DE1125107B - Einrichtung zur Ausnutzung der fuehlbaren Waerme von durch Schwebevergasung feinverteilter Brennstoffe erzeugtem Brenngas - Google Patents

Description

Es ist bekannt, feinverteilte, z, B. staubförmige Brennstoffe in der Form zu vergasen, d. h. in ein brennbares Gasgemisch überzuführen, daß man den Brennstoff in der Schwebe mit Sauerstoff und Wasserdampf bei hohen Temperaturen umsetzt. Das erzeugte Nutzgas tritt aus dem Raum, in welchem die Vergasungsreaktionen ablaufen, im allgemeinen mit einer beträchtlich oberhalb 1000° C liegenden Temperatur aus. Es besteht deshalb das Bestreben, die der hohen Temperatur entsprechende fühlbare Wärme nutzbringend zu verwerten, weil diese Wärme unter Verwendung von Sauerstoff erzeugt worden ist und der Kostenaufwand für den Sauerstoffverbrauch, wenigstens zu einem gewissen Teil, durch eine nützliche Verwertung der fühlbaren Wärme abgedeckt werden muß.

Man hat. um die fühlbare Wärme solcher Vergasungsgase auszunutzen, schon sehr verschiedenartige Einrichtungen vorgeschlagen. Im allgemeinen verwendet man Dampfkesseleinrichtungen — seien es Rauchrohrkessel oder Wasserrohrkessel —, in denen die fühlbare Wärme zur Erzeugung von hochgespanntem Dampf verwendet wird. Die Kombination zwischen einer Schwebevergasungseinrichtung der oben geschilderten Art und einer nachgeschalteten Kesseleinrichtung ist dabei immer so vorgenommen worden, daß man das heiße Vergasungsgas nach oben aus dem Gaserzeuger abgezogen und in einem Strahlungskessel durch indirekte Wärmeübertragung an Wasser abgekühlt hat. In einigen Fällen hat man auch den Strahlungskessel durch einen Rauchrohrkessel ersetzt oder dem Strahlungskessel einen irgendwie gearteten Rohrkessel nachgeschaltet.

Ein gewisses Problem bei der mit einer Staubvergasungsanlage für feste Brennstoffe kombinierten Kesseleinrichtung ist, daß das Vergasungsgas feste Vergasungsrückstände in feiner Form enthält, die bei der Aufwärtsbewegung des Gases in dem Strahlungsoder Rohrkessel in Zonen verlangsamter Stömung an den Kesselwänden anhaften und sich unter dem Einfluß der Nachvergasungsreaktionen zu dicken Schichten aufbauen. Man hat deshalb schon vorgeschlagen, die Strömungsgeschwindigkeit in derartigen Kesseln sehr hoch zu machen, um auf diese Weise ein Anbacken der festen Vergasungsrückstände so lange zu verhindern, bis diese ihre klebrigen Eigenschaften verloren haben. So wirkungsvoll die Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit an sich auch ist, so ist sie doch unter Umständen mit einem zusätzlichen Druckverlust verbunden, der in irgendeiner Form, sei es durch eine stärkere Saugung auf der Rohgasseite, sei es durch einen höheren Druck im Vergaser, ausgeglichen werden muß.

Einrichtung zur Ausnutzung der fühlbaren

Wärme von durch Schwebevergasung feinverteilter Brennstoffe erzeugtem Brenngas

Anmelder:

Heinrich Koppers

Gesellschaft mit beschränkter Haftung, Essen, Moltkestr. 29

Joseph Daniels, Essen, ist als Erfinder genannt worden

Es ist ferner eine Einrichtung bekannt, bei der die die Reaktionskammer verlassenden, abwärts strömenden Gase zunächst durch Beimischen kalten Produktionsgases abgekühlt werden, sodann in einen unterhalb der Reaktionskammer angeordneten gekühlten Raum gelangen, der von einem wassergekühlten Mantel gebildet wird. Von hier strömen die Gase über eine horizontale Verbindungsleitung in einen zweiten, ebenso beschaffenen gekühlten Raum und schließlich aufwärts durch einen Rauchrohrkessel.

Bei dieser bekannten Einrichtung findet eine Ausnutzung der fühlbaren Wärme nur in einem beschränkten Umfange statt, da durch die Zuführung kalten Produktionsgases schon eine starke Temperatursenkung bewirkt wird. Infolgedessen sind die sich an die Reaktionskammer anschließenden Apparateteile lediglich als Doppelmantelkühler ausgebildet. Ein weiterer Nachteil ist die Notwendigkeit, zwei Austrageinrichtungen für die Asche vorzusehen.

Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, die durch die im Vergasungsgas enthaltene Brennstoffasche hervorgerufenen Schwierigkeiten durch eine neuartige Kombination zwischen Vergasungsraum und Kesseleinrichtung zu beheben, ohne daß es notwendig ist, größere Druckverluste in Kauf nehmen zu müssen. Außerdem wird durch die erfindungsgemäße Einrichtung unter Umständen eine beträchtliche Einsparung an Raumbedarf gegenüber den bekannten Einrichtungen erzielt.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Ausnutzung der fühlbaren Wärme des Vergasungsgases ist in der Weise ausgebildet, daß die Dampfkesseleinrichtung

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aus einem als Wasserrohr ausgebildeten oberen Teil und einem als Rauchrohrkessel ausgebildeten unteren Teil besteht, wobei der obere Teil den Vergasungsraum in dessen Achse durchsetzt und der untere Teil sich etwa dort an den oberen Teil anschließt, wo der Vergasungsraum endet, und wobei ferner das obere Ende des oberen Teils mit dem unteren Ende des unteren Teils durch eine außerhalb des Vergasungsraumes liegende Wasser- bzw. Dampfumlaufleitung in Verbindung steht.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausfuhrungsbeispiel dargestellt.

Dem eigentlichen Vergasungsraum 20 werden durch Düsen 21 die Reaktionsmedien zugeführt. An den Vergasungsraum 20 schließt sich ein wassergekühltes Zwischenstück 22 an, welches mittels des Blechfortsatzes 23 in die umlaufende Wasserschüssel 24 eintaucht und so den gasdichten Abschluß des Vergasungsraumes gegenüber der Atmosphäre bewirkt. Die bei der Vergasung anfallenden gröberen und die ao teigig-flüssigen Ascheteile gelangen durch den Kanal 25 in das Wasser der Wasserschüssel 24 und werden aus dieser durch den Räumer 26 entfernt.

Der Vergaser 20 wird in senkrechter Richtung von einer Kesseleinrichtung durchsetzt, die eine Wasser- bzw. Dampfumlaufleitung 27 aufweist. Die Kesseleinrichtung besteht aus dem im Vergasungsraum angeordneten zylindrischen Wasserrohr 28 und dem unterhalb des Vergasers angeordneten, im Querschnitt stark erweiterten rauchrohrkesselartigen Teil 29. Das den Vergaser in Abwärtsrichtung verlassende heiße Nutzgas strömt durch etwa im Kreis angeordnete Rohre 30 dieses Kesselteils und gelangt schließlich in den Staubabscheider 31, den es durch Leitung 32 verläßt. Der feststehende Kessel ist gegenüber der sich drehenden Wasserschüssel 24 durch eine Tauchdichtung 33 abgedichtet. Damit keine Asche in diese Dichtung gelangt, ist eine dachförmige Abdeckhaube 34 vorgesehen, die die Asche unmittelbar in den Kanal 25 und von dort in die Wasserschüssel leitet.

Um die Reaktionsraumwände unterhalb der Einblasedüsen und ferner die Gaseintritte des Kesselteils von gegebenenfalls sich bildenden Ascheansätzen frei zu halten, sind an sich bekannte Kratzerarme 35 und 36 vorgesehen, die mit der Wasserschüssel umlaufen. Diese Kratzerarme sind wassergekühlt und werden durch ebenfalls mitumlaufende Pumpen mit Kühlwasser versorgt.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Einrichtung zur Ausnutzung der fühlbaren Wärme von durch Schwebevergasung feinverteilter Brennstoffe erzeugtem Brenngas, bei der das heiße Brenngas in einer der Vergasungseinrichtung nachgeschalteten Dampfkesseleinrichtung unter Erzeugung von Wasserdampf abgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfkesseleinrichtung aus einem als Wasserrohr ausgebildeten oberen Teil (28) und einem als Rauchrohrkessel ausgebildeten unteren Teil (29) besteht, wobei der obere Teil (28) den Vergasungsraum (20) in dessen Achse durchsetzt und der untere Teil (29) sich etwa dort an den oberen Teil (28) anschließt, wo der Vergasungsraum (20) endet, und wobei ferner das obere Ende des oberen Teils (28) mit dem unteren Ende des unteren Teils (29) durch eine außerhalb des Vergasungsraumes (20) liegende Wasser- bzw. Dampfumlaufleitung (27) in Verbindung steht.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen umlaufenden Kratzerarm od. dgl., der die sich an der Übergangsstelle des Rauchrohrkessels (29) zu dem Wasserrohr (28) gegebenenfalls ansetzenden Festanteile des Nutzgases laufend entfernt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 847 047;
Zeitschrift »Brennstoff-Chemie«, Bd. 34, 1953, S. 361 bis 367.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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