DE19945033A1 - Apparatus for inserting solid and pasty materials into the fixed or fluidized bed of a stationary fluidized bed reactor comprises a vertical or a weakly slanted down pipe which protrudes into the reactor - Google Patents

Apparatus for inserting solid and pasty materials into the fixed or fluidized bed of a stationary fluidized bed reactor comprises a vertical or a weakly slanted down pipe which protrudes into the reactor

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DE19945033A1 DE1999145033 DE19945033A DE19945033A1 DE 19945033 A1 DE19945033 A1 DE 19945033A1 DE 1999145033 DE1999145033 DE 1999145033 DE 19945033 A DE19945033 A DE 19945033A DE 19945033 A1 DE19945033 A1 DE 19945033A1
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Abstract

Apparatus for inserting solid and pasty materials into the fixed or fluidized bed of a stationary fluidized bed reactor comprises a vertical or a weakly slanted down pipe (1) which protrudes into the reactor and deep into the fluidized layer for the addition of the solid and pasty materials; a lock system (2) at the upper end of the pipe through which the materials are introduced into the down pipe; and an introduction system in the form of sieving floors (3), nozzles (4) or porous media (5) arranged below the down pipe to introduce the fluidizing agent with which the fluidized layer is fluidized directly below the down pipe. Preferred Features: The down pipe is suitable for the introduction of solid or pasty fuels into a fluidized bed gasifier. The lock system is a cellular wheel sluice or a lock hopper unit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Eintrag verschiedenster Feststoffe wie zum Beispiel biogener Brennstoffe in stationäre, blasenbildende Wirbelschichten. Die Vorrichtung ist insbesondere geeignet für den Eintrag stückiger Feststoffe, wie Holzhackschnitzel, Holzpellets, Kunststoffgranulat oder auch Katalysatorpartikeln, halrimförmiger Brennstoffe, wie Stroh oder Heu, pulverförmiger Brennstoffe, wie Sägemehl oder Tiermehl und pastöser Stoffe, wie Fettabfällen und Teersand.The invention relates to a device for the input of various solids such as for example biogenic fuels in stationary, bubble-forming fluidized beds. The device is particularly suitable for the input of lumpy solids, such as Wood chips, wood pellets, plastic granules or catalyst particles, Halrim fuels, such as straw or hay, powder fuels, such as Sawdust or animal meal and pasty substances such as fat waste and tar sand.

Die Einbringung solcher Stoffe stellt derzeit ein wesentliches Problem beim Betrieb von Wirbelschichtreaktoren wie Wirbelschichtfeuerungen oder Wirbelschichtvergasern dar. Hier ist es wünschenswert, den Brennstoff möglichst direkt in die Wirbelschicht zu fördern, da bei einer Wurfbeschickung von oben ein hinreichend tiefes Eintauchen der Stoffe in die Wirbelschicht nicht sichergestellt werden kann. Gerade bei großen Betthöhen tauchen zum Beispiel die Brennstoffe nur kurzzeitig in die Wirbelschicht ein und schwimmen wegen der oft höheren Dichte des fluidisierten Bettmaterials auf der Oberfläche des Bettes auf. Dadurch bleibt die Verweilzeit der Partikel im Bett oft zu kurz und Reaktionsschritte, wie die Ausgasung der flüchtigen Bestandteile finden überwiegend an der Oberfläche des Wirbelbettes statt.The introduction of such substances is currently a major problem in operation of fluidized bed reactors such as fluidized bed furnaces or Fluidized bed gasifiers. Here it is desirable to use the fuel as possible to be conveyed directly into the fluidized bed since there is a load from above sufficient immersion of the substances in the fluidized bed is not ensured can be. For example, the fuels are immersed, especially at high bed heights only briefly enter the fluidized bed and swim due to the often higher density of the fluidized bed material on the surface of the bed. This leaves the The residence time of the particles in bed is often too short and reaction steps such as outgassing Most of the volatile components are found on the surface of the fluidized bed instead of.

Dies ist insbesondere bei der Verbrennung von Brennstoffen mit geringer Dichte und hohem Anteil an flüchtigen Bestandteilen von Nachteil, da die Wärmeentbindung nur zu einem geringen Teil in der Wirbelschicht erfolgen kann und daher der vollständige Abbrand der flüchtigen Bestandteile erst im Freeboard, also im Freiraum oberhalb der Wirbelschicht erfolgt. Dadurch verringert sich der Wärmestrom in die Wirbelschicht und es werden größere und teurere Konvektionsheizflächen im Freeboard notwendig. Zudem erhöht sich die Temperatur im Freeboard in ungünstiger Weise wodurch das Verbrennungsverhalten und insbesondere die CO und die NOx-Bildung negativ beeinflußt wird. This is particularly true when burning low density fuels and high proportion of volatile constituents is disadvantageous because the heat release only can take place to a small extent in the fluidized bed and therefore the complete Burning of the volatile components only in the freeboard, i.e. in the free space above the fluidized bed takes place. This reduces the heat flow into the Fluid bed and there are larger and more expensive convection heating surfaces in the Freeboard necessary. In addition, the temperature in the freeboard increases unfavorably which causes the combustion behavior and in particular the CO and the NOx formation is adversely affected.  

Bei der Vergasung ist das Einbringen der Brennstoffe in den unteren Teil des Wirbelschicht-Bettes insbesondere deshalb von Vorteil, da hier eine möglichst hohe Verweilzeit der Partikel in der Wirbelschicht erreicht werden soll um einen möglichst hohen Umsatz bei der Pyrolyse oder bei der Vergasung zu erreichen.In the case of gasification, the fuel is introduced into the lower part of the Fluidized bed is particularly advantageous because it is as high as possible Dwell time of the particles in the fluidized bed should be achieved by as much as possible to achieve high sales in pyrolysis or gasification.

Derzeit ist es deshalb üblich, feste Brennstoffe mit Schneckenförderern, meist Stopfschnecken in die Wirbelschicht zu fördern. Dies ist aber stets mit großen betrieblichen Problemen verbunden, da der Druck im unteren Bereich der Wirbelschicht erhöht ist. Durch diesen Überdruck und durch Bettmaterial das aus der Wirbelschicht in die Schnecke fließt, neigen die Stopfschnecken zu Verstopfung wodurch eine kontinuierliche Förderung des Einsatzstoffes, besonders bei inhomogenen Einsatzstoffen, gefährdet wird.Currently it is therefore common to use solid fuels with screw conveyors, mostly To promote stuffing augers in the fluidized bed. But this is always great operational problems associated with the pressure in the lower range of the Fluidized bed is increased. Through this overpressure and through bed material that from the When the fluidized bed flows into the screw, the stuffing screws tend to become blocked whereby a continuous conveyance of the input material, especially at inhomogeneous feedstocks is endangered.

Außerdem muß das gesamte Schneckensystem abgedichtet und druckaufgeladen betrieben werden, um ein Rückströmen heißer Rauchgase in die Schnecke zu verhindern. Ein weiteres Problem bei Wirbelschichtverbrennungsanlagen und Vergasern ist, daß aufwendige Systeme zur Rückbrandsicherung notwendig sind, um einen Rückbrand in der Schnecke zu vermeiden.In addition, the entire screw system must be sealed and pressure-charged be operated in order to allow hot smoke gases to flow back into the screw prevent. Another problem with fluidized bed combustion plants and Carburetor is that complex fire protection systems are necessary to to avoid a burn back in the snail.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein einfaches, störungsarmes Zufuhrsystem bereitzustellen, mit dem es möglich ist, feste Einsatzstoffe direkt in das Bett eines atmosphärischen oder druckaufgeladenen Wirbelschichtreaktors einzubringen.It is therefore an object of the invention to provide a simple, low-interference feed system provide with which it is possible to put solid feed materials directly into the bed of a atmospheric or pressure-charged fluidized bed reactor.

Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.The object is achieved with a device according to claim 1.

Die Erfindung weist folgende Merkmale auf:
Bei stationären Wirbelschichten ragt ein Fallschacht in den oberen Teil des Reaktors durch das Freeboard in das Wirbelbett hinein und taucht bis zu einer für eine geeignete Reaktionsführung erforderlichen Tiefe in das Wirbelbett ein. The invention has the following features:
In the case of stationary fluidized beds, a chute protrudes into the upper part of the reactor through the freeboard into the fluidized bed and dips into the fluidized bed to a depth required for a suitable reaction.

Der Fallschacht ist nach oben hin durch ein Schleusensystem geschlossen, um besonders bei druckaufgeladenen Reaktoren ein entweichen von Fluidisierungsmittel oder sonstigen, bei der Reaktion entstehenden Gasen, wie Rauchgasen oder Pyrolysegasen sowie den Eintrag von Bettmaterial in den Faltschacht zu vermeiden.The chute is closed at the top by a lock system escaping fluidizing agent, particularly in the case of pressure-charged reactors or other gases resulting from the reaction, such as flue gases or Avoid pyrolysis gases and the entry of bed material into the folding shaft.

Unterhalb des offenen, unteren Endes des Fallschachtes sind Vorrichtungen zur Fluidisierung des Bettmaterials unterhalb des Fallschachtes angebracht. Dies können Siebböden, Düsen oder poröse Medien sein, die über ein gesondertes Zuleitungssystem mit Fluidisierungsmittel, also zum Beispiel mit Luft bei Wirbelschichtverbrennungsreaktoren oder mit überhitztem Dampf bei Wasserdampfvergasern, beaufschlagt werden.Below the open, lower end of the chute are devices for Fluidization of the bed material attached below the chute. This can be sieve trays, nozzles or porous media that have a separate Supply system with fluidizing agent, for example with air Fluidized bed combustion reactors or with superheated steam Steam gasifiers, are applied.

Nach Anspruch 2 können besonders bei Wirbelschichtreaktoren mit hohen Betttemperaturen temperaturbeständige Materialien oder Beschichtungen verwendet werden, die auch eine hinreichende Beständigkeit gegen den durch die Wirbelschicht verursachten Abrieb aufweisen.According to claim 2, especially in fluidized bed reactors with high Bed temperatures use temperature-resistant materials or coatings that are also sufficiently resistant to the effects of the fluidized bed have caused abrasion.

Um das Ausströmen von Gasen über das Schleusensystem insbesondere bei druckaufgeladenen Reaktoren zu vermeiden, ist nach Anspruch 3 am oberen Ende des Fallschachtes eine regulierbare Zuleitung für Fluidisierungsmittel vorgesehen. Die Zuführung von Fluidisierungsmittel über den Fallschacht kann zusätzlich genutzt werden, um die Fluidisierung unterhalb des Fallschachtes zu unterstützen. Besonders beim Einbringen kleiner Feststoffpartikel oder bei pastösen Einsatzstoffen kann dadurch unter Umständen auf die Anordnung zusätzlicher Düsen, Siebböden oder poröser Medien unterhalb des Fallschachtes ganz verzichtet werden.In particular, the outflow of gases via the lock system To avoid pressure-charged reactors is according to claim 3 at the top an adjustable supply line for fluidizing agents is provided in the chute. The supply of fluidizing agent via the chute can also be used to support fluidization below the chute. Especially when introducing small solid particles or pasty feedstocks can possibly on the arrangement of additional nozzles, sieve trays or porous media underneath the chute.

Als Schleusensystem sind nach Anspruch 4 vor allem Zellenradschleusen oder nach Anspruch 5 Lock-Hopper-Einheiten, im einfachsten Fall zum Beispiel bestehend aus zwei übereinander angeordneten Kugelhähnen, oder nach Anspruch 6 bei pastösen Einsatzstoffen Pumpen oder Pressensysteme, geeignet.As a lock system are above all cellular wheel locks or after Claim 5 lock-hopper units, in the simplest case for example consisting of two ball valves arranged one above the other, or according to claim 6 for pasty Pumps or press systems, suitable.

Nach Anspruch 7 können die Zuführleitungen für das Fluidisierungsmittel in den Fallschacht integriert oder unmittelbar am Fallschacht angeordnet sein, um zusätzliche Zuführleitungen zu vermeiden. According to claim 7, the supply lines for the fluidizing agent in the Chute integrated or arranged directly on the chute to to avoid additional supply lines.  

Nach Anspruch 8 sind in den Fallschacht Kühlkanäle integriert, die mit einem Kühlmittel durchströmt werden.According to claim 8 cooling channels are integrated in the chute, with a Coolant flow through.

Bei einer Weiterbildung nach Anspruch 9 kann als Kühlmittel das Fluidisierungsmittel verwendet werden. Dadurch muß das Kühlmittel nicht wieder aus dem Reaktor hinaus geführt werden und kann statt dessen für die Fluidisierung unterhalb des Fallschachtes genutzt werden. Dies geschieht zweckmäßiger Weise durch die Anordnung einer Düse oder mehrerer Düsen unterhalb des Fallschachtes, die über den Kühlkanal mit Fluidisierungsmittel gespeist werden.In a development according to claim 9, the fluidizing agent can be used as the coolant be used. This means that the coolant does not have to come out of the reactor again out and can instead be used for fluidization below the Fall chute can be used. This is conveniently done by Arrangement of a nozzle or several nozzles below the chute, which over the cooling channel can be fed with fluidizing agent.

Um die Zufuhr des Einsatzstoffes gezielt zu steuern, kann nach Anspruch 10 die Fluidisierung des Bettmaterials unterhalb des Fallschachtes nur von Zeit zu Zeit erfolgen.In order to control the supply of the feed material in a targeted manner, according to claim 10 Fluidization of the bed material below the chute only from time to time respectively.

Nach Anspruch 11 kann der Fallschacht am oberen Ende geöffnet werden, zum Beispiel durch Öffnung des Schleusensystems, um eine Abreinigung der Innenseite des Fallrohres durch fluidisiertes Bettmaterial zu erreichen.According to claim 11, the chute can be opened at the top to Example by opening the lock system to clean the inside to reach the downpipe through fluidized bed material.

Nach Abspruch 12 kann der Fallschacht beweglich befestigt sein, um durch stoßartiges Hin- und Herbewegen infolge der Bewegung des Bettmaterials eine Brückenbildung der Einsatzstoffe im Fallschacht zu vermeiden und um die Förderleistung der Vorrichtung zu erhöhen.According to claim 12 , the chute can be fastened movably in order to avoid bridging of the feedstocks in the chute by jerking back and forth as a result of the movement of the bed material and to increase the conveying capacity of the device.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.The invention will now be described with reference to the accompanying drawings explained.

Fig. 1 zeigt eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, Fig. 1 is a sectional view showing an embodiment of the invention,

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Fallschachtes mit integrierter Zufuhr des Fluidisierungsmittels, Fig. 2 shows an embodiment of a chute with an integrated supply of the fluidization agent,

Fig. 3 zeigt die Wirkung der Fluidisierung unterhalb des Fallschachtes. Fig. 3 shows the effect of the fluidization below the chute.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung am Beispiel eines stationären Wirbelschichtreaktors. Durch die Außenhülle des Reaktors (2) wird am oberen Ende ein rohrförmiger Fallschacht durchgeführt, der tief in das Wirbelbett (3) hinein ragt. Am oberen Ende ist der Fallschacht mit einem Schleusensystem (4) geschlossen. Fig. 1 shows an embodiment of the device using the example of a stationary fluidized bed reactor. Through the outer shell of the reactor ( 2 ), a tubular chute is inserted at the upper end, which projects deep into the fluidized bed ( 3 ). At the top, the chute is closed with a lock system ( 4 ).

Unmittelbar unterhalb des unteren, offenen Endes des Fallschachtes sind eine oder mehrere Fluidisierungsvorrichtungen wie zum Beispiel Siebböden (5) oder Düsen (6) angeordnet, die über ein eigenes Zufuhrsystem (7) mit einem Fluidisierungsmittel beaufschlagt werden.Immediately below the lower, open end of the chute are one or more fluidization devices such as sieve trays ( 5 ) or nozzles ( 6 ), which are supplied with a fluidization agent via their own feed system ( 7 ).

Am oberen Ende des Fallschachts ist eine weitere Zuleitung für das Fluidisierungsmittel (8) angeordnet.A further supply line for the fluidizing agent ( 8 ) is arranged at the upper end of the chute.

In den Fallschacht sind bei dieser Ausführungsform Kühlkanäle (9) integriert, die mit beliebigen Kühlmedien über eine Kühlmittel Zu- und Ableitung (10) gespeist werden können.In this embodiment, cooling ducts ( 9 ) are integrated in the chute, which can be fed with any cooling media via a coolant supply and discharge line ( 10 ).

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der in den Fallschacht eine eigene Fluidisierungsmittelzuleitung (11) integriert ist, und bei der am unteren Ende des Fallschachtes eine Düse (12) angeordnet ist, die über die Kühlkanäle mit dem Fluidisierungsmittel beaufschlagt wird. Fig. 2 shows a further embodiment, in which a separate fluidizing agent supply line ( 11 ) is integrated in the chute and in which a nozzle ( 12 ) is arranged at the lower end of the chute, which is acted upon by the fluidizing agent via the cooling channels.

Nachfolgend wird die Wirkungsweise der Vorrichtung beschrieben:
Wie in Fig. 3 dargestellt, werden die Einsatzstoffe (13), durch das Schleusensystem (4) in den Fallschacht eingebracht. Dazu werden zum Beispiel wechselseitig die Kugelhähne (14) der Lock-Hopper-Einheit betätigt.The mode of operation of the device is described below:
As shown in Fig. 3, the feed materials ( 13 ) are introduced into the chute through the lock system ( 4 ). For this purpose, for example, the ball valves ( 14 ) of the lock-hopper unit are operated alternately.

Beim Betrieb der Wirbelschicht wird das Bettmaterial der Wirbelschicht durch die unterhalb des Fallschachtes angeordneten Siebböden (5) oder Düsen (6) fluidisiert. Diese Fluidisierung ist entscheidend für die Funktion der Vorrichtung, da durch die Fluidisierung das Bettmaterial, das zum Beispiel bei Anlagenstillständen oder bei der Inbetriebnahme in den Fallschacht eingetragen wurde nach unten abfließen kann. Dadurch können die einzubringenden Feststoffpartikel (13) ungehindert in den unteren Teil der Wirbelschicht hinein fallen und sich am unteren Ende des Fallschachtes anreichern oder in das fluidisierte Bettmaterial eintauchen. Durch die turbulente Vermischung der Wirbelschicht werden die so eingetauchten Feststoffpartikel sofort vom Fallschacht entfernt und in das Wirbelschichtbett verteilt.During operation of the fluidized bed, the bed material of the fluidized bed is fluidized through the sieve trays ( 5 ) or nozzles ( 6 ) arranged below the chute. This fluidization is crucial for the function of the device, since the fluidization allows the bed material, which was entered into the chute for example when the system is down or during commissioning, to flow down. As a result, the solid particles ( 13 ) to be introduced can fall unhindered into the lower part of the fluidized bed and accumulate at the lower end of the chute or be immersed in the fluidized bed material. Due to the turbulent mixing of the fluidized bed, the solid particles immersed in this way are immediately removed from the chute and distributed into the fluidized bed.

Dadurch, daß der Fallschacht nach oben hin verschlossen ist, wird kein Fluidisierungsmittel in den Fallschacht strömen und somit keine ungewünschte Füllung des Fallschachtes mit Bettmaterial erfolgen. Die zusätzliche Aufgabe von Fluidisierungsmittel über die Zuführung (8) am oberen Ende des Fallschachtes erzwingt eine Abwärtsströmung im Fallschacht und verhindert so zusätzlich eine Aufwärtsströmung des Fluidisierungsmittels oder sonstiger Gase, zum Beispiel beim Betätigen des Schleusensystems (4). Zusätzlich wird dadurch die Fluidisierung unterstützt.Due to the fact that the chute is closed at the top, no fluidizing agent will flow into the chute and thus no undesired filling of the chute with bed material will take place. The additional application of fluidizing agent via the feed ( 8 ) at the upper end of the chute forces a downward flow in the chute and thus additionally prevents an upward flow of the fluidizing agent or other gases, for example when the lock system ( 4 ) is actuated. This also supports fluidization.

Das über den Fallschacht eingebrachte Fluidisierungsmittel bildet am unteren Ende des Fallschachtes Kanäle im Bettmaterial, die besonders bei feinkörnigen, halmartigen oder pastösen Einsatzstoffen für einen Austrag der Stoffe in das Wirbelbett bereits ausreichen, wodurch unter Umständen auf eine gesonderte Zuführvorrichtung für das Fluidisierungsmittel verzichtet werden kann.The fluidizing agent introduced via the chute forms at the lower end of the chute ducts in the bed material, particularly in the case of fine-grained, straw-like or pasty feedstocks for a discharge of the substances into the Fluid bed is already sufficient, which may lead to a separate Feeding device for the fluidizing agent can be dispensed with.

Durch eine Kühlung kann die Temperatur des Fallschachtes reduziert werden. Dadurch mindert sich die Materialbeanspruchung durch Temperatur und Abrieb. Zudem kann dadurch die Bildung von Anbackungen und Verschlackungen an der Innenseite das Fallschachtes vermindert oder ganz vermieden werden. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn zum Beispiel bei der Verbrennung oder Vergasung Brennstoffe mit niedrigen Ascheschmelztemperaturen, wie zum Beispiel Stroh, oder Partikel mit geringer Schmelztemperatur, wie zum Beispiel Kunststoffgranulat, mit der heißen Innenseite des Fallschachtes in Berührung kommen.The temperature of the chute can be reduced by cooling. This reduces material stress due to temperature and abrasion. In addition, the formation of caking and slagging on the The inside of the chute is reduced or avoided entirely. This is This is particularly important if, for example, during combustion or gasification Fuels with low ash melting temperatures, such as straw, or Particles with a low melting temperature, such as plastic granules, with come into contact with the hot inside of the chute.

Die geeignete Gestaltung und Dimensionierung der Kühlkanäle ist dem Fachmann prinzipiell bekannt und muß deshalb nicht näher erläutert werden. Auch für die Auswahl geeigneter temperatur- und abriebbeständiger Materialien oder Beschichtungen stehen dem Fachmann vielfältige, bereits erprobte Möglichkeiten zur Verfügung, so daß hier auf eine detaillierte Spezifikation der zu verwendenden Materialien verzichtet wird. The person skilled in the art is responsible for the suitable design and dimensioning of the cooling channels known in principle and therefore need not be explained in more detail. Also for them Selection of suitable temperature and abrasion resistant materials or Coatings offer the skilled person a variety of tried and tested options Available so that here to a detailed specification of the used Materials is dispensed with.  

Um den Aufwand für die Zuleitung des Fluidisierungsmittels zu reduzieren, kann eine zusätzliche Zuleitung für das Fluidisierungsmittel in oder am Fallschacht integriert werden. Über diese Zuleitung ist dann ein Aufbringsystem, bestehend zum Beispiel aus einer oder mehreren Düsen, zu versorgen, die deutlich unterhalb des offenen unteren Endes des Fallschachtes angeordnet sind. Erfolgt die Kühlung des Fallschachtes nach Anspruch 9 mit dem Fluidisierungsmittel, ist ein solches Aufbringsystem, das über den Kühlkanal versorgt wird, in gleicher Weise am offenen unteren Ende des Düsensystems vorzusehen.In order to reduce the effort for the supply of the fluidizing agent, a additional supply line for the fluidizing agent integrated in or on the chute become. An application system then exists via this feed line, for example from one or more nozzles, which are well below the open are arranged at the lower end of the chute. Is the cooling of the The chute according to claim 9 with the fluidizing agent is one Application system, which is supplied via the cooling channel, in the same way on the open to provide the lower end of the nozzle system.

Wird nach Anspruch 10 das Fluidisierungssystem nur zeitweise oder nur schwach betätigt, können sich Feststoffpartikel im Fallschacht anreichern. Das Bettmaterial unterhalb des Fallschachtes bildet dann ein Fest- oder ein Fließbett, auf dem die Feststoffpartikel liegen bleiben und sich anreichern. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn dadurch eine Vorreaktion, wie zum Beispiel eine Erwärmung oder Trocknung, erreicht werden soll. So kann dadurch zum Beispiel bei der Vergasung der Brennstoff im Fallschacht bereits erwärmt, getrocknet und teilweise pyrolysiert werden.According to claim 10, the fluidization system is only temporary or only weak actuated, solid particles can accumulate in the chute. The bed material below the chute forms a fixed or a fluidized bed on which the Solid particles remain and accumulate. This is especially true of Advantage if this results in a pre-reaction, such as heating or Drying to be achieved. For example, in gasification the fuel in the chute is already heated, dried and partially pyrolyzed become.

Der Eintrag der Partikel in das Wirbelbett kann dann durch die Fluidisierung gezielt gesteuert werden, wodurch zum Beispiel die Feuerungsleistung leicht gesteuert werden kann.The entry of the particles into the fluidized bed can then be targeted by the fluidization can be controlled, which, for example, easily controls the combustion output can be.

Nach Anspruch 11 kann das Fallrohr zeitweise am oberen Ende, zum Beispiel durch Öffnen des Schleusensystems geöffnet werden. Dadurch strömt Bettmaterial in den Fallschacht ein und bildet im Fallschacht eine stoßende Wirbelschicht. Dadurch können bereits entstandene Anbackungen oder sonstige Verunreinigungen der Innenseite des Fallrohres abgetragen werden. Zudem kann auf diese Weise über das Schleusensystem Bettmaterial oder z. B. bei Verbrennungsanlagen auch Asche aus der Wirbelschicht ausgetragen werden.According to claim 11, the downpipe can temporarily at the upper end, for example Opening the lock system. This causes bed material to flow into the Chute and forms an abrupt fluidized bed in the chute. Thereby can already build up caking or other contamination of the Be removed inside the downpipe. It can also over this way the lock system bed material or z. B. in incinerators also ash are discharged from the fluidized bed.

Ist nach Abspruch 12 der Fallschacht beweglich am Reaktorbehälter befestigt, wird durch die Bewegung des Bettmaterials, insbesondere bei blasenbildenden oder stoßenden Wirbelschichten ein stoßartiges Hin- und Herbewegen des Fallschachtes erfolgen. Dadurch können sich im Inneren des Fallschachtes keine Brücken ausbilden, die zu einer Verstopfung des Fallschachtes führen könnten. Zudem wird der Abtransport der Einsatzstoffe in das Wirbelbett am unteren Ende des Fallschachtes wesentlich begünstigt, wodurch die Förderleistung der Vorrichtung erhöht wird.If the chute is movably attached to the reactor vessel according to claim 12 , the movement of the bed material, in particular in the case of bubble-forming or impacting fluidized beds, will cause the chute to move back and forth in an abrupt manner. As a result, no bridges can form inside the chute, which could lead to the chute becoming blocked. In addition, the removal of the feed materials into the fluidized bed at the lower end of the chute is significantly favored, which increases the conveying capacity of the device.

Die unterschiedlichen Ausführungsformen zeigen, daß die Funktionsweise der Vorrichtung nicht an eine konkrete Ausführungsform oder Gestaltung einzelner Komponenten gebunden ist. Die Dimensionierung richtet sich im wesentlichen nach der Art des Reaktors und nach den Eigenschaften der Einsatzstoffe. Die Dimensionierung kann vom Fachmann leicht für jede gewünschte Form und Länge des Fallschachtes und für jeden Einsatzstoff anhand einfacher Versuche ermittelt werden.The different embodiments show that the operation of the Device does not match a specific embodiment or design Components is bound. The dimensioning essentially depends on the type of reactor and the properties of the feed materials. The Sizing can easily be carried out by a person skilled in the art for any desired shape and length of the chute and determined for each feed material using simple tests become.

Claims (12)

1. Vorrichtung zum Einbringen fester und pastöser Einsatzstoffe in das Fließ- oder Wirbelbett eines stationären Wirbelschichtreaktors wobei die Vorrichtung folgende Merkmale aufweist:
  • - Ein vertikales oder nur schwach geneigtes Fallrohr (1), das in den Reaktor und tief in die Wirbelschicht hinein ragt, für die Aufgabe der festen oder pastösen Einsatzstoffe
  • - Ein Schleusensystem (2) am oberen Ende des Fallrohres, durch das die festen oder pastösen Einsatzstoffe in den Fallschacht eingebracht werden können
  • - Ein Aufbringsystem in Form von Siebböden (3), Düsen (4) oder porösen Medien (5), angeordnet unterhalb des Fallschachtes, zum Einbringen des Fluidisierungsmittels, mit dem die Wirbelschicht unmittelbar unterhalb des Fallschachtes fluidisiert wird.
1. Device for introducing solid and pasty feedstocks into the fluidized or fluidized bed of a stationary fluidized bed reactor, the device having the following features:
  • - A vertical or only slightly inclined downpipe ( 1 ), which protrudes into the reactor and deep into the fluidized bed, for the purpose of the solid or pasty feedstocks
  • - A lock system ( 2 ) at the upper end of the downpipe through which the solid or pasty feedstocks can be introduced into the downcomer
  • - An application system in the form of sieve trays ( 3 ), nozzles ( 4 ) or porous media ( 5 ), arranged below the chute, for introducing the fluidizing agent with which the fluidized bed is fluidized immediately below the chute.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fallrohr durch die Wahl temperaturbeständiger und abriebbeständiger Materialien oder Beschichtungen für den Eintrag von festen oder pastösen Brennstoffen in Wirbelschichtfeuerungen oder in Wirbelschichtvergaser geeignet ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the downpipe through the choice of temperature-resistant and abrasion-resistant materials or Coatings for the entry of solid or pasty fuels in Fluidized bed combustion or in a fluidized bed gasifier is suitable. 3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zuströmleitung für Fluidisierungsmittel am oberen Ende des Fallschachtes angeordnet ist, um durch eine erzwungene Abwärtsströmung des Fluidisierungsmittels eine Rückströmung von Gasen in das Schleusensystem zu verhindern und um die Fluidisierung des Bettmaterials und den Abtransport der eingebrachten Einsatzstoffe am unteren Ende der Wirbelschicht zu unterstützen.3. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that an inflow line for fluidizing agent at the top End of the chute is arranged to be forced through a Downward flow of the fluidization means a backflow of gases into the To prevent lock system and to fluidize the bed material and the removal of the input materials at the lower end of the To support fluidized bed. 4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleusensystem aus einer Zellenradschleuse besteht. 4. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the lock system consists of a cellular wheel lock.   5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß das Schleusensystem aus einer Lock-Hopper-Einheit besteht.5. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Lock system consists of a lock-hopper unit. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß das Schleusensystem beim Einbringen pastöser Stoffe aus einem Pumpen- oder Pressensystem besteht.6. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Lock system when introducing pasty substances from a pump or Press system exists. 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung des Aufbringsystems für das Fluidisierungsmittel in oder am Fallschacht angebracht sind.7. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the feed line of the application system for the Fluidizing means are attached in or on the chute. 8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fallschacht durch ein Kühlmedium gekühlt wird.8. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the chute is cooled by a cooling medium. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß das Fluidisierungsmittel der Wirbelschicht als Kühlmedium genutzt wird, das über ein Aufbringsystem unterhalb des Fallschachtes in die Wirbelschicht austritt und dort das Bettmaterial fluidisiert.9. The device according to claim 8, characterized in that the Fluidizing agent of the fluidized bed is used as a cooling medium, which via a Application system exits into the fluidized bed below the chute and there fluidizes the bed material. 10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die unterhalb des Fallschachtes angeordnete Fluidisierungseinrichtung nur zeitweise betätigt wird, um durch eine Anreicherung der Einsatzstoffe im Fallschacht eine Vorreaktion zu erreichen und um eine gezielte Steuerung der Zugabe des Einsatzstoffes durch Zugabe von Fluidisierungsmittel zu erreichen.10. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the arranged below the chute Fluidization device is operated only temporarily, through an enrichment the feedstocks in the chute to achieve a pre-reaction and a targeted control of the addition of the feed material by adding To achieve fluidizing agents. 11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fallschacht am oberen Ende geöffnet werden kann, um den Eintrag von Bettmaterial in den Fallschacht zu erreichen, wodurch ein Abreinigen der Innenseite des Fallschachtes erreicht wird und Bettmaterial aus dem Reaktor ausgetragen werden kann. 11. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the chute at the top can be opened to to achieve the entry of bedding material in the chute, causing a Cleaning the inside of the chute is reached and bedding made can be discharged to the reactor.   12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fallschacht beweglich am Reaktor befestigt ist um ein stoßartiges, seitliches oder vertikales Hin- und Herbewegen in des Fallschachtes in der Wirbelschicht zu ermöglichen, wodurch die Förderleistung der Vorrichtung erhöht wird.12. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the chute is movably attached to the reactor by a jerky, lateral or vertical back and forth movement in the chute in the fluidized bed, thereby increasing the conveying capacity of the device is increased.
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