DE102014202236A1 - Auxiliary gas element for conveying dust streams - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung beschreibt eine Vorrichtung zum Befördern von Staubströmen in Reaktoren zur Flugstromvergasung, in die Windformen von Hochöfen, in Kessel mit Staubfeuerung und zur Fließförderung kleinkörniger Materialien wie Kalkstaub, Zement oder Plastikgranulate. Die Vorrichtung dient der Zuführung von Hilfsgas über eine poröse Membran in die Staubförderleitung, um die Förderdichte, die Strömungsgeschwindigkeit und den Druckverlust zu beeinflussen und Regelungsvorgänge steuern zu können.The invention relates to a device for conveying dust streams in reactors for entrained flow gasification, in the tuyeres of blast furnaces, in furnaces with dust firing and for the flow promotion of small granular materials such as lime dust, cement or plastic granules. The device serves to supply auxiliary gas via a porous membrane into the dust delivery line in order to be able to influence the delivery density, the flow rate and the pressure loss and to be able to control regulation processes.
Description
Die Erfindung betrifft ein Rohrteil zum Fördern eines festen teilchenförmigen Materials unter hohem Druck mit den Merkmalen des Anspruchs 1. The invention relates to a pipe part for conveying a solid particulate material under high pressure with the features of claim 1.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur kontinuierlichen pneumatischen Förderung von Stäuben im Bereich der Fließförderung bei Förderdichten von 100 bis 550 kg/m3. Das Hilfsgaselement kommt zum Einsatz bei der Zuführung von Brennstäuben in Reaktoren zur Flugstromvergasung, in die Windformen von Hochöfen und bei der Zuführung von Frischungsmitteln oder Legierungskomponenten bei der Stahlerzeugung sowie bei der Kalk- und Zementförderung. The invention relates to a device for continuous pneumatic conveying of dusts in the field of flow promotion at conveying densities of 100 to 550 kg / m 3 . The auxiliary gas element is used in the supply of fuel dust in reactors for entrained flow gasification, in the tuyeres of blast furnaces and in the supply of refining or alloying components in steelmaking and in the lime and cement production.
In der Flugstromvergasung werden staubförmige Brennstoffe mit einem freien Sauerstoff enthaltenden Vergasungsmittel unter Drücken bis 10 MPa und Temperaturen bis 1900°C in ein H2- und CO-reiches Synthesegas umgesetzt. Feste Brennstoffe sind dabei zu Brennstaub aufgemahlene Kohlen unterschiedlichen Inkohlungsgrades, oder Kokse, besonders Petrolkokse, Biomassen oder aus Rest- und Abfallstoffen gewonnene verwertbare Fraktionen. Die Technologie ist ausführlich beschrieben wurden in „Die Veredelung und Umwandlung von Kohle“, Schingnitz, Kapitel 4.4.3, GSP-Vergasung, herausgegeben von der Deutschen Wissenschaftlichen Gesellschaft für Erdöl, Erdgas und Kohle e.V., Dez. 2008. In entrained-flow gasification, dust-like fuels are reacted with a gasification agent containing free oxygen under pressures of up to 10 MPa and temperatures of up to 1900 ° C. in an H 2 -and CO-rich synthesis gas. Solid fuels are coal of varying degrees of coalification ground up into pulverized fuel, or cokes, especially petroleum cokes, biomass or usable fractions obtained from residual and waste materials. The technology has been described in detail in "The refining and conversion of coal", Schingnitz, Chapter 4.4.3, GSP gasification, published by the German Scientific Society of Petroleum, Natural Gas and Coal, Dec. 2008.
Die Zuführung des Brennstaubes in das unter den genannten Druck stehende Vergasungssystem geschieht dabei durch eine Brennstaub-Trägergassuspension mit Förderdichten von 250–450 kg/m3 im Bereich der Fließförderung. Eine umfangreiche Beschreibung der Technologie enthält die Patentschrift
Mit einer vergleichbaren Technologie werden Brennstäube den Windformen von Hochöfen zugeführt. Aus dem genannten Dosiergefäß führen die Förderleitungen direkt zu den Windformen. Eine ausführliche Darlegung findet sich in
Die genannten Technologien setzen eine kontinuierliche sowie mess- und regelbare Fließförderung voraus, um die Vergasungsrespective Verbrennungsprozesse zielgerichtet und sicher betreiben zu können. Durch die Anordnung von Hilfsgaselementen in den Förderleitungen besteht die Möglichkeit, durch Zuführung von zusätzlichen Fördergas die geförderte Staubmenge, die Fördergeschwindigkeit, die Druckdifferenzen und die Kontinuität des Staubstromes zu beeinflussen. Die Hilfsgaselemente müssen so gestaltet sein, dass Längenausdehnungen, die durch Temperatur- oder Druckänderung auftreten können, nicht zur Zerstörung des Elementes führen. The technologies mentioned require continuous and measurable flow control in order to be able to operate the gasification process in a targeted and safe manner. By arranging auxiliary gas elements in the delivery lines, it is possible to influence the delivered amount of dust, the conveying speed, the pressure differences and the continuity of the dust flow by supplying additional conveying gas. The auxiliary gas elements must be designed so that length expansions, which can occur due to temperature or pressure change, do not lead to the destruction of the element.
Das Patentdokument
Das Patentdokument
Es ist die Aufgabe der Erfindung, den Stand der Technik durch ein Hilfsgaselement zu bereichern, dessen austauschbarer Filtereinsatz durch Temperatur- und/oder Druckschwankungen bedingte Längenänderungen problemlos aufnimmt und eine langfristige Verfügbarkeit aufweist. It is the object of the invention to enrich the state of the art by an auxiliary gas element whose exchangeable filter insert easily absorbs changes in length caused by temperature and / or pressure fluctuations and has long-term availability.
Die Aufgabe wird durch ein Hilfsgaselement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. The object is achieved by an auxiliary gas element with the features of claim 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.
Bei dem erfindungsgemäßen Hilfsgaselement ist das Filterelement auf einer Seite am Gehäuse befestigt, wobei Längenänderungen auf der anderen Seite des Filterelementes ausgeglichen werden ohne dass ungewollte Bewegungen des Filterelementes insgesamt auftreten. In the auxiliary gas element according to the invention, the filter element is fixed on one side of the housing, with changes in length on the other side of the filter element are compensated without unwanted movements of the filter element occur in total.
Die Erfindung wird im Folgenden durch zwei Ausführungsbeispiele in einem zum Verständnis erforderlichen Umfang anhand von zwei Figuren näher erläutert. Dabei zeigen: The invention will be explained in more detail below by two embodiments in a scope necessary for understanding with reference to two figures. Showing:
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezeichnungen gleiche Elemente. In the figures, like names denote like elements.
Einem Vergasungsreaktor mit einer Bruttolast von 500 MW fließt eine Brennstaubmenge von 72 Mg/h über zwei Förderleitungen zu. Die Förderleitungen beginnen im Wirbelschichtbereich eines Dosiergefäßes und enden am Vergasungsbrenner. Der Druck beträgt 4,2 MPa. Die Staubförderleitungen sind mit Mess-, Regel- und Überwachungseinrichtungen ausgestattet. Weiterhin befinden sich in den Staubförderleitungen
Unter den gleichen technologischen Bedingungen wie im vorstehenden Beispiel wird ein Hilfselement nach
Die Erfindung umfasst auch ein Hilfsgaselement als Teil einer Rohrleitung zum Befördern von Staubströmen, aufweisend ein geteiltes Gehäuse
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Filtereinsatz (rohrförmig) Filter element (tubular)
- 2 2
- Gehäuse casing
- 3 3
- Dehnungsspalt expansion gap
- 4 4
- Dichtungsring oder dichtender Spannring Sealing ring or sealing clamping ring
- 5 5
- Befestigungselement fastener
- 6 6
- Elastische Gehäusedichtung Elastic housing seal
- 7 7
-
Dichtring zwischen Filtereinsatz
1 und Gehäuse2 Sealing ring between filter insert1 andhousing 2 - 8 8th
- Hilfsgaszuführung Auxiliary gas supply
- 9 9
- Filterkammer filter chamber
- 10 10
- Rohrteil, Staubförderleitung Pipe part, dust delivery line
- 11 11
-
Flansch des Filtereinsatzes
1 Flange of the filter element1 - 12 12
- Gehäuseflansch housing flange
- 13 13
-
Dichtring zwischen Gehäuseflansch
12 und Gehäuse2 Sealing ring betweenhousing flange 12 andhousing 2 - 14 14
-
Verbindung zwischen Filtereinsatz
1 und Gehäuseflansch12 Connection between filter cartridge1 andhousing flange 12
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- WO 2004/087331 [0007] WO 2004/087331 [0007]
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