DE102011077910A1 - Consistent feed of dusts with fixed throttle in the dust conveyor line - Google Patents

Consistent feed of dusts with fixed throttle in the dust conveyor line Download PDF

Info

Publication number
DE102011077910A1
DE102011077910A1 DE102011077910A DE102011077910A DE102011077910A1 DE 102011077910 A1 DE102011077910 A1 DE 102011077910A1 DE 102011077910 A DE102011077910 A DE 102011077910A DE 102011077910 A DE102011077910 A DE 102011077910A DE 102011077910 A1 DE102011077910 A1 DE 102011077910A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
dust
fixed throttle
delivery line
auxiliary gas
given
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102011077910A
Other languages
German (de)
Inventor
Frank Hannemann
Dr. Schingnitz Manfred
Frank Frisch
Thomas Metz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE102011077910A priority Critical patent/DE102011077910A1/en
Priority to PCT/EP2012/061633 priority patent/WO2012175464A1/en
Priority to US13/526,783 priority patent/US20120325129A1/en
Priority to CN201210207032.XA priority patent/CN102837970B/en
Publication of DE102011077910A1 publication Critical patent/DE102011077910A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23KFEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K3/00Feeding or distributing of lump or pulverulent fuel to combustion apparatus
    • F23K3/02Pneumatic feeding arrangements, i.e. by air blast
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/48Apparatus; Plants
    • C10J3/50Fuel charging devices
    • C10J3/506Fuel charging devices for entrained flow gasifiers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • C10J3/723Controlling or regulating the gasification process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • C10J3/78High-pressure apparatus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913Carbonaceous raw material
    • C10J2300/093Coal
    • C10J2300/0933Coal fines for producing water gas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0969Carbon dioxide
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23KFEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K2203/00Feeding arrangements
    • F23K2203/006Fuel distribution and transport systems for pulverulent fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23KFEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K2203/00Feeding arrangements
    • F23K2203/10Supply line fittings
    • F23K2203/104Metering devices

Abstract

Eine Vorrichtung zur konstanten Zuführung von Stäuben unter Umgebungs- oder erhöhtem Druck weist in der die Wirbelschicht eines Dosiergefäßes mit einem Staubabnehmer verbindenden Staubförderleitung eine feste Drosseleinrichtung auf. Diese Drosseleinrichtung bewirkt einen Ausgleich und auch Dämpfung von Druckschwankungen wie sie in der Staubförderleitung, insbesondere bei Nachfüllvorgängen des Dosiergefäßes, auftreten. Besondere Ausgestaltungen betreffen eine weitere Vergleichmäßigung durch Hilfsgaseinspeisungen in die Staubförderleitung.A device for the constant supply of dusts under ambient or increased pressure has a fixed throttle device in the dust conveying line connecting the fluidized bed of a metering vessel to a dust collector. This throttle device compensates for and also dampens pressure fluctuations such as those that occur in the dust conveying line, in particular when the dosing vessel is refilled. Special refinements concern a further equalization by supplying auxiliary gas into the dust conveying line.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur konstanten Zuführung von Stäuben unter Umgebungs- oder erhöhtem Druck zu einem Staubabnehmer mit Ausgleich und auch Dämpfung von Druckschwankungen in der Staubförderleitung. The invention relates to a device for the constant supply of dusts under ambient or elevated pressure to a dust collector with compensation and also damping of pressure fluctuations in the dust delivery line.

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen zur geregelten Zuführung pneumatisch geförderter Stäube zu einem Verbraucher, insbesondere zur geregelten Zuführung staubförmiger Brennstoffe in Druckvergasungsreaktoren. The invention relates to methods and devices for the controlled supply of pneumatically conveyed dusts to a consumer, in particular for the controlled supply of pulverulent fuels in pressure gasification reactors.

Unter pneumatisch geförderten Stäuben sind staubfein gemahlene Kohlen verschiedensten Inkohlungsgrades, Kokse, ggf. thermisch vorbehandelte Biomassen oder zerkleinerungsfähige Rest- und Abfallstoffe aus Industrie, Gewerbe und Haushalt zu verstehen. Weiterhin gehören anorganische Stäube, wie sie zum Beispiel zum Frischen von Roheisen und zur Entschwefelung eingesetzt werden, zu den möglichen Fördergütern. Pneumatically conveyed dusts are dust-fine ground coals of varying degrees of coalification, cokes, possibly thermally pretreated biomasses or comminuted residual and waste materials from industry, trade and household. Furthermore, inorganic dusts, such as those used, for example, for the refining of pig iron and for desulfurization, belong to the possible conveyed goods.

Die pneumatische Förderung staubförmiger Brennstoffe ist bekannt bei der Staubdruckvergasung zur Herstellung von energetischen und Synthesegasen oder bei der Zuführung von Brennstaub in die Windformen von Hochöfen. Der Brennstaub wird dabei über einen Druckschleusenbehälter einem unter Verfahrensdruck stehenden Dosierbehälter zugeführt, aus dem der Brennstaub als Staub-Fördergas-Suspension mit hoher Beladungsdichte zwischen 250–450 kg/m3 über eine oder mehrere Förderleitungen dem Verbraucher zugeführt wird. Als Verbraucher sollen Flugstromvergaser, Windformen von Hochöfen, Verbrennungskessel oder Vorrichtungen zum Frischen von Roheisen verstanden werden, wobei anorganische Stäube zum Einsatz kommen. The pneumatic conveying of dust-like fuels is known in the dust gasification for the production of energy and synthesis gases or in the supply of fuel dust in the tuyeres of blast furnaces. The fuel dust is fed via a pressure-lock container to a metering container under process pressure, from which the fuel dust is fed to the consumer as a dust-conveying gas suspension with a high loading density between 250-450 kg / m3 via one or more delivery lines. As consumers, entrainment gasifiers, blast furnace blast furnaces, combustion boilers, or pig iron refining equipment are to be understood, using inorganic dusts.

Als Bespannungsgas für die Druckschleusen und als Fördergase können beliebige, für brennbare Stäube sauerstoffarme Gase, insbesondere Inertgase, wie zum Beispiel Stickstoff oder Kohlendioxid, eingesetzt werden, die frei von kondensierbaren Bestandteilen, wie beispielsweise Wasserdampf, sind. As stringing gas for the pressure locks and as conveying gases, any gases which are low in oxygen for combustible dusts, in particular inert gases such as, for example, nitrogen or carbon dioxide, can be used, which are free of condensable constituents, such as, for example, water vapor.

Anzustreben ist bei diesen Technologien, dass die fließende Staubmenge in der Zeiteinheit in hohem Maße konstant gehalten wird, um den zu beschickenden Prozess nicht zu stören. Besonders das diskontinuierliche Auffüllen des Dosierbehälters aus den Druckschleusen erzeugt Druckschwankungen, die die als Triebkraft der Förderung zwischen Dosierbehälter und Abnehmer dienende Druckdifferenz unvorteilhaft beeinflusst. Bei Änderung der zu fördernden Gutmenge treten Schwingungen auf, die sich erst nach längerer Zeit beruhigen und abklingen. Im Patent DE 10 205 047 583 B4 wird deshalb vorgeschlagen, durch die geregelte Zuführung von Hilfsgas in unmittelbarer Nähe des Förderleitungseinlaufes im Dosiergefäß oder in die Förderleitung Druckschwankungen auszugleichen und auftretende Schwingungen zu dämpfen. Diese Technik hat sich bewährt, besitzt jedoch den Nachteil, dass dem Fördergas erhebliche Mengen von Hilfsgas zugeführt werden. Dieses wird gleichfalls dem Verbraucher zugeführt und belastet das zu erzeugende Produkt. Bei der Verwendung von Stickstoff als Förder- und Hilfsgas steigt beispielsweise der Stickstoffgehalt des Synthesegases bei der Brennstaubvergasung. It is desirable in these technologies that the amount of dust flowing in the unit of time is kept constant to a high degree so as not to disturb the process to be charged. In particular, the discontinuous filling of the dosing from the pressure locks generates pressure fluctuations, which affects the serving as a driving force of the promotion between dosing and consumer pressure difference unfavorably. When changing the amount of material to be promoted vibrations occur, which settle and decay only after a long time. In the patent DE 10 205 047 583 B4 It is therefore proposed to compensate for the pressure fluctuations by the controlled supply of auxiliary gas in the immediate vicinity of the feed line inlet in the metering or in the delivery line and to damp occurring vibrations. This technique has been proven, but has the disadvantage that the delivery gas significant amounts of auxiliary gas are supplied. This is also supplied to the consumer and loads the product to be produced. When nitrogen is used as a delivery and auxiliary gas, for example, the nitrogen content of the synthesis gas increases in the combustion gasification.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur konstanten Zuführung des Fördergutes zum Verbraucher anzugeben, mit der Differenzdruckschwankungen zwischen Dosierbehälter und Verbraucher und damit Mengenschwankungen ausgeglichen werden bei reduzierten Mengen an Hilfsgas. The object of the invention is to provide a device for constant supply of the material to be conveyed to the consumer, with the differential pressure fluctuations between dosing and consumer and thus volume fluctuations are compensated for reduced amounts of auxiliary gas.

Das Problem wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. The problem is solved by a device having the features of claim 1.

Die vorgeschlagene Lösung sieht eine Vorrichtung zur Dosierung und Zuführung von Stäuben unter Druck zu einem Verbraucher, beispielsweise von Brennstaub zu einem Flugstromvergaser, vor, wobei das staubförmige Fördergut aus einem Betriebsbunker, der unter Normaldruck steht, wechselseitig über Druckschleusen einem Dosiergefäß zugeführt wird, in dessen Unterteil durch Zuführung von Wirbelgas über einen Wirbelboden eine dichte Wirbelschicht entsteht, in die waagerecht oder senkrecht ein oder mehrere Förderrohre eintauchen, durch die das Fördergut kontinuierlich einem unter Druck stehenden Abnehmer / Verbraucher 2, beispielsweise einem Druckvergasungsreaktor, zugeführt wird. Um Druckdifferenzen zwischen dem Dosiergefäß und dem Verbraucher zu beseitigen oder zu dämpfen wird in die Staubförderleitung eine feste und gegebenenfalls eine regelbare Drosselstelle eingebaut. Dadurch kann auf die Hilfsgaszuführung verzichtet oder diese zumindest eingeschränkt werden. Die Drosselstelle kann vor oder hinter einer gegebenenfalls angeordneten Hilfsgaszuführung positioniert sein. Auch kann Hilfsgas direkt über die Drosselstelle der Förderleitung zugeführt werden. Durch die Zuführung von Hilfsgas kann eine Überlagerung von Regelvorgängen ausgeschlossen werden. Ohne Hilfsgaszuführung ist eine regelbare Drosselstelle, z.B. in Form eines Regelventils, vorteilhaft. The proposed solution provides a device for metering and feeding of dusts under pressure to a consumer, for example, from fuel to an entrained flow gasifier before, the dust-like conveyed from an operating bunker, which is under normal pressure, mutually fed via pressure locks a metering, in the Lower part by supplying fluidizing gas over a fluidized bed a dense fluidized bed is formed in the horizontally or vertically immerse one or more delivery pipes through which the conveyed continuously a pressurized customer / consumer 2 , For example, a pressure gasification reactor, is supplied. In order to eliminate or dampen pressure differences between the metering vessel and the consumer, a fixed and possibly an adjustable throttle point is installed in the dust delivery line. This can be dispensed with the auxiliary gas supply or these are at least limited. The throttle point may be positioned in front of or behind an optionally arranged auxiliary gas supply. Also, auxiliary gas can be fed directly via the throttle point of the delivery line. By supplying auxiliary gas, a superposition of control processes can be excluded. Without auxiliary gas supply is an adjustable throttle point, for example in the form of a control valve, advantageous.

Der Staubstrom wird in dem Förderrohr gemessen, wobei der ermittelte Messwert die Regelgröße vorgibt für die über die Regelarmatur 3.3 einzustellende Menge an Wirbelgas und gegebenenfalls die Stellung des Regelventils 3.8 sowie die Regelarmatur 3.3 einzustellende Menge an Hilfsgas. Vorteilhaft ist es weiterhin, die Fließgeschwindigkeit des Staubstromes in den Förderleitungen im Bereich zwischen 2 bis 8 m/s zu bemessen. Da die Fließgeschwindigkeit in den Drosselstellen mehrfach erhöht ist, empfiehlt es sich, diese verschleißfest auszuführen. The dust flow is measured in the delivery pipe, whereby the determined measured value prescribes the controlled variable for the control valve 3.3 to be adjusted amount of fluidizing gas and optionally the position of the control valve 3.8 as well as the control valve 3.3 Amount of auxiliary gas to be adjusted. It is also advantageous to measure the flow rate of the dust stream in the delivery lines in the range between 2 to 8 m / s. Because the Flow rate in the throttle points is increased several times, it is recommended that they perform wear-resistant.

Wesentliche Vorteile der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik bestehen darin, dass durch den Einbau einer festen und gegebenenfalls einer regelbaren Drosselstelle in die Förderleitung(en) mit oder ohne Hilfsgaszuführung Schwankungen der als Triebkraft der Staubströmung dienenden Druckdifferenzen zwischen Dosiergefäß und Abnehmer oder Druckschwankungen beim Abnehmer ausgeglichen werden können. Gleichzeitig kann ein konstanter Staubfluss, zum Beispiel bei Nachfüllvorgängen von der Druckschleuse zum Dosiergefäß, sichergestellt werden. Die aus dem Unterteil des Dosierbehälters herausführenden Förderleitungen können horizontal oder vertikal angeordnet sein. Der Druck in den Förderleitungen kann zwischen 0,1 und 6 MPa (1 und 60 bar) liegen. Der Förderleitungsdurchmesser kann in Abhängigkeit von der Förderleistung und der Anzahl der Förderrohre zwischen 10 und 80mm gewählt werden. Als feste Drosselkörper eignen sich besonders querschnittserzeugende Vorrichtungen ohne wesentliche Änderung der Strömungsrichtung wie Venturirohre, Blenden und ähnliches. Bei regelbaren Drosselkörpern sind Hohlräume, die zur Staubablagerung führen, zu vermeiden. Significant advantages of the invention in comparison to the prior art are that by installing a fixed and possibly an adjustable throttle point in the delivery line (s) with or without auxiliary gas supply fluctuations in the pressure difference between dosing and dosing or pressure fluctuations serving as a driving force of the dust flow at the customer can be compensated. At the same time, a constant flow of dust, for example during refilling operations from the pressure lock to the dosing vessel, can be ensured. The out of the lower part of the dosing outgoing feed lines can be arranged horizontally or vertically. The pressure in the delivery lines can be between 0.1 and 6 MPa (1 and 60 bar). The delivery pipe diameter can be selected between 10 and 80mm depending on the delivery rate and the number of delivery pipes. As a fixed throttle body are particularly suitable cross-sectional generating devices without significant change in the flow direction such as Venturi tubes, diaphragms and the like. In the case of controllable throttle bodies, cavities that lead to dust deposits must be avoided.

Werden mehrere Staubförderleitungen aus einem Dosiergefäß gespeist kommt es potentiell durch die Staubförderleitungsindividuelle Zuführung von Wirbelgas zu einer gegenseitigen Beeinflussung der Staubmengen in den Staubförderleitungen. Die Erfindung wirkt den gegenseitigen Beeinflussungen der Staubmengen in den Staubförderleitungen entgegen. If several dust delivery lines fed from a metering, it comes potentially through the dust delivery line individual supply of fluidizing gas to a mutual influence of the dust levels in the dust conveyor lines. The invention counteracts the mutual influence of the amounts of dust in the dust conveyor lines.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend an 2 Figuren und 2 Beispielen erläutert, wobei eine Flugstromvergasung als Referenzobjekt ausgewählt wurde The invention is explained below with reference to 2 figures and 2 examples, wherein an entrainment gasification was selected as the reference object

1 zeigt das Schema der Technologie zur Staubdosierung unter Druck mit einer festen Drosselstelle mit und ohne Hilfsgaszuführung. 1 shows the scheme of technology for dust dosing under pressure with a fixed throttle point with and without auxiliary gas supply.

2 zeigt das Schema der Technologie mit Staubregelarmatur. 2 shows the scheme of technology with dust control valve.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezeichnungen gleiche Elemente. In the figures, like names denote like elements.

Beispiel 1: Example 1:

Ein Flugstromvergasungsreaktor 2 nach 1 wird unter einem Druck von 4 MPa (40 bar) mit einer Leistung von 500MW betrieben. Dazu wird auf eine Korngröße von < 200μm gebrachter Steinkohlenstaub in einer Menge von 90 Mg/h zugeführt. Der Brennstaub wird dazu aus einem Betriebsbunker mehreren Druckschleusen (Betriebsbunker und Druckschleusen nicht gezeigt) zugeführt, um den Steinkohlenstaub durch Bespannung mit einem Inertgas unter Verfahrensdruck zu setzen. Das Dosiergefäß 1 ist über eine Füllstansregelung LIC 3.1 füllstandsgeregelt. Ist der Füllstand im Dosiergefäß 1 auf einen Minimalwert abgesunken erfolgt die Nachfüllung aus der Druckschleuse. In Abhängigkeit von der zu fördernden Staubmenge können ein oder mehrere Druckschleusen angeordnet sein. Die Staubförderleitungen 3.2 ragen senkrecht von oben in das Unterteil des Dosiergefäßes 1 hinein, in dem über einem Wirbelboden durch Zuführung von Wirbelgas 3.3 eine sehr dichte Wirbelschicht mit Dichten bis 450 kg/m3 erzeugt wird. Durch Anlegen einer Druckdifferenz zwischen dem Dosiergefäß 1 und dem Vergasungsreaktor 2 fließt die in der Wirbelschicht erzeugte Brennstaub-Fördergas-Suspension über die Förderleitungen 3.2 dem Vergasungsreaktor 2 zu. Nach 1 werden in diesem Beispiel drei Förderleitungen 3.2, jede mit einer Förderleistung von 30 Mg/h, betrieben, die in den drei Brennern 2.1 des Vergasungsreaktors 2 münden. Um Differenzdruckschwankungen zwischen dem Dosiergefäß 1 und dem Vergasungsreaktor zu dämpfen und damit die Förderleistung in den Staubförderleitungen 3.2 konstant zu halten ist eine feste Drosselvorrichtung 3.6 in der Förderleitung angeordnet. Als feste Drosseleinrichtung 3.6 kommen Venturirohre, Blenden, Rohreinziehungen und fest eingebaute ungeregelte Armaturen in Frage. Zu den Drosseleinrichtungen 3.2 kann Hilfsgas unmittelbar nach dem Förderrohreinlauf 3.7 oder vor, hinter oder unmittelbar in die feste Drosseleinrichtung eingeführt werden, wie es beispielsweise für die oben dargestellte Staubförderleitung eingezeichnet ist. Die in den Staubleitungen 3.2 geförderte Staubmenge wird in 3.5 gemessen, wobei die Messung gleichzeitig die Regelgrößen vorgibt für die Regelarmatur 3.3 der Wirbelgasmenge und gegebenenfalls für die Regelarmatur 3.4 für die Hilfsgasmengen in die Hilfsgaszuführung in 3.6 und 3.7. An entrainment gasification reactor 2 to 1 is operated under a pressure of 4 MPa (40 bar) with a power of 500MW. For this purpose, hard coal dust in an amount of 90 mg / h is supplied to a particle size of <200 μm. For this purpose, the fuel dust is supplied from an operating bunker to a plurality of pressure locks (operating bunkers and pressure locks not shown) in order to pressurize the coal dust by pressurizing with an inert gas under process pressure. The dosing vessel 1 is via a fill-in control LIC 3.1 fill level control. Is the level in the dosing vessel 1 dropped to a minimum value, the refill takes place from the pressure lock. Depending on the amount of dust to be delivered, one or more pressure locks can be arranged. The dust conveyor lines 3.2 project vertically from above into the lower part of the dosing vessel 1 in, in the above a fluidized bed by supplying fluidizing gas 3.3 a very dense fluidized bed with densities up to 450 kg / m3 is generated. By applying a pressure difference between the metering vessel 1 and the gasification reactor 2 the fuel dust conveying gas suspension generated in the fluidized bed flows via the delivery lines 3.2 the gasification reactor 2 to. To 1 become in this example three delivery lines 3.2 , each with a capacity of 30 Mg / h, operated in the three burners 2.1 of the gasification reactor 2 lead. To differential pressure fluctuations between the dosing 1 and to dampen the gasification reactor and thus the flow rate in the dust conveyor lines 3.2 to keep constant is a fixed throttle device 3.6 arranged in the delivery line. As a fixed throttle device 3.6 Venturi tubes, baffles, pipe catching and permanently installed uncontrolled fittings come into question. To the throttle devices 3.2 can auxiliary gas immediately after the delivery pipe inlet 3.7 or in front of, behind or directly introduced into the fixed throttle device, as shown for example for the above-illustrated dust delivery line. The in the dust pipes 3.2 Promoted amount of dust is in 3.5 measured, whereby the measurement also specifies the control variables for the control valve 3.3 the amount of fluidizing gas and optionally for the control valve 3.4 for the auxiliary gas quantities in the auxiliary gas supply in 3.6 and 3.7 ,

Beispiel 2: Example 2:

Ein Flugstromvergaser 2 nach 2 wird unter den gleichen Bedingungen betrieben wie in Beispiel 1. Die Drosselstelle 3.8 wird hier als Staubregelarmatur in unmittelbarer Nähe zum Vergasungsbrenner 2.1 angeordnet. Die Stellung der Staubregelarmatur 3.8 wird durch die Steuerungssignale von der Mengenmessung 3.5 beeinflusst. Es besteht weiterhin die Möglichkeit, zusätzlich Hilfsgas über die Hilfsgaseinspeisestelle 3.9 und / oder am Förderrohreinlauf 3.7, angesteuert auch über die Mengenmessung 3.5, den Förderrohren 3.2 zuzuführen. Als Staubregelarmaturen 3.8 kommen verschleißfeste Ausführungen in Frage, deren Konstruktion die Ablagerung von Stäuben und damit Verstopfungen vermeiden. An air flow gasifier 2 to 2 is operated under the same conditions as in example 1. The throttle 3.8 is here as Staubregelarmatur in close proximity to the gasification burner 2.1 arranged. The position of the dust control valve 3.8 is determined by the control signals from the quantity measurement 3.5 affected. There is also the possibility of additional auxiliary gas via the auxiliary gas feed 3.9 and / or at the delivery pipe inlet 3.7 , also controlled by the quantity measurement 3.5 , the conveyor pipes 3.2 supply. As Staubregelarmaturen 3.8 come wear-resistant Designs in question, the construction of which avoid the deposition of dusts and congestions.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Messung des Staubstromes (3.5) zwischen dem Dosiergefäß 1 und der Staubregelarmatur (3.8). In a particular embodiment of the invention, the measurement of the dust flow ( 3.5 ) between the dosing vessel 1 and the dust control fitting ( 3.8 ).

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung beeinflusst das zugeführte Hilfsgas die Druckdifferenz zwischen dem Dosiergefäß 1 sowie dem Staubabnehmer 2 zusätzlich zur festen Drosseleinrichtung 3.6 und wird als Regelgröße für den Staubtransport genutzt. In a particular embodiment of the invention, the supplied auxiliary gas influences the pressure difference between the metering vessel 1 as well as the dust collector 2 in addition to the fixed throttle device 3.6 and is used as a controlled variable for dust transport.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung gleicht die Staubregelarmatur Druckschwankungen in den Staubförderleitung 3.2 aus und sichert mit oder ohne Hilfsgas einen konstanten Kohlestaubstrom in der Staubförderleitung 3.2. In a particular embodiment of the invention, the dust control fitting is similar to pressure fluctuations in the dust delivery line 3.2 with and without auxiliary gas ensures a constant carbon dust flow in the dust conveyor line 3.2 ,

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird der Staubstrom als Brennstaub den Brennern 2.1 einer Druckvergasungseinrichtung 2 zugeführt. In a particular embodiment of the invention, the dust flow as fuel dust the burners 2.1 a pressure gasification device 2 fed.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird der Staubstrom als Brennstaub den Windformen eines Hochofens zugeführt. In a particular embodiment of the invention, the dust stream is fed as fuel dust to the tuyeres of a blast furnace.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung stellt der Staubstrom einen anorganischen Stoff dar, der als Frischungsmittel einem Verfahren zur Stahlerzeugung zugeführt wird. In a particular embodiment of the invention, the dust stream is an inorganic substance which is supplied as a refining agent to a steelmaking process.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung liegt der Durchmesser der Förderleitungen 3.2 zwischen 10 und 80mm. In a particular embodiment of the invention, the diameter of the delivery lines 3.2 between 10 and 80mm.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Dosiergefäß metering
22
Staubabnehmer  dust collector
2.12.1
Einspeisestellen des Staubabnehmers  Infeed points of the dust collector
3.13.1
Füllstandsregelung  level control
3.23.2
Staubförderleitung  Dust delivery line
3.33.3
Regelarmatur für Wirbelgaszuführung  Control valve for fluidizing gas supply
3.43.4
Regelarmatur für Hilfsgaszuführung  Control fitting for auxiliary gas supply
3.53.5
Messung des Staubstromes  Measurement of the dust flow
3.63.6
Feste Drosseleinrichtung  Fixed throttle device
3.73.7
Hilfsgaszuführung am Förderrohreinlauf  Auxiliary gas supply at the delivery pipe inlet
3.83.8
Staubregelarmatur  Dust control valve
3.93.9
Hilfsgaszuführung in Staubförderleitung  Auxiliary gas supply in dust delivery line
4 4
Inertgas / Wirbelgas / Hilfsgas Inert gas / fluidizing gas / auxiliary gas

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10205047583 B4 [0006] DE 10205047583 B4 [0006]

Claims (19)

Vorrichtung zur konstanten Zuführung von Stäuben unter Umgebungs- oder erhöhtem Druck zu einem Staubabnehmer mit Ausgleich und auch Dämpfung von Druckschwankungen in der Staubförderleitung, bei der – im Unterteil eines Dosiergefäßes (1) in der Staubfüllung durch Zuführung von Wirbelgas (4) via Regelventil (3.3) über einem Wirbelboden eine dichte Wirbelschicht gegeben ist, – eine Staubförderleitung (3.2) mit ihrem einen Ende in die Wirbelschicht eintaucht und deren anderes Ende mit dem Staubabnehmer (2.1) verbunden ist, – eine den Staub treibende Druckdifferenz zwischen dem Dosiergefäß (1) und dem Staubabnehmer (2.1) gegeben ist, – in der Staubförderleitung eine feste Drosseleinrichtung (3.6) angeordnet ist, – eine Messung des Staubstromes (3.5) in der Staubförderleitung angeordnet ist, – die Messung des Staubstromes (3.5) mit dem Regelventil (3.3) in Wirkverbindung steht derart, dass die Menge an zugeführtem Wirbelgas nach Maßgabe des gemessenen Staubstromes erfolgt. Device for the constant supply of dusts under ambient or elevated pressure to a dust collector with compensation and also damping of pressure fluctuations in the dust delivery line, in which - in the lower part of a metering vessel ( 1 ) in the dust filling by supplying fluidizing gas ( 4 ) via control valve ( 3.3 ) is given over a fluidized bed a dense fluidized bed, - a dust conveyor line ( 3.2 ) immersed with its one end in the fluidized bed and the other end with the dust collector ( 2.1 ), - a pressure difference between the dosing vessel ( 1 ) and the dust collector ( 2.1 ), - in the dust delivery line a fixed throttle device ( 3.6 ), - a measurement of the dust flow ( 3.5 ) is arranged in the dust delivery line, - the measurement of the dust flow ( 3.5 ) with the control valve ( 3.3 ) is in operative connection such that the amount of fluidizing gas supplied takes place in accordance with the measured dust flow. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Staubförderleitung (3.2) horizontal in die Wirbelschicht eintaucht. Apparatus according to claim 1, characterized in that the dust delivery line ( 3.2 ) immersed horizontally in the fluidized bed. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Staubförderleitung (3.2) vertikal in die Wirbelschicht eintaucht. Apparatus according to claim 1, characterized in that the dust delivery line ( 3.2 ) immersed vertically in the fluidized bed. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die feste Drosseleinrichtung (3.6) in der Staubförderleitung zwischen Dosiergefäß (1) und Messung des Staubstromes (3.5) angeordnet ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the fixed throttle device ( 3.6 ) in the dust delivery line between metering vessel ( 1 ) and measurement of the dust flow ( 3.5 ) is arranged. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass eine Hilfsgaszuführung am Förderrohreinlauf (3.7) im Dosiergefäß gegeben ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that an auxiliary gas supply at the delivery pipe inlet ( 3.7 ) is added in the metering vessel. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass eine Hilfsgaszuführung (3.9) in die Staubförderleitung zwischen Dosiergefäß und Messung des Staubstromes (3.5) gegeben ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that an auxiliary gas supply ( 3.9 ) in the dust delivery line between dosing and measuring the dust flow ( 3.5 ) given is. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass eine Hilfsgaszuführung in die Staubförderleitung zwischen Dosiergefäß und fester Drosseleinrichtung gegeben ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that an auxiliary gas supply is provided in the dust delivery line between metering vessel and fixed throttle device. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass eine Hilfsgaszuführung in die feste Drosseleinrichtung gegeben ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that an auxiliary gas supply is provided in the fixed throttle device. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass eine Hilfsgaszuführung in die Staubförderleitung zwischen fester Drosseleinrichtung und Staubabnehmer (2.1) gegeben ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that an auxiliary gas supply into the dust delivery line between the fixed throttle device and the dust collector ( 2.1 ) given is. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass in der Staubförderleitung (3.2) eine drosselbare Staubregelarmatur (3.8) angeordnet ist, die nach Maßgabe der Messung des Staubstromes (3.5) ansteuerbar ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the dust delivery line ( 3.2 ) a throttable dust control fitting ( 3.8 ) is arranged, which in accordance with the measurement of the dust flow ( 3.5 ) is controllable. Vorrichtung nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, dass eine Hilfsgaszuführung in die Staubregelarmatur (3.8) gegeben ist. Apparatus according to claim 10, characterized in that an auxiliary gas supply into the dust control valve ( 3.8 ) given is. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 5 bis 11 dadurch gekennzeichnet, dass die Messung des Staubstromes (3.5) in Wirkverbindung steht mit der Regelarmatur für Hilfsgaszuführung (3.4) zur Zumessung der Hilfsgasmenge. Device according to one of the preceding claims 5 to 11, characterized in that the measurement of the dust flow ( 3.5 ) is in operative connection with the control valve for auxiliary gas supply ( 3.4 ) for metering the amount of auxiliary gas. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Staubförderleitungen (3.2) zwischen dem Dosiergefäß und dem Staubabnehmer angeordnet sind. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of dust delivery lines ( 3.2 ) are arranged between the metering vessel and the dust collector. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Staub aus einem Betriebsbunker über mindestens eine Druckschleuse dem Dosiergefäß (1) zuführbar ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the dust from an operating bunker via at least one pressure lock the dosing ( 1 ) can be fed. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass sie durch ein Brennstaub-Einspeisesystem einer oberhalb Umgebungsdruck arbeitenden Vergasungseinrichtung gegeben ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it is given by a combustion dust feed system of above atmospheric pressure gasification device. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die feste Drosseleinrichtung (3.6) durch ein Venturirohr gegeben ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the fixed throttle device ( 3.6 ) is given through a Venturi tube. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die feste Drosseleinrichtung (3.6) durch eine Blende gegeben ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the fixed throttle device ( 3.6 ) is given by a diaphragm. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die feste Drosseleinrichtung (3.6) durch eine Rohreinziehung gegeben ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the fixed throttle device ( 3.6 ) is given by a tube draw. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die feste Drosseleinrichtung (3.6) durch eine ungeregelte Armatur gegeben ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the fixed throttle device ( 3.6 ) is given by an unregulated valve.
DE102011077910A 2011-06-21 2011-06-21 Consistent feed of dusts with fixed throttle in the dust conveyor line Withdrawn DE102011077910A1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011077910A DE102011077910A1 (en) 2011-06-21 2011-06-21 Consistent feed of dusts with fixed throttle in the dust conveyor line
PCT/EP2012/061633 WO2012175464A1 (en) 2011-06-21 2012-06-19 Homogenized feeding of dusts by means of a fixed throttle point in the dust conveying line
US13/526,783 US20120325129A1 (en) 2011-06-21 2012-06-19 Equalized injection of pulverized fuels with fixed restriction point in the pulverized fuel conveyor line
CN201210207032.XA CN102837970B (en) 2011-06-21 2012-06-21 Dust is inputted equably by fixing throttle position in dust conveying pipe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011077910A DE102011077910A1 (en) 2011-06-21 2011-06-21 Consistent feed of dusts with fixed throttle in the dust conveyor line

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011077910A1 true DE102011077910A1 (en) 2012-12-27

Family

ID=46507978

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011077910A Withdrawn DE102011077910A1 (en) 2011-06-21 2011-06-21 Consistent feed of dusts with fixed throttle in the dust conveyor line

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20120325129A1 (en)
CN (1) CN102837970B (en)
DE (1) DE102011077910A1 (en)
WO (1) WO2012175464A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LU91376B1 (en) * 2007-11-16 2009-05-18 Wurth Paul Sa Injections system for solid particles
JP6695163B2 (en) * 2016-02-17 2020-05-20 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Fine powder fuel supply device and method, integrated gasification combined cycle facility
CN107435105A (en) * 2017-09-13 2017-12-05 青海高原有色金属研发有限公司 A kind of refining agent induction system and electrolysis aluminium melt purifying system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3813357A1 (en) * 1988-04-21 1989-11-02 Krupp Koppers Gmbh DEVICE FOR THE GASIFICATION OF FINE-GRAIN TO DUST-SHAPED FUELS
DE102005047583A1 (en) * 2005-10-04 2007-04-12 Future Energy Gmbh Method and device for the controlled supply of combustible dust in an entrained flow gasifier

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2439723A (en) * 1946-01-12 1948-04-13 Bituminous Coal Research Inc. Flowmeter
DE2554565A1 (en) * 1975-12-04 1977-06-16 Otto & Co Gmbh Dr C PLANT FOR THE PRESSURE GASIFICATION OF FINE-GRAIN FUELS
US4198860A (en) * 1978-02-27 1980-04-22 Phillips Petroleum Company Method and apparatus for measuring particulate matter flow rate
DD206309A3 (en) * 1981-07-17 1984-01-18 Kretschmer Horst METHOD FOR REGULATING MASS STRUCTURES
DD209089A3 (en) * 1981-07-17 1984-04-18 Horst Kretschmer MEASURING METHOD FOR THE DETERMINATION OF THE MASS FLOW OF DUST-SOUND AND FINE-COMBUSTIBLE FUELS
JPS59115981A (en) * 1982-12-22 1984-07-04 川崎製鉄株式会社 Method and device for blowing in powdered and granular body into smelting furnace, etc.
US4471703A (en) * 1983-09-08 1984-09-18 Foster Wheeler Energy Corporation Combustion system and method for a coal-fired furnace utilizing a louvered low load separator-nozzle assembly and a separate high load nozzle
US4863316A (en) * 1987-07-01 1989-09-05 The Perkin-Elmer Corporation Closed loop powder flow regulator
LU87453A1 (en) * 1989-02-14 1990-09-19 Wurth Paul Sa PROCESS FOR THE PNEUMATIC INJECTION OF QUANTITIES OF POWDERED MATERIALS INTO A VARIABLE PRESSURE ENCLOSURE
US5048761A (en) * 1990-03-14 1991-09-17 The Babcock & Wilcox Company Pulverized coal flow monitor and control system and method
LU91376B1 (en) * 2007-11-16 2009-05-18 Wurth Paul Sa Injections system for solid particles

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3813357A1 (en) * 1988-04-21 1989-11-02 Krupp Koppers Gmbh DEVICE FOR THE GASIFICATION OF FINE-GRAIN TO DUST-SHAPED FUELS
DE102005047583A1 (en) * 2005-10-04 2007-04-12 Future Energy Gmbh Method and device for the controlled supply of combustible dust in an entrained flow gasifier
DE102005047583B4 (en) 2005-10-04 2009-04-16 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for the controlled supply of fuel dust into an entrained flow gasifier

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012175464A1 (en) 2012-12-27
CN102837970A (en) 2012-12-26
CN102837970B (en) 2016-12-21
US20120325129A1 (en) 2012-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005047583C5 (en) Method and device for the controlled supply of fuel dust into an entrained flow gasifier
DE102009048961B4 (en) Dosing device, dense phase conveying system and method for feeding dusty bulk material
EP2249953A2 (en) Re-delievery system in a coal gasification reactor
EP2254691B1 (en) Method and device for the metered removal of a fine to coarse-grained solid matter or solid matter mixture from a storage container
EP2563882A1 (en) Device for supplying a plurality of burners with fine-grained fuel
DE102011077910A1 (en) Consistent feed of dusts with fixed throttle in the dust conveyor line
DE102014202236A1 (en) Auxiliary gas element for conveying dust streams
DE102007034524A1 (en) Simultaneous gasification of coal of widely varying levels of coalification in the flowstream gasification
DE102011077911A1 (en) Consistent feed of dusts with controllable restriction in the dust delivery line
DE102009048931B4 (en) Dosing system, dense phase conveying system and method for feeding dusty bulk material
DE102008060893A1 (en) Method and device for supplying a reactor for the production of raw synthesis gas
DE102012217890B4 (en) Combination of pressure charging and metering for continuous delivery of fuel dust into an entrainment gasification reactor over long distances
DE102011083850A1 (en) Pneumatic fuel supply from a metering vessel to a high differential pressure gasification reactor
DE102013216948B4 (en) Device for measuring pressure and differential pressure in dust conveyor lines
DE102008012733A1 (en) Fine cleavable fuel feeding system for cooled reactor, has finely cleavable fuel transmitted from set of locking containers to collection container by pneumatic dense phase conveyor with specific range of density and differential pressure
DE102011083210B4 (en) Apparatus and method for pneumatically conveying dusts with a reduced amount of fluidizing gas
DE102015218875A1 (en) Gas supply element for conveying dust streams
DE102013107592B4 (en) Process for the gasification of solids containing carbon with gaseous, oxygen-containing gasification agents in a fluidized bed gas process in a high-temperature Winkler gasifier
WO2010075911A1 (en) Method and system for homogenizing the delivery of fuels in a gasifier for generating syngas
DD268835C2 (en) METHOD AND DEVICE FOR DELIVERING DUST-SOFT MATERIALS
DE102014205823A1 (en) Device for pneumatically conveying fuel dust into an air flow gasifier
DD223613A3 (en) METHOD FOR GASIFYING / BURNING DUST-FIRM FUELS
DE102013203739A1 (en) Combination of pressure charging and metering for continuous delivery of fuel dust into an entrainment gasification reactor over long distances
DD141164A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING PEPPERS IN THE HIGH OVEN
DE3312449A1 (en) Method and device for gasifying/combusting pulverulent fuels

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R120 Application withdrawn or ip right abandoned