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The invention relates to a guide tube for transferring raw gas and molten slag from a gasification reactor into the quenching chamber with the features of
Das derzeit in Anwendung befindliche Leitrohr ist als Wasserkasten ausgeführt, in dem mittels einer einseitig eingeschweißten Wendel eine definierte Strömung des zugeführten Kühlwassers erreicht werden soll. Die Konstruktion/Herstellung ist sehr aufwendig. Aufgrund der Ausführung als Wasserkasten kann die Vorrichtung mit ausreichend guter Kühlung nur bis zu einem Differenzdruck 0,8 MPa betrieben werden.The guide tube currently in use is designed as a water tank in which a defined flow of the supplied cooling water is to be achieved by means of a single-sided welded coil. The construction / production is very expensive. Due to the design as a water tank, the device can be operated with sufficiently good cooling only up to a differential pressure 0.8 MPa.
Mit der Erfindung soll ein Leitrohr geschaffen werden, das zum einen bei den bei Vergasungsprozessen vorherrschenden hohen Drücken und Temperaturen eine zuverlässige Überführung des im Vergasungsprozess generierten Rohgases und der schmelzflüssigen Schlacke vom Reaktionsraum in den Quenchraum gewährleistet und zum anderen eine Nutzung der vom Kühlwasser aufgenommenen Wärme zur Dampferzeugung gestattet.With the invention, a guide tube is to be created, which ensures a reliable transfer of the raw gas generated in the gasification process and the molten slag from the reaction chamber into the quenching chamber on the one hand at the prevailing at gasification processes high pressures and temperatures and on the other hand, a use of the heat absorbed by the cooling water Steam generation permitted.
Das Problem wird bei einem durch die Merkmale des Oberbegriffs umrissenen Gegenstand durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.The problem is solved in an outlined by the features of the preamble object by the features of the characterizing part of
Bei dem erfindungsgemäßen Leitrohr wird die Kühlflüssigkeit in einem Kühlmittelkanal geführt, wobei eine definierte Strömung des Kühlmediums zur sicheren Kühlung des Bauteiles erzielt wird. Örtliche Überhitzungen mit der Folge der thermischen Überbeanspruchung und einer daraus resultierenden mechanischen Zerstörung können ausgeschlossen werden. Die Verfügbarkeit der Vorrichtung und damit der Gesamtanlage werden erhöht, der Instandhaltungsaufwand wird reduziert.In the guide tube according to the invention, the cooling liquid is guided in a coolant channel, wherein a defined flow of the cooling medium for reliable cooling of the component is achieved. Local overheating resulting in thermal overstress and resulting mechanical damage can be ruled out. The availability of the device and thus the overall system are increased, the maintenance costs are reduced.
Durch die Führung der Kühlflüssigkeit in einem druckfesten Kanal gibt es keine durch das Leitrohr bedingte Begrenzung hinsichtlich des Druckes des im Kühlmediums. Dies eröffnet die Möglichkeit, die Vorrichtung in den Druckwasserkreislauf des Vergasungsreaktors zu integrieren. Die abgeführte Wärme kann somit zur Dampferzeugung genutzt werden, während bei der bisherigen Lösung die Abwärme auf einem Temperaturniveau anfällt, bei dem eine Nutzung nicht möglich ist.By guiding the coolant in a pressure-resistant channel, there is no limitation due to the guide tube with regard to the pressure in the cooling medium. This opens the possibility to integrate the device in the pressurized water circuit of the gasification reactor. The dissipated heat can thus be used to generate steam, while in the previous solution, the waste heat is obtained at a temperature level at which use is not possible.
Die durch den Blechmantel gebildete ebene Innenkontour des Leitrohres lässt die Schlacke leicht ablaufen.The flat inner contour of the guide tube formed by the metal jacket allows the slag to drain easily.
Bei den Ausführungsformen mit Halbprofilen bildet die überdeckte Fläche des Blechmantels einen Teil des Kühlkanals, womit ein guter Wärmeübergang von dem Blechmantel in das Kühlmedium gegeben ist.In the embodiments with half-profiles, the covered surface of the sheet metal jacket forms part of the cooling channel, whereby a good heat transfer is given by the metal jacket in the cooling medium.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.
Die Erfindung wird im Folgenden als Ausführungsbeispiel in einem zum Verständnis erforderlichen Umfang anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:The invention is explained in more detail below as an exemplary embodiment in a scope necessary for understanding with reference to figures. Showing:
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezeichnungen gleiche Elemente.In the figures, like names denote like elements.
Dem Flugstromvergasungsreaktor
Das erfindungsgemäße Leitrohr in
In der in
Anstelle des Halbrohres kann ein beliebiges halboffenes Profil zum Einsatz kommen.Instead of the half pipe, any semi-open profile can be used.
Benachbarte Windungen sind annähernd um eine halbe Profilbreite beabstandet.Adjacent turns are spaced approximately half a profile width.
Das halboffene Profil bildet zusammen mit dem Stück Blechmantel, auf das es aufgeschweißt ist, einen Kanal für das Kühlmittel. Durch den direkten Kontakt des Kühlmittels mit dem Blechmantel ist ein guter Wärmeübergang in das Kühlmittel geschaffen.The semi-open profile forms, together with the piece of metal jacket to which it is welded, a channel for the coolant. The direct contact of the coolant with the metal jacket, a good heat transfer is created in the coolant.
Das Kühlmittel strömt also in einem zu einer Wicklung geformten Kühlmittelkanal um den Blechmantel.The coolant thus flows around the metal jacket in a coolant channel formed into a winding.
Am unteren Ende des Kühlmittelkanals ist ein Zuführungsstutzen P1 und am oberen Ende des Kühlmittelkanals ist ein Abführungsstutzen
Das Leitrohr ist von Rohgas von oben nach unten durchströmbar. Die Wasserführung wird derart ausgeführt, dass das Wasser entgegen der Gasströmung von unten nach oben strömt. Der Querschnitt des Kanals für das Kühlmittel und die Strömungsgeschwindigkeit der Kühlflüssigkeit im Kanal werden so gewählt, dass Filmsieden an der Kanalinnenfläche bei maximaler Wärmestromdichte vermieden wird.The guide tube can be flowed through by raw gas from top to bottom. The water supply is carried out such that the water flows against the gas flow from bottom to top. The cross-section of the channel for the coolant and the flow velocity of the cooling liquid in the channel are chosen so that film boiling at the channel inner surface is avoided at maximum heat flux density.
Das benötigte Kühlwasser wird am Stutzen P1 mit einem Druck von 6 MPa (60 bar) und einer Temperatur von 170°C der Vorrichtung zugeführt. Der Wasserstrom von 20 t/h wird vom Druckwasserkühlkreislauf bereitgestellt. Das Kühlwasser durchströmt den Kühlkanal und verlässt diesen am Stutzen P2. Aufgrund des Wärmeeintrages vom im Inneren der Vorrichtung im Gegenstrom geführten Rohgas mit einer Temperatur von 1500°C wird das Kühlwasser auf 220°C erwärmt. Das abströmende Kühlwasser wird wieder dem Druckkreislauf zugeführt, wo es anschließend zum Dampferzeuger gelangt. Im Dampferzeuger wird unter Erzeugung von Dampf das Kühlwasser auf 170°C gekühlt.The required cooling water is fed to the nozzle P1 at a pressure of 6 MPa (60 bar) and a temperature of 170 ° C of the device. The water flow of 20 t / h is provided by the pressurized water cooling circuit. The cooling water flows through the cooling channel and leaves it at the port P2. Due to the heat input from the inside of the device in countercurrent raw gas at a temperature of 1500 ° C, the cooling water is heated to 220 ° C. The outflowing cooling water is fed back to the pressure circuit, where it then passes to the steam generator. In the steam generator, the cooling water is cooled to 170 ° C while generating steam.
Die Vorrichtung wird aus warmfesten korrosionsbeständigen Werkstoffen gefertigt.The device is made of heat-resistant corrosion-resistant materials.
Die Vorrichtung mag derart ausgeführt sein, dass sie bezüglich Durchmesser und Höhe die Kontur des bisherigen Wasserkastens nachbildet.The device may be designed in such a way that it reproduces the contour of the previous water box in terms of diameter and height.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- FlugstromvergasungsreaktorEntrained flow gasification reactor
- 22
- Reaktionsraumreaction chamber
- 33
- Schlackeablaufkörper mit LeitrohrSlag drain body with guide tube
- 44
- Quenchraumquench
- 55
- Schlackebadslag
- 66
- Abgang für gekühltes SynthesegasDeparture for cooled synthesis gas
- 77
- 88th
- 99
- Befestigungsringfixing ring
- 1010
- 1111
- Blechmantelsheet metal jacket
- 1212
- Kühlwasser führendes ElementCooling water leading element
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201010035927 DE102010035927A1 (en) | 2010-08-31 | 2010-08-31 | Guide tube for transfer of raw gas and molten slag from gasification reactor into quenching chamber, has tubular metal sheath connected to mounting ring for attachment at upper end |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102010035927A1 true DE102010035927A1 (en) | 2012-01-19 |
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ID=45402994
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE201010035927 Withdrawn DE102010035927A1 (en) | 2010-08-31 | 2010-08-31 | Guide tube for transfer of raw gas and molten slag from gasification reactor into quenching chamber, has tubular metal sheath connected to mounting ring for attachment at upper end |
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD237319A1 (en) * | 1985-05-14 | 1986-07-09 | Freiberg Brennstoffinst | DEVICE FOR REMOVING LIQUID SLUDGE AND GAS FROM A GAS GENERATOR |
DE102007030779A1 (en) * | 2007-07-03 | 2009-01-08 | Siemens Ag | Uncooled slag outlet protective tube |
DE202007018723U1 (en) * | 2007-10-25 | 2009-05-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Air flow carburettor with cooling screen and inner water jacket |
-
2010
- 2010-08-31 DE DE201010035927 patent/DE102010035927A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
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