DE19817298C1 - Utilization of water cooling jacket steam from a stationary bed carbonaceous material pressure gasifier - Google Patents
Utilization of water cooling jacket steam from a stationary bed carbonaceous material pressure gasifierInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft das Gebiet der Festbettdruckvergasung von kohlenstoffhaltigen Stoffen und betrifft insbesondere die Nutzung des bei der Kühlung der entsprechenden Reaktoren entstehenden sog. Manteldampfes. Besonders günstig zeigt sich das vorgeschlagene Verfahren, wenn die Reaktoren mit abgesenkter Vergasungsstoffschüttung betrieben werden.The invention relates to the field of fixed bed gasification of carbonaceous substances and particularly affects the use of the Cooling of the corresponding reactors generated so-called jacket steam. The proposed process is particularly favorable when the reactors operated with a lower gasification charge.
Der bei der Kühlung von Innenmänteln von Festbettdruckvergasern entstehende Manteldampf kann nach dem Stand der Technik entweder dem Vergasungsmittel oder dem Rohgas nach dem Reaktor jeweils als entsprechendes Betriebsmittel zugegeben werden.The result of cooling the inner shells of fixed-bed pressure gasifiers In the prior art, jacket steam can either be the gasifying agent or the raw gas after the reactor in each case as a corresponding operating medium be added.
Eine bekannte und in der Vergangenheit praktizierte Lösung ermöglichte mittels eines Dreiwegeventils die Abführung des Manteldampfes je nach Bedarf in den Rohgasweg nach dem Reaktor oder in das Vergasungsmittel vor dem Reaktor. Diese Lösung führte jedoch wegen der möglichen Verbindung von Rohgas und Vergasungsmittel zu sicherheitstechnischen Problemen und wird nicht mehr genutzt.A known and practiced solution in the past made possible by means of a three-way valve, the discharge of the jacket steam as required in the Raw gas path after the reactor or in the gasification agent before the reactor. However, this solution resulted because of the possible combination of raw gas and Gasification agent to safety-related problems and is no longer used.
Eine ähnliche Lösung wird in DE-OS 26 07 743 beschrieben. Hier wird im Normalbetrieb der Manteldampf als Vergasungsmittel genutzt und bei Außerbetriebsetzung eine Umschaltung des Manteldampfes in den dem Reaktor nachgeschalteten Waschkühler realisiert. Diese Lösung weist ebenfalls erhebliche sicherheitstechnische Probleme, wegen der möglichen Verbindung von Rohgas und Vergasungsmittel, auf.A similar solution is described in DE-OS 26 07 743. Here is in Normal operation of the jacket steam used as a gasifier and at Decommissioning a switchover of the jacket steam to that of the reactor downstream washer cooler realized. This solution also shows considerable safety problems, because of the possible connection of raw gas and Gasifying agent, on.
Eine weitere bekannte Lösung ist der DD-PS 150 757 zu entnehmen, nach der die Zuführung des Manteldampfes zum Rohgas nach dem Reaktor vorzugsweise über eine armaturenlose Leitung innerhalb der 1. Kühlstufe im Rohgasweg erfolgt. Diese Lösung führt lediglich zu einer Nutzung des Manteldampfes im Abhitzekessel zur Erzeugung von Niederdruckdampf und erhöht den Prozeßwasseranfall entsprechend. Ein weiterer Nachteil ist, daß das Hochdruckspeisewasser für die Manteldampferzeugung nicht als Kondensat gewonnen werden kann.Another known solution can be found in DD-PS 150 757, according to which Supply of the jacket steam to the raw gas after the reactor preferably via a fitting-free line is made within the 1st cooling stage in the raw gas path. This The only solution is to use the jacket steam in the waste heat boiler Generation of low pressure steam and increases the process water corresponding. Another disadvantage is that the high pressure feed water for the Jacket steam generation cannot be obtained as condensate.
In der Patentschrift DD 93217 wird eine Lösung zur Nutzung des Manteldampfes als Vergasungsmittel beschrieben, wobei die Manteldampfmenge gemessen und über eine Korrekturdampfleitung mit einer geregelten Korrekturdampfmenge in das Vergasungsmittel eingeleitet wird. Der Druckausgleich zwischen Wassermantel und Reaktorinnenraum soll über ein Überdruckventil von der Manteldampfleitung direkt in den Reaktoroberteil erfolgen. Diese Lösung weist ebenso sicherheitstechnische Probleme wegen der möglichen Verbindung von Vergasungsmittel und Rohgas im Reaktoroberteil auf und wurde nicht realisiert.In the patent specification DD 93217 a solution for using the jacket steam as Gasification agent described, the amount of jacket steam measured and about a correction steam line with a regulated amount of correction steam in the Gasifying agent is introduced. The pressure balance between the water jacket and The reactor interior is supposed to go directly from the jacket steam line via a pressure relief valve done in the top of the reactor. This solution also exhibits security Problems due to the possible combination of gasification agent and raw gas in the Upper part of the reactor and was not realized.
Die im folgenden beschriebene Erfindung verfolgt die Aufgabe, eine wirtschaftliche und sichere Nutzung des erzeugten Manteldampfes zu ermöglichen.The invention described below pursues the task of being economical to enable and safe use of the generated jacket steam.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die gesamte entstehende Manteldampfmenge über eine armaturlose Druckausgleichsleitung von einem bekannten Hochdruckdampfsammler direkt dem Vergasungsmittel vor dessen Eintritt in den Reaktor zugegeben wird, wobei der Druckausgleich zwischen dem Generatorwassermantel, Hockdruckdampfsammler und Reaktorinnenraum über die als Druckausgleichsleitung genutzte Manteldampfleitung direkt auf den unteren Teil des Reaktorinnenraumes erfolgt und daß im Druckentlastungsfall die entstehende Manteldampfmenge nach Unterbindung der Vergasungs mittelzufuhr vollständig als Spüldampfmenge dem Reaktor zugeführt wird.According to the invention the object is achieved in that the entire resulting Jacket steam quantity via a valve-less pressure compensation line from one known high pressure steam collector directly to the gasification agent before its entry is added to the reactor, the pressure equalization between the Generator water jacket, high pressure steam collector and reactor interior the jacket steam line used as a pressure compensation line directly to the lower one Part of the reactor interior takes place and that in the event of pressure relief the amount of jacket steam produced after the gasification has been prevented medium supply is fed completely to the reactor as a flushing vapor quantity.
Die Manteldampfmenge wird bei der Durchführung des Verfahrens indirekt über die Speisewasserzuführung zum Hochdruckdampfsammler gemessen und in der Vergasungsmittelbereitstellung genutzt.The jacket steam quantity is carried out indirectly via the Feed water supply to the high-pressure steam collector measured and in the Gasification supply used.
Die Druckentlastung des Reaktors erfolgt im Bedarfsfall über den dem Reaktor nachgeschalteten Behälter. Mit der vorgeschlagenen Lösung wird im Druckentlastungsfall der entstehende Manteldampf als Spülmedium in Richtung Rohgasausgang des Reaktors genutzt. Eine in bekannten Vorschlägen vorhandene sicherheitsrelevante Verbindung von Sauerstoff und Rohgas ist somit ausgeschlossen. Die erfindungsgemäße direkte Zuführung des Manteldampfes in das Vergasungsmittel ermöglicht eine maximale Nutzung des Manteldampfes für den Vergasungsprozeß und eine Reduzierung des bisher anfallenden, zusätzlichen Gaswassers.If necessary, the pressure relief of the reactor takes place via that of the reactor downstream container. With the proposed solution in the event of pressure relief, the generated jacket steam as a flushing medium in Used towards the raw gas outlet of the reactor. One in known proposals existing safety-relevant connection of oxygen and raw gas is thus locked out. The direct supply of the jacket steam according to the invention in the gasification agent allows maximum use of the jacket steam for the Gasification process and a reduction of the previously incurred additional Gas water.
Bei der Realisierung dieses Lösung wird der Gesamtprozeß wesentlich günstiger gestaltet, da auch der Kühlwasserverbrauch zum Abbau eines Anteiles der Wärme des Manteldampfes entfällt.When implementing this solution, the overall process becomes much cheaper designed because the cooling water consumption to break down a portion of the heat of jacket steam is eliminated.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt die Erfindung in einer Prinzipskizze.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment become. The accompanying drawing shows the invention in a schematic diagram.
Um eine vollständige Zuführung des Manteldampfes zum Vergasungsmittel zu erreichen, wird der im Generatormantelraum 1 und Hochdruckdampfsammler 2 entstehende Manteldampf über die Manteldampfleitung 3 zur Vergasungsmittelleitung 4 geführt.In order to achieve a complete supply of the jacket steam to the gasification agent, the jacket steam generated in the generator jacket room 1 and high-pressure steam collector 2 is led via the jacket steam line 3 to the gasification agent line 4 .
Eine in der Speisewasserzuführung 5 angeordnete Meßblende 6 ermöglicht die exakte indirekte Messung der dem Vergasungsmittel zugeführten Manteldampfmenge. Zur Aufrechterhaltung des Dampf-Sauerstoffverhältnisses ist eine Regulierung der zuzuführenden Vergasungsdampfmenge 7 über das Regelventil 8 bei Zuführung einer vorgegebenen Sauerstoffmenge 9 gegeben.A arranged in the feed water feed 5 orifice 6 allows precise indirect measurement of the gasifying agent supplied amount of steam jacket. In order to maintain the steam-oxygen ratio, the amount of gasification vapor 7 to be supplied is regulated via the control valve 8 when a predetermined amount of oxygen 9 is supplied.
Die Druckentlastung des Reaktors erfolgt im Bedarfsfall über den dem Reaktor nachgeschalteten Behälter 10 über Sicherheitsventile (Druckentlastungsventile) 11.If necessary, the pressure relief of the reactor takes place via the container 10 connected downstream of the reactor via safety valves (pressure relief valves) 11 .
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