DE1111327B

DE1111327B - Process and system for generating fuel gas by gasifying fine-grain fuels

Info

Publication number: DE1111327B
Application number: DED7721A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wilhelm Terbeck
Original assignee: Didier Werke AG
Current assignee: Didier Werke AG
Priority date: 1951-01-08
Filing date: 1951-01-08
Publication date: 1961-07-20

Description

Verfahren und Anlage zur Brenngaserzeugung durch Vergasen feinkörniger Brennstoffe Zur Brenngaserzeugung durch Vergasen feinkörniger Brennstoffe sind verschiedene Verfahren bekannt. Insbesondere ist es bekannt, die feinkörnigen Brennstoffe in einem heißen Verbrennungsgasstrom zu vergasen, der in einer Feuerung erzeugt wird, aus dem Nutzgas die festen Vergasungsrückstände auszuscheiden und zur Erzeugung des Verbrennungsgasstromes, in dem die Vergasung der feinkörnigen Brennstoffe stattfindet, zu verbrennen. Bei dem bekannten Verfahren wird der Verbrennungsgasstrom in einer Rostfeuerung erzeugt, was sich auf Temperatur und Zusammensetzung der Verbrennungsgase sowie die Regelung von Temperatur und Zusammensetzung der Verbrennungsgase auswirkt. Im Ergebnis lassen sich unterschiedlichen feinkörnigen Brennstoffen und/oder gewünschten Nutzgaszusammensetzungen angepaßte Vergasungs- und Entgasungs-Bedingungen nicht oder nicht in hinreichender Breite erzielen.Process and system for generating fuel gas by gasifying fine-grained Fuels There are various ways of producing fuel gas by gasifying fine-grained fuels Procedure known. In particular, it is known to use the fine-grained fuels in to gasify a hot combustion gas stream that is generated in a furnace, to separate the solid gasification residues from the useful gas and to generate it the combustion gas flow in which the gasification of the fine-grained fuels takes place, to burn. In the known method, the combustion gas flow is in a Grate firing produces what affects the temperature and composition of the combustion gases as well as the regulation of temperature and composition of the combustion gases. As a result, different fine-grain fuels and / or desired Gasification and degassing conditions not adapted to useful gas compositions or not achieve in sufficient breadth.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Vergasung feinkörniger Brennstoffe so zu führen, daß das Verfahren unterschiedlichen Brennstoffen und gewünschten Nutzgaszusammensetzungen anpaßbar ist.The invention has set itself the task of fine-grained gasification To conduct fuels in such a way that the process is different fuels and desired Useful gas compositions is adaptable.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vergasen feinkörniger Brennstoffe in einem heißen Verbrennungsgasstrom, bei dem der feste Vergasungsrückstand aus dem Nutzgas abgeschieden und zur Erzeugung des Verbrennungsgases verbrannt wird. Die Erfindung besteht in der Vereinigung der folgenden, zum Teil bekannten Maßnahmen: a) Der Verbrennungsgasstrom wird in einer Schmelzfeuerung erzeugt, b) in den Verbrennungsgasstrom wird in bekannter Weise der Frischbrennstoff eingeführt, c) der Schmelzfeuerung werden mittels der fühlbaren Abwärme des erzeugten Nutzgases vorgewärmte Verbrennungsmittel zugeführt.The invention relates to a method for gasifying fine-grain fuels in a hot flow of combustion gas, in which the solid gasification residue is from the useful gas is separated and burned to generate the combustion gas. The invention consists in the combination of the following measures, some of which are known: a) The combustion gas flow is generated in a smelting furnace, b) in the combustion gas flow the fresh fuel is introduced in a known manner, c) the smelting furnace combustion agents are preheated by means of the sensible waste heat of the useful gas produced fed.

Im allgemeinen wird man den Brennstoff mehrfach im Umlauf über den Vergaser führen, bis er hinreichend entgast und vergast ist. Dabei besteht die Möglichkeit, den Verbrennungsmitteln der Schmelzfeuerung Wasserdampf zuzusetzen. Im übrigen kann es vorteilhaft sein, den Verbrennungsgasstrom vor Aufgabe der feinkörnigen Brennstoffe einer Zwischenkühlung zu unterwerfen.In general, the fuel will circulate several times over the Run the carburetor until it is sufficiently degassed and gasified. There is the possibility of add steam to the combustion agents of the smelting furnace. By the way, can it may be advantageous to control the combustion gas stream before giving up the fine-grained fuels subject to intermediate cooling.

Im Ergebnis lassen sich unschwer einerseits bezüglich der Zusammensetzung des Verbrennungsgasstromes, andererseits bezüglich dessen Temperatur Bedingung einstellen, die auf spezielle zu vergasende Brennstoffe oder gewünschte Zusammensetzung des erzeugten Nutzgases abgestimmt sind.As a result, on the one hand, it is easy to determine the composition of the combustion gas flow, on the other hand, set conditions with regard to its temperature, the specific fuel to be gasified or the desired composition of the generated useful gas are matched.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlich erläutert; es zeigt Fig. 1 eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und Fig. 2 das Flußbild der Anlage nach Fig. 1.In the following the invention is illustrated by means of only one exemplary embodiment Illustrative drawing explained in detail; 1 shows a system for implementation of the method according to the invention and FIG. 2 shows the flow diagram of the plant according to FIG. 1.

Die in den Figuren dargestellte Anlage dient zum Vergasen feinkörniger Brennstoffe in einem heißen Verbrennungsgasstrom, bei dem der feste Vergasungsrückstand aus dem Nutzgas abgeschieden und zur Erzeugung des Verbrennungsgases verbrannt wird. Im grundsätzlichen Aufbau besteht die Anlage aus einer Schmelzfeuerung 3 mit Staubbrennern 14 und einem Vergaser 1 mit Frischbrennstoffaufgabe 2, nachgeschaltetem Rekuperator 6 und Entstaubungszyklon 8 für das den Vergaser 1 verlassende Nutzgas.The system shown in the figures is used for fine-grained gasification Fuels in a hot combustion gas stream in which the solid gasification residue is separated from the useful gas and burned to generate the combustion gas. In its basic structure, the system consists of a melting furnace 3 with dust burners 14 and a carburetor 1 with fresh fuel feed 2, downstream recuperator 6 and dedusting cyclone 8 for the useful gas leaving the gasifier 1.

Die Ausgänge 9 des Entstaubungszyklons 8 sind an die Staubbrenner 14 angeschlossen, so daß die abgeschiedenen unvergasten Bestandteile aus dem Nutzgas in diesen Staubbrennern 14 verbrannt werden. Der Rekuperator 6 dient zur Vorwärmung der Verbrennungsmittel eben dieser Staubbrenner. Auch der Vergaser 1 und der erwähnte Rekuperator 6 sind zyklonartig ausgebildet, so daß auch in diesen Anlageteilen unvergaste Bestandteile abgeschieden werden oder deren Abscheidung herbeigeführt werden kann, und auch die Abgänge 5 bzw. 7 dieser Anlageteile sind an die Staubbrenner 14 angeschlossen. Im einzelnen ist die Funktion der dargestellten Vorrichtung folgende: In dem Vergaser 1. wird der bei 2 - eingeführte Frischbrennstoff partiell vergast, wobei unter Vergasung die Entgasung des Frischbrennstoffes und echte Vergasung im Sinne der Wassergasreaktion verstanden wird. Als Vergasungsmittel dient ein hochtemperiertes CO,-reiches Gas, welches in der Schmelzfeuerung 3 erzeugt und bei 4 in den Vergaser eingeführt wird. Der im Vergaser nicht vergaste Teil der Gesamtmenge an eingeführtem Frischbrennstoff wird zum größten Teil am Boden aufgefangen und bei 5 abgeführt; zum kleineren Teil gelangt er mit dem Gas in den Rekuperator 6, in dem er wiederum zum Teil niedersinkt und aus dem er bei 7 abgeführt wird. Der Rekuperator 6 bewirkt eine so starke Abkühlung des Gases, daß dieses in einen schmiedeeisernen Entstaubungszyklon 8 übergeführt werden kann, der die Staubreinigung des Gases besorgt und den abgeschiedenen Staub bei 9 nach außen abgibt. Zur Schlußkühlung und Schlußentstaubung dient ein mit Wasser betriebener Turbo- oder Rieselwascher 10, aus dem das nunmehr ganz entstaubte und gekühlte Gas bei 11 austritt.The outputs 9 of the dedusting cyclone 8 are connected to the dust burners 14 so that the separated non-gassed components from the useful gas are burned in these dust burners 14 . The recuperator 6 is used to preheat the combustion media of these dust burners. The carburetor 1 and the mentioned recuperator 6 are also constructed like a cyclone, so that ungased components are also deposited in these parts of the system or their separation can be brought about, and the outlets 5 and 7 of these parts of the system are connected to the dust burner 14 . In detail, the function of the device shown is as follows: In the gasifier 1. the fresh fuel introduced at 2 - is partially gasified, whereby gasification is understood to mean the degassing of the fresh fuel and real gasification in the sense of the water gas reaction. A high-temperature CO, -rich gas is used as the gasification agent, which is generated in the smelting furnace 3 and introduced into the gasifier at 4. The part of the total amount of fresh fuel introduced that is not gasified in the gasifier is for the most part collected on the ground and discharged at 5; to a lesser extent it reaches the recuperator 6 with the gas, in which it again partially sinks and from which it is discharged at 7. The recuperator 6 causes such a strong cooling of the gas that it can be transferred into a wrought iron dedusting cyclone 8, which takes care of the dust cleaning of the gas and releases the separated dust at 9 to the outside. A water-operated turbo or trickle washer 10, from which the now completely dedusted and cooled gas emerges at 11 , is used for the final cooling and final dedusting.

Der bei 5,7 und 9 ausgeschiedene, unvergast gebliebene Brennstoff (Vergasungsrückstand) wird gesammelt und bei 2 in den Vergaser 1 zurückgeführt. Der zu vergasende Brennstoff vollführt also eine Umlaufbewegung auf dem Wege von 2 über 1-5 bzw. 1-6-7 bzw. 1-6-8-9 nach 2. Dieser Umlauf wird so gesteuert, daß die umlaufende Menge an Rückstandbrennstoff sich nicht höher mit Asche anreichert, als angängig ist, um ihn hinterher als noch genügend zündfähigen Brennstoff in einer Kohlenstaubfeuerung verwenden zu können. Bei 12 (Fig. 2) wird aus dem Umlauf laufend so viel Brennstoff entnommen und in den Kohlenstaubbrennern 14 der Schmelzfeuerung 3 verbrannt, wie notwendig ist, um den damit beabsichtigten Zweck zu erreichen, nämlich das im Verbrennungsgas als Kohlensäure enthaltene Vergasungsmittel zu gewinnen, welches im nachgeschalteten Vergaser 1 sich am Kohlenstoff des frisch eingeführten Brennstoffes zu Kohlenoxyd umsetzt. Die Kohlenstaubfeuerungen 14 werden zweckmäßig unter Zusatz von Wasserdampf zur Verbrennungsluft oder zum Verbrennungssauerstoff betrieben, so daß der Kohlensäure als im Vergaser wirksames Reagenz noch Wasserdampf als zweites Vergasungsmittel zugestellt wird. Die flüssige Schlacke wird bei 15 aus der Schmelzfeuerung abgeführt. 16 ist ein Schlußüberhitzer für das Vergasungsmittel, welcher in den Gasweg einer Feuergastrocknungsanlage 17 eingeschaltet ist, die zur Trocknung des gemahlenen feuchten Brennstoffes dient und mit Rückstandbrennstoff, der bei 13 auf dem Umlauf abgezweigt ist, beheizt wird.The fuel that was separated out at 5, 7 and 9 and remained ungased (gasification residue) is collected and returned to the gasifier 1 at 2. The fuel to be gasified thus performs a circulating movement on the way from 2 to 1-5 or 1-6-7 or 1-6-8-9 to 2. This circulation is controlled in such a way that the circulating amount of residual fuel does not increase Enriched with more ash than is acceptable in order to be able to use it afterwards as sufficient ignitable fuel in a pulverized coal furnace. At 12 (Fig. 2) so much fuel is continuously removed from the circulation and burned in the pulverized coal burners 14 of the smelting furnace 3 as is necessary to achieve the intended purpose, namely to win the gasifying agent contained in the combustion gas as carbonic acid, which in the downstream gasifier 1 is converted to carbon oxide on the carbon of the freshly introduced fuel. The pulverized coal firing systems 14 are expediently operated with the addition of water vapor to the combustion air or to the combustion oxygen, so that the carbonic acid, as the reagent active in the gasifier, is also supplied with water vapor as a second gasification agent. The liquid slag is discharged from the smelting furnace at 15. 16 is a final superheater for the gasification agent, which is switched into the gas path of a fire gas drying system 17, which is used to dry the ground, moist fuel and is heated with residual fuel, which is branched off at 13 on the circuit.

Claims

PATENTAN LANGUAGE: 1. Process for generating fuel gas by gasifying fine-grained fuels in a hot combustion gas stream, in which the solid gasification residue is separated from the useful gas and burned to generate the combustion gas, characterized by the combination of the following features: a) The combustion gas stream is in a smelting furnace b) the fresh fuel is introduced into the combustion gas stream in a known manner, c) the smelting furnace is supplied with preheated combustion agents by means of the sensible waste heat of the useful gas.

2. The method according to claim 1, characterized in that the fuel is passed several times in circulation over the carburetor.

3. The method of claim 1 or 2, characterized in that the combustion means of the smelting furnace Steam is added.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the combustion gas flow before the fine-grained fuels are released is subjected to intermediate cooling.

5. Plant for performing the method according to one of claims 1 to 4, characterized by on the one hand a gasifier (1) with fuel feed (2), downstream recuperator (6) and dedusting cyclone (8) for the useful gas leaving the gasifier, on the other hand a smelting furnace ( 3) with dust burners (14), the outputs (9) of the dedusting cyclone being connected to the dust burners (14) and possibly to the gasifier (1) and the recuperator (6) being set up to preheat the combustion means of the dust burners (14) .

6. Plant according to claim 5, characterized in that the carburetor (1) and the recuperator (6) are set up like a cyclone for the separation of solid components from the useful gas and their outlets (5 or 7) to the dust burner and optionally to the Carburettor (1) are connected. Documents considered: German Patent No. 427 286; U.S. Patent No. 901232.