DE2038445C3

DE2038445C3 - Gas generator for fine-grain coal fuels

Info

Publication number: DE2038445C3
Application number: DE2038445A
Authority: DE
Inventors: Hans-Georg 4000 Duesseldorf Buchanenko; Karl-Heinz 4352 Herten Dutz; Wilhelm 4321 Niederwenigern Schmidt; Reinhard 4300 Essen Waldhofer
Original assignee: Krupp-Koppers 4300 Essen GmbH
Current assignee: Krupp-Koppers 4300 Essen GmbH
Priority date: 1970-08-01
Filing date: 1970-08-01
Publication date: 1978-06-15
Also published as: DE2038445B2; ZA714866B; TR17083A; DE2038445A1; ES393693A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Gasgenerator für feinkörnige Kohle-Brennstoffe, bestehend aus Brennkammer mit einem oder mehreren Brennern und darunter angeordnetem Schlackenabzug sowie der Brennkammer nachgeschaltetem Dampfkessel mit Strahlungs- und Berührungsteil, wobei der Strahlungsieil des Dampfkessels eine zur senkrechten Achse des Brennkammerschachtes parallele Achse aufweist und eine Austrageinrichtung mit Schrägflächen für mitgerissene und in einer Zone verminderter Gasströmung ausgeschiedene Flugasche, Schlacke u.dgl. vorgesehen ist.The invention relates to a gas generator for fine-grain coal fuels, consisting of a combustion chamber with one or more burners and slag discharge arranged underneath, as well as the Combustion chamber downstream steam boiler with radiation and contact part, the radiation part of the steam boiler has an axis parallel to the vertical axis of the combustion chamber shaft and a discharge device with inclined surfaces for entrained gas flow and reduced gas flow in a zone separated fly ash, slag and the like is provided.

Ein derartiger Gasgenerator ist bekannt aus der DE-AS 10 23 549. Dabei ist der Strahlungsteil des Dampfkessels gleichachsig mit der Brennkammer bzw. dem Brennkammerschacht angeordnet und sein Querschnitt entspricht dem des Brennkammerschachtes. Zwischen dem oberen Ende des Strahlungsteils und dem oberen Ende des daneben angeordneten Berührungsteils ist ein horizontal verlaufender rohrartiger Verbindungskanal vorgesehen, der als Doppelmantel ausgebildet ist. Dieser Verbindungskanal ist im Zuge des Gasweges mehrfach verengt und wieder erweitert, so daß die Strömungsgeschwindigkeit des hindurchströmenden Gases mehrfachen Änderungen unterworfen ist. Die an den erweiterten Stellen des Kanals anfallende Flugasche. Schlacke u. dgl. wird über Schrägflächen /u Auslassen geleitet, durch die mc entfernt werden kann.Such a gas generator is known from DE-AS 10 23 549. The radiation part of the steam boiler is arranged coaxially with the combustion chamber or the combustion chamber shaft and its cross section corresponds to that of the combustion chamber shaft. Between the upper end of the radiation part and the upper end of the contact part arranged next to it, a horizontally extending tubular connecting channel is provided, which is designed as a double jacket. This connecting channel is narrowed several times in the course of the gas path and widened again so that the flow rate of the gas flowing through is subject to multiple changes. The fly ash accumulating at the enlarged points of the sewer. Slag and the like are directed over inclined surfaces / u outlets through which mc can be removed.

Nachteilig an dem bekannten Kohlevergaser ist. dall die von den erzeugten Gasen aus der Brennkammer und durch den Brennkammersehacht mitgerissenen Feststoffe, beslehend .ms iinverbrennh.nen oiler unver brannten Bestandteilen der feinkörnigen Kohle, mit hoher Geschwindigkeit durch den Strahlungsteil des Dampfkessels hindurch transportiert werden und dann in den horizontalen Verbindungskanal gelangen. Es ist dabei unvermeidbar, daß diese Feststoffe, die häufig in Form von teigiger Schlacke anfallen, mit der Wandung des Strahlungstcils in Berührung kommen und dort zu Ablagerungen führen. Dies gilt insbesondere aber für den Bereich des Übergangs vom Strahlungsteil zum horizontalen Verbindungskanal, wo durch scharfe Richtungsänderung des Gases die mitgerissenen Feststoffteilchen ausgeschleudert werden.The disadvantage of the known coal gasifier. dall the gases generated by the combustion chamber and solids entrained by the combustion chamber, beslehend .ms iinbrennh.nen oiler unver burned constituents of the fine-grained coal, at high speed through the radiation part of the Steam boiler are transported through and then get into the horizontal connecting channel. It is it is inevitable that these solids, which are often found in Form of doughy slag accumulate, come into contact with the wall of the radiation piece and close there Lead to deposits. This applies in particular to the area of the transition from the radiation part to the horizontal connecting channel, where the solid particles are entrained by a sharp change in direction of the gas be ejected.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Gasgenerator für feinkörnige Kohle derart auszubilden, daß schon sehr frühzeitig nach Verlassen des Brcnnkammerschachies die mitgerissenen Feststoffe in großem Umfang aus dem erzeugten Gas ausgeschieden werden.The invention is therefore based on the object of providing a gas generator for fine-grain coal in this way to train that very early after leaving the combustion chamber chess, the entrained solids be excreted to a large extent from the generated gas.

Erfindungsgemäß wird hierzu vorgeschlagen, daß der Brennkammerschacht exzentrisch zum Querschnitt des Strahlungsteils angeordnet ist, der gegenüber dem Querschnitt des Brennkammerschachtes größer ist, und daß die Austrageinrichtung neben ecm Brennkammerschacht a.-i den Boden des Strahlungsteils anschließend angeordnet ist.According to the invention it is proposed for this purpose that the combustion chamber shaft is eccentric to the cross section of the Radiation part is arranged, which is larger than the cross section of the combustion chamber shaft, and that the discharge device next to ecm combustion chamber shaft a.-i adjoins the bottom of the radiation part is arranged.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Gasgenerators wird erreicht, daß beim Verlassen des Brennkammerschachtes die Strömungsgeschwindigkeit des Gases plötzlich verringert wird. Das hat zur Folge, daß die größeren bzw. schwereren Feststoffteile aus dem Gasstrom ausfallen und daher nicht mehr in nennenswertem Umfang mit der Wandung des Strahlungstcils in Berührung kommen können bzw. nicht mehr von den Gasen bis hin zum Berührungsteil des Dampfkessels mitgeführt werden können. Diese Feststoffteile nehmen vielmehr einen etwa umgekehrt U-förmigen Weg, auf dem sie von der Mündung des Brennkammerschachtes zur Austrageinrichiung gelangen. The inventive design of the gas generator ensures that when you leave the Combustion chamber the flow velocity of the gas is suddenly reduced. This has the consequence that the larger or heavier solid particles fall out of the gas stream and are therefore no longer in may or may not come into contact with the wall of the radiation element to a significant extent more of the gases up to the contact part of the steam boiler can be carried. This solid matter rather take a somewhat inverted U-shaped path on which they come from the mouth of the Combustion chamber shaft to the discharge device.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der .Strahlungsteil den zwei- bis dreifachen Radius des Brcnnkammerschachies aufweist, dessen Exzentrizität einem viertel bis halben Radius des Strahlungsteils entspricht. Es hat sich gezeigt, daß bei einer derartigen Bemessung irgendwelche Störungen durch Ablagerungen im Strahlungsteil wie auch im nachgeschaltcten Berührungsteil nicht mehr auftreten. Darüber hinaus verbleibt auch im Strahlungstcil keine den Wärmeübergang durch Strahlung beeinträchtigende Staubwolke mehr. Sehr leichte bzw. sehr feine Teilchen, die im erfindungsgemäß ausgebildeten Strahlungsteil nicht ausfallen, passieren auch den Berührungsteil ohne weiteres und können durch Elektrofilter od. dgl., gegebenenfalls auch durch Naßwäscher, hinter dem Dampfkessel abgeschieden werden.A preferred embodiment of the invention is that the .Strahlungteil the two to three times the radius of the chamber chess, the eccentricity of which is a quarter to half the radius of Part of the radiation corresponds to. It has been shown that with such a dimensioning any disturbances no longer occur due to deposits in the radiation part as well as in the downstream contact part. In addition, there is also nothing left in the radiation section that would impair the heat transfer through radiation Dust cloud more. Very light or very fine particles in the radiation part designed according to the invention do not fail, they also easily pass through the contact part and can pass through electrostatic precipitators or the like, optionally also by wet scrubbers, are deposited behind the steam boiler.

Die Erfindung sieht schließlich noch vor, daß die Austrageinrichtung mit einem Austragschacht an den die Brennkammerschachtmündung aufnehmenden Schrägboden des Strahlungsteils angeschlossen ist.The invention finally provides that the discharge device with a discharge shaft to the the inclined floor of the radiation part receiving the combustion chamber shaft opening is connected.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführun-isbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen in schematischer DarstellungIn the following the invention is based on a only a drawing showing an exemplary embodiment explained. It show in a schematic representation

F i g. 1 die Seitenansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Gasgenerators.F i g. 1 shows the side view of a gas generator designed according to the invention.

I i JJ. 2 einen Schnitt in Richtung AB durch den Gasgenerator nach F g. 1.I i JJ. 2 shows a section in the direction AB through the gas generator according to FIG. 1.

Dor in den Figuren dargestellie Gasgenerator besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau zunächst ausThe gas generator shown in the figures consists in its basic structure initially

Brennkammer 1 mil im wesentlichen vertikaler Brennkammerachse. einem oder mehreren Brennern 2 und darunter angeordnetem Schlackenabzug 3, wobei der Brennkammer 1 über den Brennkammerschacht 17 ein Dampfkessel 4 nachgeschaltet ist, d~r aus Strahlungsteil 5 und Berührungsieil 6 besieht. Auch der Dampfkessel 4 hat insgesamt, d. h. üb.v Strahlungsteil 5 und Berührungsteil 6, eine vertikale und damit zur Achse der Brennkammer und des Brennkammerschachtes parallele Achse. Aus Fig. 1 und 2 entnimmt man, daß die Brennkammer 1 mit der Mündung 7 des Brennkammerschachtes 17 exzentrisch zum Querschnitt des Strahlungsteils 5 angeordnet und der Strahlungsteil 5 einen größeren Querschnitt als der Brennkammerschacht aufweis¹.. Auf der der Brennkammer 1 abgewandten Seite befindet sich eine Austrageeinrichlung 8 für Flugasche, mitgerissene, erkaltete Schlacke u. dgl., die im Sirahlungsteil abgeschieden werden. Der Sirahiungsteil 5 besitzt im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung einen Radius 9, der dem zwei- bis dreifachen Radius 10 des Brennkammerschachtes 17 entspricht. Die Exzentrizität Il macht ein Viertel bis die Hälfte des Radius 9 des Strahlungsteils 5 aus. Die Austrageinrichtung 8 besteh! im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung aus einem den Strahlungsteil 5 nach unten abschließenden Schrägboden 12 mil Abdeckhaube 13 und Austragschacht 14. Im Schrägboden 12 liegt die Mündung des Brennkammerschachtes 7. Da im Ausführungsbeispiel Sirahlungsteil 5 und Berührungsteil 6 aufeinandergesetzt sind, weist der Berührungsteil 6 den Durchmesser des Strahlungsteils 5 auf. Brennkammer 1. Brennkammerschacht 17, Strah-Combustion chamber 1 mil substantially vertical axis of the combustion chamber. one or more burners 2 and slag extractor 3 arranged underneath, the combustion chamber 1 being followed by a steam boiler 4 via the combustion chamber shaft 17, which consists of a radiation part 5 and a contact part 6. The steam boiler 4 as a whole, that is to say over the radiation part 5 and the contact part 6, also has a vertical axis that is parallel to the axis of the combustion chamber and the combustion chamber shaft. From Fig. 1 and 2 it can be seen that the combustion chamber 1 with the mouth 7 of the combustion chamber shaft 17 is eccentric to the cross section of the radiation part 5 and the radiation part 5 has a larger cross section than the combustion chamber shaft ¹ .. On the side facing away from the combustion chamber 1 is located a discharge device 8 for fly ash, entrained, cooled slag and the like, which are deposited in the syrup part. In the exemplary embodiment and according to a preferred embodiment of the invention, the heating part 5 has a radius 9 which corresponds to two to three times the radius 10 of the combustion chamber shaft 17. The eccentricity II makes up a quarter to half of the radius 9 of the radiation part 5. The discharge device 8 exist! In the exemplary embodiment and according to the preferred embodiment of the invention, an inclined base 12, which closes off the radiation part 5 at the bottom, has a cover 13 and discharge duct 14. The opening of the combustion chamber shaft 7 lies in the inclined base 12 the diameter of the radiation part 5. Combustion chamber 1. Combustion chamber shaft 17, jet

i.s lungsteil 5 und Austrageinrichtung 8 sind aus Kesselrohren 15 aufgebaut. Die Kesselrohre sind an ein einheitliches, in den Figuren nur angedeutetes Kesselsystem 16 angeschlossen.i.s lung part 5 and discharge device 8 are made of boiler tubes 15 built. The boiler tubes are connected to a uniform boiler system that is only indicated in the figures 16 connected.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

! Gas generator for fine-grain coal fuels, consisting of a combustion chamber with an or several burners and slag discharge arranged underneath as well as the combustion chamber downstream Steam boiler with radiation and contact part, the radiation part of the steam boiler has an axis parallel to the vertical axis of the combustion chamber shaft and one Discharge device with inclined surfaces for entrained gas flow and reduced gas flow in one zone Separated fly ash, slag and the like is provided, characterized in that the Combustion chamber shaft (17) is arranged eccentrically to the cross section of the radiation part (5) which compared to the cross section of the combustion chamber; eighth is larger, and that the discharge device (8) is then arranged next to the combustion chamber on the bottom of the radiation part.

2. Gas generator according to claim 1, characterized in that the radiation part (5) the two to three times the radius of the chimney chess (17), the eccentricity (11) of which is a quarter up to half a radius of the radiation part.

3. Gas generator according to claims 1 and 2, characterized in that the discharge device (8) with a discharge shaft (14) to which the combustion chamber shaft mouth (7) receives Inclined bottom (12) of the radiation part is connected.