DE102019003870B3 - Bulk silo and fixed bed gasification system with such a silo - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Schüttgut-Silo (14) mit einem Rührwerk zur Durchmischung eines in dem Silo aufgehäuften Schüttguts vorgeschlagen. Erfindungsgemäß umfasst das Rührwerk eine Mehrzahl vertikal langgestreckter, jeweils um eine vertikale Drehachse (54) drehangetriebener Rühreinheiten (50), welche in dem Silo horizontal zueinander versetzt angeordnet sind. Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst das Rührwerk insgesamt vier in einer Quadratanordnung um eine Zentralwelle (36) herum verteilt angeordneter Rühreinheiten (50), wobei jede der Rühreinheiten eine Mehrzahl in vertikaler Draufsicht sichelförmig ausgestalteter Rührorgane (62) trägt.A bulk material silo (14) with an agitator for thorough mixing of a bulk material piled up in the silo is proposed. According to the invention, the agitator comprises a plurality of vertically elongated agitator units (50) which are each driven in rotation about a vertical axis of rotation (54) and which are arranged horizontally offset from one another in the silo. In certain embodiments, the agitator comprises a total of four agitating units (50) distributed in a square arrangement around a central shaft (36), each of the agitating units carrying a plurality of agitating elements (62) which are crescent-shaped in a vertical plan view.
Description
Die Erfindung befasst sich mit Verbesserungen bei Komponenten einer Anlage, welche durch Vergasung eines schüttfähigen, stückigen Guts ein energiehaltiges, zur thermischen oder/und elektrischen Energiegewinnung nutzbares Produktgas erzeugt.The invention is concerned with improvements in components of a plant which, by gasifying a pourable, lumpy good, generates an energy-containing product gas which can be used for thermal and / or electrical energy generation.
Zum Stand der Technik solcher Anlagen ist beispielhaft auf die
Das zu vergasende Schüttgut wird herkömmlich in einem Silo bereitgehalten, der in einem oberen Silobereich mit frischem Schüttgut beschickbar ist und aus dem in einem unteren Silobereich Schüttgut entweder aktiv oder durch passives, schwerkraftbedingtes Nachrutschen entnommen wird, um es einem Reaktorraum zuzuführen, in welchem die Vergasung des Schüttguts stattfindet. Während Schüttgut unten aus dem Silo entnommen wird, sollte das verbleibende Schüttgut in dem Silo möglichst gleichmäßig nachrutschen, um einen kontinuierlichen Materialfluss des Schüttguts in den Reaktorraum und damit einen kontinuierlichen Nachschub an Schüttgut für den Vergasungsvorgang zu gewährleisten. Je grobstückiger das Schüttgut ist, je feuchter das Schüttgut ist oder je stärker die einzelnen Stücke des Schüttguts verformbar sind, umso größer ist die Gefahr von lokalen Verklemmungen oder/und Verklumpungen des Schüttguts, die den Fluss des Schüttguts in dem Silo be- oder sogar verhindern können.The bulk material to be gasified is conventionally kept ready in a silo that can be filled with fresh bulk material in an upper silo area and from which bulk material is removed actively or by passive, gravity-related slipping in a lower silo area in order to feed it to a reactor room in which the gasification of the bulk material takes place. While bulk goods are removed from the bottom of the silo, the remaining bulk goods should slide into the silo as evenly as possible in order to ensure a continuous material flow of the bulk goods into the reactor space and thus a continuous supply of bulk goods for the gasification process. The coarser the bulk material, the wetter the bulk material or the more the individual pieces of the bulk material can be deformed, the greater the risk of local jamming and / or clumping of the bulk material, which obstructs or even prevents the flow of the bulk material in the silo can.
Ein Rührwerk, wie es in der
Eine Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Silokonstruktion anzugeben, die einen gleichmäßigen Materialfluss auch schwieriger Schüttgut-Materialien in dem Silo bei gleichzeitig guter Gasdurchlässigkeit gewährleistet.It is therefore an object of the invention to provide a silo construction which ensures a uniform material flow even of difficult bulk material materials in the silo with good gas permeability at the same time.
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einem Schüttgut-Silo aus, welcher ein Rührwerk zur Durchmischung eines in dem Silo aufgehäuften Schüttguts umfasst. Erfindungsgemäß umfasst das Rührwerk eine Mehrzahl vertikal langgestreckter, jeweils um eine vertikale Drehachse drehangetriebener Rühreinheiten, welche in dem Silo horizontal zueinander versetzt angeordnet sind. Ein erfindungsgemäßer Silo enthält dementsprechend nicht eine einzige, zentrisch in dem Silo angeordnete Rühreinheit, sondern ist stattdessen mit einer Mehrzahl Rühreinheiten ausgestattet, welche beispielsweise alle exzentrisch versetzt zu einer zentralen Silohochachse angeordnet sind. Insbesondere kann die Anzahl der Rühreinheiten mindestens drei und beispielsweise insgesamt vier betragen, wobei die Rühreinheiten um die Silohochachse herum verteilt angeordnet sind, zweckmäßigerweise in gleichen Winkelabständen. Mit einem solchen Anordnungsbild der Rühreinheiten kann über den gesamten Querschnitt des Silos selbst bei schwierigem, weil z.B. feuchtem und leicht verklumpbarem Schüttgut-Material eine gute Homogenität der Materialschüttung und damit ein über den gesamten Siloquerschnitt gleichmäßiger Materialfluss erreicht werden. Es hat sich gezeigt, dass bei der erfindungsgemäßen Lösung auch eine gute Gasdurchlässigkeit der Schüttung des Schüttguts in unteren Bereichen des Silos erzielt werden kann. Die Rühreinheiten besitzen bei bestimmten Ausführungsformen im Wesentlichen gleiche vertikale Länge und sind im Wesentlichen auf gleicher vertikaler Höhe in dem Silo angeordnet. Sie erstrecken sich zweckmäßigerweise über zumindest einen überwiegenden Teil der vertikalen Silohöhe und reichen bevorzugt bis herunter zum Siloboden.To achieve this object, the invention is based on a bulk material silo which comprises an agitator for mixing a bulk material piled up in the silo. According to the invention, the agitator comprises a plurality of vertically elongated agitator units, each of which is rotated about a vertical axis of rotation and which are arranged horizontally offset from one another in the silo. Accordingly, a silo according to the invention does not contain a single stirring unit arranged centrally in the silo, but instead is equipped with a plurality of stirring units, all of which are arranged, for example, eccentrically offset from a central silo vertical axis. In particular, the number of stirring units can be at least three and for example a total of four, the stirring units being arranged distributed around the silo vertical axis, expediently at equal angular intervals. With such an arrangement of the stirring units, it is possible to cover the entire cross-section of the silo even in difficult, e.g. moist and easily clumpable bulk material a good homogeneity of the material filling and thus a uniform material flow over the entire silo cross-section can be achieved. It has been shown that with the solution according to the invention, good gas permeability of the bulk material in the lower regions of the silo can also be achieved. In certain embodiments, the stirring units have essentially the same vertical length and are arranged essentially at the same vertical height in the silo. They expediently extend over at least a predominant part of the vertical silo height and preferably extend down to the silo floor.
Der Silo weist bei bestimmten Ausführungsformen eine um die Rühreinheiten herum sich erstreckende Mantelwand sowie eine Bodenwand mit einer zentralen Bodenöffnung auf. Die Rühreinheiten können dabei an der Bodenwand drehgelagert sein. Durch die Bodenöffnung hindurch kann in dem Silo nach unten abgesunkenes Schüttgut aus dem Silo entnommen und einem nachgeschalteten Vergasungsreaktor zugeführt werden, beispielsweise durch schwerkraftbedingtes Absinken in den Reaktor oder durch Abförderung mittels eines Schüttgutförderers.In certain embodiments, the silo has a jacket wall that extends around the stirring units and a bottom wall with a central bottom opening. The stirring units can be rotatably mounted on the bottom wall. Bulk material that has sunk downward in the silo can be removed from the silo through the bottom opening and fed to a downstream gasification reactor, for example by gravity-induced sinking into the reactor or by removal by means of a bulk material conveyor.
Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst jede der Rühreinheiten mindestens ein radial abstehendes rührwirksames Rührorgan, insbesondere in Form einer Rührsichel, wobei mindestens eine der folgenden Bedingungen (a) und (b) erfüllt ist: (a) mindestens ein Rührorgan mindestens einer der Rühreinheiten hat einen Rührkreis, welcher in vertikaler Draufsicht eine in einer Bodenwand des Silos gebildete zentrale Bodenöffnung zumindest teilweise überlappt; (b) mindestens eine der Rühreinheiten weist mindestens ein Rührorgan auf, dessen Rührkreis mit dem Rührkreis mindestens eines Rührorgans mindestens einer anderen der Rühreinheiten überlappt.In certain embodiments, each of the stirring units comprises at least one radially protruding stirring element, in particular in the form of a stirring sickle, at least one of the following conditions (a) and (b) being met: (a) at least one stirring element at least one of the stirring units has a stirring circuit, which in vertical plan view at least partially overlaps a central bottom opening formed in a bottom wall of the silo; (b) at least one of the stirring units has at least one stirring element, the stirring circuit of which overlaps the stirring circuit of at least one stirring element of at least one other of the stirring units.
Der Silo kann im Vertikalbereich der Rühreinheiten einen polygonalen Querschnitt seines Silomantels aufweisen, beispielsweise in Form eines unregelmäßigen Polygons. In the vertical area of the stirring units, the silo can have a polygonal cross section of its silo jacket, for example in the form of an irregular polygon.
Bei bestimmten Ausführungsformen weist jede Rühreinheit des Schüttgut-Silos eine um die Drehachse angetriebene, gewünschtenfalls wassergekühlte und insbesondere als Hohlwelle ausgestaltete Antriebswelle mit einer Mehrzahl axial verteilt angeordneter, von der Antriebswelle radial abstehender Rührorgane auf, wobei mindestens eines der Rührorgane, insbesondere jedes der Rührorgane, bei Betrachtung in vertikaler Draufsicht als Rührsichel ausgebildet ist. Eine sichelförmige Ausgestaltung eines oder mehrerer oder sogar aller Rührorgane einer Rühreinheit des Rührwerks ist aus zweierlei Gründen vorteilhaft. Aufgrund ihrer Sichelform können die Rührorgane sehr wirksam eine Materialumschichtung in der Horizontalebene bewirken und dadurch lokale Komprimierungen des Schüttguts insbesondere im Bereich nahe des Silomantels aufbrechen oder verhindern. Zudem haben die Rührsicheln aufgrund ihrer flächigen Ausdehnung (bei Betrachtung in vertikaler Draufsicht) eine gewisse Bremswirkung auf das Schüttgut gegen Nachrutschen in vertikaler Richtung. Die Rührsicheln stellen gewissermaßen Hindernisse dar, welche ein ungehindertes Durchrutschen von Schüttgut nach unten verhindern. Die sichelartige Ausgestaltung von Rührorganen wird im Übrigen als selbstständig schutzfähig angesehen auch unabhängig von der Ausgestaltung des Rührwerks mit mehreren horizontal zueinander versetzt angeordneten Rühreinheiten.In certain embodiments, each stirring unit of the bulk material silo has a drive shaft which is driven around the axis of rotation, if desired water-cooled and in particular is designed as a hollow shaft, with a plurality of axially distributed stirring elements which project radially from the drive shaft, at least one of the stirring elements, in particular each of the stirring elements, when viewed in vertical plan view is designed as a sickle. A crescent-shaped configuration of one or more or even all of the stirring elements of a stirring unit of the agitator is advantageous for two reasons. Due to their sickle shape, the stirring elements can very effectively effect material shifting in the horizontal plane and thereby break up or prevent local compression of the bulk material, particularly in the area near the silo jacket. In addition, due to their flat expansion (when viewed in a vertical plan view), the stirring sickles have a certain braking effect on the bulk material against slipping in the vertical direction. To a certain extent, the stirring sickles represent obstacles which prevent bulk goods from slipping freely downwards. The sickle-like design of agitators is also considered to be capable of being independently protected, regardless of the design of the agitator with a plurality of agitating units arranged horizontally offset from one another.
Die Rührsichel weist bei Betrachtung in vertikaler Draufsicht einen bogenartig gekrümmt verlaufenden Sichelinnenrand sowie einen bogenartig gekrümmt verlaufenden Sichelaußenrand auf. Die Antriebswelle der betreffenden Rühreinheit, an welcher die Rührsichel angeordnet ist, ist zweckmäßigerweise in einer Drehrichtung angetrieben, bei welcher der Sichelinnenrand dem Sichelaußenrand vorausläuft. Dies gewährleistet eine wirksame horizontale Umschichtung des Schüttguts bei Drehung der Antriebswelle. Bestärkt wird der Umschichtungseffekt der Rührsichel dadurch, dass sich die Sichelspitze der Rührsichel an einem Punkt größten radialen Abstands der Rührsichel von der Drehachse befindet.When viewed in a vertical plan view, the stirring sickle has an arcuate curved inner edge of the sickle and an curved curved outer edge of the sickle. The drive shaft of the stirring unit in question, on which the stirring sickle is arranged, is expediently driven in a direction of rotation in which the inner edge of the sickle leads the outer edge of the sickle. This ensures an effective horizontal shifting of the bulk material when the drive shaft rotates. The shifting effect of the mixing sickle is reinforced by the fact that the sickle tip of the mixing sickle is located at a point at the greatest radial distance of the mixing sickle from the axis of rotation.
Die Antriebswelle einer Rühreinheit des Rührwerks kann Rührsicheln tragen, welche zumindest zum Teil unterschiedliche axiale Dicke betragen. Beispielsweise ist es vorstellbar, dass axial weiter unten befindliche Rührsicheln eine größere axiale Dicke aufweisen als solche Rührsicheln, die axial weiter oben an der Antriebswelle angebracht sind. Über die axiale Dicke der Rührsicheln kann Einfluss auf das von den Rührsicheln bei Drehung der Antriebswelle verdrängte Materialvolumen und damit auf die Stärke der Rührwirkung genommen werden.The drive shaft of an agitator unit of the agitator can carry sickle sickles which are at least partially of different axial thickness. For example, it is conceivable that stirring sickles located axially below have a greater axial thickness than those stirring sickles that are attached axially further up on the drive shaft. The axial thickness of the stirring sickles can influence the volume of material displaced by the stirring sickles when the drive shaft rotates and thus the strength of the stirring action.
Bei bestimmten Ausführungsformen weist jede der Rühreinheiten des Rührwerks eine mit einer Mehrzahl Rührsicheln bestückte Antriebswelle auf, wobei zumindest eine Teilanzahl der Rührsicheln einer der Rühreinheiten vertikal versetzt zu jeder Rührsichel wenigstens einer anderen der Rühreinheiten ist. Ebenso ist vorstellbar, dass zumindest eine Teilanzahl der Rührsicheln einer der Rühreinheiten auf jeweils gleicher vertikaler Höhe wie eine jeweils entsprechende Rührsichel wenigstens einer anderen der Rühreinheiten angeordnet ist.In certain embodiments, each of the stirring units of the agitator has a drive shaft equipped with a plurality of stirring sickles, at least some of the stirring sickles of one of the stirring units being vertically offset from each stirring sickle of at least one other of the stirring units. It is also conceivable that at least some of the stirring sickles of one of the stirring units are arranged at the same vertical height as a corresponding stirring sickle of at least one other of the stirring units.
Bei bestimmten Ausführungsformen weist der Silo eine zentrale Bodenöffnung auf, um welche herum die Rühreinheiten verteilt sind, wobei über der Bodenöffnung in dem Silo mindestens ein Bremsteller angeordnet ist, welcher in vertikaler Draufsicht zumindest einen überwiegenden Teil der Bodenöffnung, insbesondere im Wesentlichen die gesamte Bodenöffnung, überdeckt. Der Bremsteller kann ein zu starkes Nachrutschen von Schüttgut im Zentrum des Silos verhindern und den Materialfluss über den Siloquerschnitt hinweg vergleichmäßigen. Zweckmäßigerweise umfasst mindestens eine der Rühreinheiten und bei bestimmten Ausführungsformen jede der Rühreinheiten mindestens ein rührwirksames Rührorgan, beispielsweise in Form einer Rührsichel, welches vertikal unterhalb des Bremstellers angeordnet ist.In certain embodiments, the silo has a central bottom opening, around which the stirring units are distributed, at least one brake actuator being arranged above the bottom opening in the silo, which, in vertical plan view, has at least a predominant part of the bottom opening, in particular essentially the entire bottom opening, covered. The brake actuator can prevent bulk material from slipping too much in the center of the silo and can even out the material flow across the silo cross-section. Advantageously, at least one of the stirring units and, in certain embodiments, each of the stirring units comprises at least one stirring element, for example in the form of a stirring sickle, which is arranged vertically below the brake actuator.
Das Schüttgut-Silo kann eine sich vertikal erstreckende, durch die Bodenöffnung hindurchragende Zentralwelle als Träger jedes Bremstellers umfassen. Die Zentralwelle ist dabei um eine Drehachse angetrieben, wobei jeder Bremsteller drehfest mit der Zentralwelle verbunden ist. Die Zentralwelle kann beispielsweise als wassergekühlte Hohlwelle ausgestaltet sein.The bulk material silo can comprise a vertically extending central shaft, which projects through the bottom opening, as a carrier for each brake actuator. The central shaft is driven about an axis of rotation, each brake actuator being connected to the central shaft in a rotationally fixed manner. The central shaft can be designed, for example, as a water-cooled hollow shaft.
Die Erfindung betrifft nach einem weiteren Gesichtspunkt eine Festbett-Vergasungsanlage, insbesondere des Gegenstrom-Typs, wobei die VergasungsAnlage einen Reaktor, einen über dem Reaktor angeordneten Silo der vorstehend erläuterten Art sowie eine von den Rühreinheiten des Rührwerks gesonderte, drehangetriebene Zentralwelle umfasst. Zwischen dem Silo und dem Reaktor ist ein Durchgang gebildet, welcher ein schwerkraftbedingtes Nachrutschen von Schüttgut aus dem Silo in den Reaktor ermöglich. Die Zentralwelle überragt die Rühreinheiten axial nach unten und erstreckt sich durch den Durchgang hindurch von dem Silo in den Reaktor. Erfindungsgemäß erfüllt die Zentralwelle wenigstens eine der folgenden Bedingungen (c) und (d): sie ist Träger einer Anordnung rührwirksamer Rührorgane welche innerhalb des Reaktors axial verteilt an der Zentralwelle radial von dieser abstehend angeordnet sind und insbesondere in Form von Rührsicheln vorliegen; (d) sie ist Träger einer zur gemeinsamen Drehung mit der Zentralwelle angeordneten, ringsum von der Zentralwelle radial abstehenden Stützformation zur Abstützung einer über der Stützformation aufstehenden Säule des Schüttguts.According to a further aspect, the invention relates to a fixed bed gasification system, in particular of the countercurrent type, the gasification system comprising a reactor, a silo of the type explained above, and a rotary-driven central shaft separate from the stirring units of the agitator. A passage is formed between the silo and the reactor, which enables gravity-dependent sliding of bulk material out of the silo into the reactor. The central shaft projects axially downwards from the stirring units and extends through the passage from the silo into the reactor. According to the invention, the central shaft fulfills at least one of the following conditions (c) and (d): it is the carrier of an arrangement of stirring agitating elements which are distributed axially within the reactor on the central shaft radially therefrom are arranged in a protruding manner and are in particular in the form of stirring sickles; (d) it is the carrier of a support formation arranged to rotate together with the central shaft and radially projecting all around from the central shaft for supporting a column of the bulk material standing above the support formation.
Nach einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Festbett-Vergasungsverfahren, welches insbesondere mit einer Festbett-Vergasungsanlage der vorstehend erläuterten Art ausgeführt werden kann. Bei dem Verfahren wird in einer Säule eines schwerkraftbedingt nachrutschenden Schüttguts im Bereich des Säulenfußes eine Glut erzeugt, während oberhalb des Säulenkopfs ein die Säule im Gegenstrom bis zum Säulenkopf durchströmendes Produktgas abgesogen wird. Das Produktgas besitzt hierbei eine solche Verweildauer innerhalb der Säule, dass die Temperatur des Produktgases beim Austritt am Säulenkopf höchstens 39°C besser höchstens 34°C, noch besser höchstens 28°C beträgt. In der Glut können ohne weiteres Temperaturen von oberhalb 1000°C herrschen. Das Verfahren gewährleistet eine derart lange Verweildauer des Produktgases innerhalb der Säule, dass eine Abkühlung des Produktgases auf eine Temperatur erreicht wird, bei welcher das Produktgas unmittelbar der weiteren Nutzung z.B. in einem Gasmotor zugeführt werden kann, ohne dass es zusätzlicher, außerhalb der Schüttgut-Säule lokalisierter Kühleinrichtungen bedarf. Die benötigte Verweildauer kann beispielsweise durch eine hinreichend voluminöse Schüttung des Schüttguts gewährleistet werden. Es hat sich gezeigt, dass das anspruchsgemäße Temperaturprofil entlang der Schüttgut-Säule von den Gluttemperaturen am Säulenfuß bis zu der Produktgas-Temperatur von höchstens 39°C einen zeitlich derart langanhaltenden Kontakt des Produktgases mit der Oberfläche des Schüttguts in der Säule bedingt, dass das aus der Schüttgut-Säule am Säulenkopf austretende Produktgas eine sehr hohe Reinheit besitzt, die eine anschließende Filterung des Produktgases in einer außerhalb der Schüttgut-Säule angeordneten Filtereinrichtung überflüssig macht. Das aus der Schüttgut-Säule austretende Produktgas kann daher unmittelbar ohne weitere Bearbeitung (Kühlung, Filterung) der beabsichtigten Nutzung zugeführt werden.According to a further aspect, the invention relates to a fixed bed gasification method which can be carried out in particular with a fixed bed gasification system of the type explained above. In the process, a glow is generated in a column of a bulk material that slides due to gravity in the area of the column base, while above the column head, a product gas flowing through the column in countercurrent to the column head is drawn off. The product gas has such a residence time within the column that the temperature of the product gas at the outlet at the top of the column is at most 39 ° C, better at most 34 ° C, even better at most 28 ° C. Temperatures of over 1000 ° C can easily prevail in the embers. The method ensures that the product gas remains in the column for such a long time that the product gas is cooled to a temperature at which the product gas is immediately used, e.g. can be supplied in a gas engine without the need for additional cooling devices located outside the bulk material column. The required dwell time can be ensured, for example, by a sufficiently voluminous pouring of the bulk material. It has been shown that the demanding temperature profile along the bulk material column from the ember temperatures at the column base to the product gas temperature of at most 39 ° C causes the product gas to come into contact with the surface of the bulk material in the column in such a long time that this is the case The product gas emerging from the bulk material column at the column head has a very high purity, which makes subsequent filtering of the product gas in a filter device arranged outside the bulk material column unnecessary. The product gas emerging from the bulk material column can therefore be supplied to the intended use without further processing (cooling, filtering).
Nach noch einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Reaktor zur Festbett-Vergasung, insbesondere Gegenstromvergasung, eines Schüttguts vorgesehen, wobei der Reaktor ein Reaktorgefäß sowie eine in dem Reaktorgefäß um eine Hochachse drehbar angeordnete Stützformation zur Abstützung einer über der Stützformation aufstehenden Säule des Schüttguts umfasst. Erfindungsgemäß ist bei einem derartigen Reaktor vorgesehen, dass die Stützformation mindestens einen radial abstehenden Mahlzahl mit einer in Drehrichtung der Stützformation vorlaufenden Zahnflanke bildet, welche in vertikaler Draufsicht vorzugsweise schräg zur Radialrichtung verläuft. Mittels eines solchen Mahlzahns kann ein Mahleffekt für etwaige Schlackereste (Verbrennungsreste) erzielt werden, die in dem Reaktor entstehen können und in Form loser Klumpen vorliegen können oder in Form von Anbackungen an der Innenumfangsfläche des Reaktorgefäßes. Zur Verbesserung der Mahlwirkung kann die Stützformation von einer Mehrzahl zu einem Scheibenturm übereinander angeordneter Stützscheiben gebildet sein, wobei zumindest mehrere der Stützscheiben des Scheibenturms jeweils mindestens einen Mahlzahn bilden. Die Stützscheiben können in Richtung zur Turmspitze des Scheibenturms hin abnehmende Scheibengröße haben oder/und es können die Mahlzähne zumindest teilweise zueinander winkelversetzt angeordnet sein.According to yet another aspect of the invention, a reactor for fixed-bed gasification, in particular countercurrent gasification, of a bulk material is provided, the reactor comprising a reactor vessel and a support formation rotatably arranged in the reactor vessel about a vertical axis for supporting a column of the bulk material standing above the support formation. According to the invention, it is provided in such a reactor that the support formation forms at least one radially protruding grinding number with a tooth flank which leads in the direction of rotation of the support formation and which, in a vertical plan view, preferably runs obliquely to the radial direction. Such a grinding tooth can be used to achieve a grinding effect for any slag residues (combustion residues) which can arise in the reactor and can be in the form of loose lumps or in the form of caking on the inner circumferential surface of the reactor vessel. To improve the grinding effect, the support formation can be formed by a plurality of support disks arranged one above the other to form a disk tower, at least several of the support disks of the disk tower each forming at least one grinding tooth. The supporting disks can have a disk size that decreases in the direction of the top of the disk tower or / and the grinding teeth can be arranged at least partially offset from one another at an angle.
Bei bestimmten Ausführungsformen ist entlang des Drehbewegungsbereichs des Mahlzahns mindestens eine gefäßfest angeordnete, lokale axiale Engstelle oberhalb oder/unterhalb des Mahlzahns gebildet. Wenn der Mahlzahn bei seiner Drehung in den Bereich einer solchen axialen Engstelle gelangt, können etwaige Schlackeklumpen, die von dem Mahlzahn zu der Engstelle hingetrieben wurden, an der Engstelle aufgebrochen und in kleinere Teilstücke zerrieben werden.In certain embodiments, at least one local axial constriction is arranged along the rotational movement range of the grinding tooth above or / below the grinding tooth. If the grinding tooth comes into the region of such an axial constriction during its rotation, any lumps of slag that have been driven from the grinding tooth to the constriction can be broken up at the constriction and ground into smaller sections.
Die Ausgestaltung der Stützformation mit einem oder mehreren Mahlzähnen wird im Übrigen als unabhängig schutzfähig von der Ausgestaltung des Reaktors mit einem Ringspalt angesehen, dessen Ringdurchmesser nach axial unten zunimmt.The design of the support formation with one or more molar teeth is moreover considered to be capable of being protected independently of the design of the reactor with an annular gap, the ring diameter of which increases axially downwards.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen weiter erläutert. Es stellen dar:
-
1 eine schematisierte Darstellung einer Festbett-Vergasungsanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel, -
2 einen Schnitt längs der Linie II der1 , -
3a ,3b und3c verschiedener Ansichten (Axialhochschnitt, Draufsicht, Perspektive) eines Ausschnitts eines zur Festbett-Vergasung eines Schüttguts ausgelegten Reaktors gemäß einem Ausführungsbeispiel, und -
4 in teilweise aufgeschnittener Perspektive einen Schüttgut-Silo gemäß einem Ausfü h ru ngsbeispiel.
-
1 2 shows a schematic representation of a fixed bed gasification plant according to an exemplary embodiment, -
2nd a section along the line II of1 , -
3a ,3b and3c different views (axial high section, top view, perspective) of a section of a reactor designed for the fixed bed gasification of a bulk material according to an embodiment, and -
4th a partially cut perspective a bulk silo according to an example.
Es wird zunächst auf das Ausführungsbeispiel der
Die Stützscheiben
Im Bereich des Scheibenturms
Zum Abzug des entstandenen Produktgases weist der Silo
Das in der Vergasungsanlage
Die Antriebswellen
Eine beispielhafte Gestalt der Rührsicheln
Gestrichelt eingezeichnet sind in
Der Silo
Im dargestellten Beispielfall trägt die Zentralwelle
Das Eigengewicht des Schüttguts
Die Silodecke
Die Rühreinheiten
Die Zentralwelle
Der Scheibenturm
In der Draufsicht der
An der Gefäßwand des Reaktorgefäßes
Auch in
Der Silo
Die Rührsicheln
Darüber hinaus ist abweichend von dem Ausführungsbeispiel der
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