DE2214737C2 - Verfahren und Einrichtung zum Regeln und sicherheitlichen Überwachen des Inertgasüberdruckes im Bunker- und Zuteilsystem einer Anlage zur Schwebevergasung von feinzerteilten festen Brennstoffen - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zum Regeln und sicherheitlichen Überwachen des Inertgasüberdruckes im Bunker- und Zuteilsystem einer Anlage zur Schwebevergasung von feinzerteilten festen Brennstoffen

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Regeln und sicherheitlichen Überwachen des Inertgasüberdruckes im Bunker- und Zuteilsystem einer Anlage zur Schwebevergasung von feinzerteilten festen Brennstoffen mit Luft und/oder Sauerstoff als Suspensions- und Vergasungsmittel, wobei der Differenzdruck zwischen dem Inertgas und dem Vergasungsmittel oder dem Produktionsgas gemessen, mit einem vorgegebenen Differenzdruck verglichen und bei Abweichungen vom vorgegebenen Differenzdruck eine entsprechende Erhöhung oder Senkung des Inertgasdruckes vorgenommen wird.
Bei der Vergasung von feinzerteilten festen Brennstoffen wird dieser im Gemisch mit Luft, sauerstoffangereicherter Luft oder Sauerstoff einem Gaserzeuger zugeführt, in dem durch teilweise Oxidation des Brennstoffes, gegebenenfalls unter Zugabe von Wasserdampf, ein Kohlenmonoxid und Wasserstoff enthaltendes Gasgemisch erzeugt wird. Die Vergasung kann sowohl bei nur geringfügig über Atmosphärendruck liegenden Drücken als auch bei vergleichsweise hohen Drücken, etwa im Bereich zwischen 2 und 80 atü, erfolgen.
Aus Sicherheitsgründen ist es erforderlich, das Bunker- und Zuteilsyslem für den festen Brennstoff unter Inertgas zu halten. Dieses Inertgas, insbesondere Stickstoff, muß unter einem höheren Druck stehen, als der Druck im Gaserzeuger bzw. in der Zuführungsleitung für das Vergasungsmittel beträgt, damit ein Einströmen von Vergasungsmittel oder erzeugtem Gas in das Bunker- und Zuteilsystem verhindert wird.
Aus der DE-AS 10 71 879 ist bereits ein Verfahren zum Regeln und Überwachen des Inertgasüberdruckes der eingangs geschilderten Art bekannt Dieses bekannte Verfahren berücksichtigt jedoch nicht, daß beim Betrieb von Vergasungsanlagen auch damit gerechnet werden muß, daß der Druck in der Inertgaszuführungsleitung einmal abfällt oder die Zufuhr von Inertgas ganz ausfällt In diesem Fall könnte das Vergasungsmittel in das Bunker- und Zuteilsystem zurückströmen und damit eine Explosionsgefahr hervorrufen. Es muß ferner damit gerechnet werden, daß im Zuteilsystem auch einmal eine ungenügende Brennstoffmenge vorhanden ist, die einen geregelten Vergasungsbetrieb nicht mehr zuläßt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren vorzusehen, mit dem das Rückströmen des Vergasungsmittels mit Sicherheit unterbunden wird und gefährliche Betriebszustände vermieden werden. Erfindungsgemäß wird hierzu vorgeschlagen, daß bei Unterschreiten eines zulässigen Differenzdruckes oder bei ungenügender Brennstoffbereitstellung die Zufuhr von Vergasungsmittel und Brennstoff zum Gaserzeuger unterbrochen wird. Eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die mit einem inertgasbeaufschlagten und mit einem Füllgrad-Meßgerät versehenen Dosierbunker sowie mit einem Differtnzdruckmesser versehen ist, der mit Druckmeß-Stellen in der Inertgaszuführungsleitung und in der Vergasungsmittelzuführungsleitung verbunden ist und auf einen Differenzdruckregler einwirkt, der seinerseits ein Regelventil in der Inertgaszuführungsleitung betätigt, ist dadurch gekennzeichnet, daß das Füllgrad-Meßgerät des Dosierbunkers und der Differenzdruckmesser ferner mit einem Ventil in der Vergasungsmittelzuführungsleitung und einer Dosiervorrichtung für den festen Brennstoff in Verbindung steht.
Einzelheiten der Erfindung und der damit erzielten Vorteile werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, die eine unter hohem Druck betriebene Vergasungsanlage schematisch darstellt.
Der obere Bunker 1 hat die Funktion eines Schleijsbehälters, der periodisch drucklos gefüllt und unter Druck entleert wird. Sein Nutzvolumen ist ausreichend, um den Dosierbunker 2 mindestens einmal zu füllen. Aus dem Dosierbunker, der sich auf Druckmeßdosen 5 abstützt und ständig unter Druck steht, wird der Brennstoff kontinuierlich in fluidisiertem Zustand über eine Dosiereinrichtung 3 abgezogen und über eine Förderleitung 4 dem Brenner 7 zugeführt.
Die Steuerung der Dosiereinrichtung 3 erfolgt über die Messung der Brennstoffabnahme im Dosierbunker mittels der Druckmeßdosen 5 und des Reglers 6, zu dem u. a. ein Digital-Kompensator gehört. Die Füllstandshöhe hat daher keinen Einfluß auf die Fördermenge. Die Brennstoffzufuhr zum Brenner ist somit eine Funktion nur einer variablen Größe und wird bestimmt durch die Stellung der querschnittsveränderlichen Dosiereinrichtung 3, die vom Regler 6 gesteuert wird.
Dieser Regler vergleicht einen vorgegebenen Wert für die Brennstoffabnahme mit dem Istwert und gibt bei Abweichungen ein entsprechendes Signal zum weiteren Öffnen oder Schließen der Dosiereinrichtung. Tritt eine Störung in der Brennstoffabnahme ein, Unterschreiten eines minimalen Durchflusses, so wird ein Signal zum Schließen des Luft- und/oder Sauerstoffventils 10 und der Dosiereinrichtung3 gegeben.
Die Bunker sind mit Füllstandanzeigern (Sonden,
Strahler oder dgl.) für die Endpunktkontrollen ausgerüstet, mit deren Hilfe oder über Grenzwerte der Wägung der Begichtungszyklus gesteuert wird. Der Dosierbunker ist mit drei in verschiedenen Höhen angeordneten Füllstandsanzeigern versehen. Der Maximalstand 13 (maximales Füllgewicht) kontrolliert und/oder beendet den Füllvorgang. Bei Erreichen de^ Minimalstandes 14 (erstes minimales Füllgewicht) wird der Begichtungsvorgang eingeleitet. Ober einen darunterliegenden zweiten Minimalstand 15 und/oder über das entsprechende T.iinimale Füllgewicht schaltet die Anlage durch ein von diesem Füllstandsanzeiger 15 und/oder von der Wägung ausgehendes Signal ab, das Ventil 10 in der Vergasungsmittelzuführungs!eitung9 und die Dosiereinrichtung 3 werden geschlossen.
Damit die Gefahr von Kohlenstaubexplosionen ausgeschaltet ist, wird ein Inertgas, vorzugsweise Stickstoff, für die Förderung, zur Druckhaltung in den Bunkern, zum Auflockern und zur Fluidisierung des Brennstoffes vorgesehen. Das Vergasungsmittel Luft und/oder Sauerstoff wird dem Brennstoff vorzugsweise erst im Brenner 7 zugemischt.
Um ein Einströmen von Vergasungsmittel oder erzeugtem Gas in das Bunker- und Zuteilsysiem zu verhindern, werden die Bunker gegenüber dem Gaserzeuger 11 und dem Vergasungsmittel unter erhöhtem Druck gehalten. Das erfindungsgemäße Verfahren zielt dabei darauf ab, ein minimales Druckgefälle vom Dosierbunker 2 zum Gaserzeuger 11 und zum Vergasungsmittel in der Leitung 9 sicherzustellen und zu überwachen. Zum Messen des Druckes des erzeugten Gases können im Gaserzeuger 11 oder im Gasauslaß 12 des Gaserzeugers Druckmeßeinrichtungen angeordnet werden. Bevoizugl wird man jedoch den Druck des Vergasungsmittels vor dem Brenner 7 messen, der sich proportional zum Gasdruck im Gaserzeuger ändert An dieser Stelle ist die Druckmeßeinrichtung keinen hohen Temperatuien und keinem
ίο mit Staub beladenen Gas ausgesetzt Der Druck des Stickstoffes kann am Dosierbunker selbst, vorzugsweise aber hinter dem Stickstoffregelventil 16 gemessen werden, da hier keine Staubablagerungen vom Brennstoff her auftreten können.
Ein Differenzdruckmesser 17 mißt die Differenz der fin dem Meßpunkt 8 in der Vergasungsmiuelzuführungsleitung 9 und einem Meßpunkt 18 in der Stickstoffleitung 19 herrschenden Drücke und gibt ein Signal in den Differenzdruckregler 20, der seinerseits bei Abweichungen vom vorgegebenen Differenzdruck ein Signai zum weiteren Öffnet· oder Schließen des Stickstoffregeiventils abgibt. Damit wird sichergestellt, daß der Druck im Dosierbunker stets auf einem Wert gehalten wird, der höher ist als der Wert des Vergasungsmittel und/oder des erzeugten,Gases. Wird die zulässige Druckdifferenz unterschritten, so geht von dem Differenzdruckmesser 17 ein Signal aus, das ein Schließen des Ventils 10 und der Dosiereinrichtung 3 bewirkt.
Hierzu ] Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Regeln und sicherheitlichen Überwachen des inertgasüberdruckes im Bunker- und Zuteilsystem einer Anlage zur Schwebevergasung von feinzerteilten festen Brennstoffen mit Luft und/oder Sauerstoff als Suspensions- und Vergasungsmittel, wobei der Differenzdruck zwischen dem Inertgas und dem Vergasungsmittel oder dem Produktionsgas gemessen, mit einem vorgegebenen Differenzdruck verglichen und bei Abweichungen vom vorgegebenen Differenzdruck eine entsprechende Erhöhung oder Senkung des Inertgasdruckes vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Unterschreiten eines zulässigen Differenzdruckes oder bei ungenügender Brennstoffbereitstellung die Zufuhr von Vergasungsmittel und Biennstoff zum Gaserzeuger unterbrochen wird.
2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem inertgasbeaufschlagten und mit einem Füllgrad-Meßgerät versehenen Dosierbunker sowie mit einem Differenzdruckmesser, der mit Druckmeß-Stellen in der Inertgaszuführungsleitung und in der Vergasungsmittelzuführungsleitung verbunden ist und auf einen Differenzdruckregler einwirkt, der seinerseits ein Regelventil in der Inertgaszuführungsleitung betätigt, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllgut-Meßgerät (5 oder 15) des Dosierbunkers (2) und der Differenzdruckmesser (17) ferner mit einem Ventil (10) in der Vergasungsmittelzuführungsleitung (9) und einer Dosiervorrichtung (3) für den festen Brennstoff in Verbindung steht.
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