DE2831208C2

DE2831208C2 -

Info

Publication number: DE2831208C2
Application number: DE19782831208
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr.-Ing. Schingnitz; Horst Dipl.-Ing. Kretschmer; Peter Dr.-Ing. Goehler; Hans-Joachim Dipl.-Ing. Schweigel; Guenter Dipl.-Ing. Tietze; Lutz Ddr 9200 Freiberg Dd Barchmann
Original assignee: BRENNSTOFFINSTITUT FREIBERG DDR 9200 FREIBERG DD
Current assignee: NOELL ENERGIE- UND ENTSORGUNGSTECHNIK GMBH, 09599
Priority date: 1977-09-19
Filing date: 1978-07-15
Publication date: 1988-01-14
Also published as: ATA524278A; GR65885B; JPS594476B2; YU42038B; DD147188A3; AU3989778A; AU520077B2; YU220078A; GB2004993B; FR2403377A1; PL111707B1; JPS5499103A; SU1167194A1; CS222955B1; YU111182A; IN150296B; HU180684B; DE2831208A1; PL209688A1; GB2004993A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Zuführung und Dosierung staubförmiger Brennstoffe für die Vergasung unter Druck der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 (Verfahren) bzw. des Patentanspruchs 5 (Vorrichtung) angegebenen Gattung.The invention relates to a method and a device for feeding and metering dusty fuels for the gasification under pressure in the preamble of claim 1 (Method) or of claim 5 (device) specified genus.

Unter staubförmigen Brennstoffen sind sowohl auf Staubfeinheit zerkleinerte Braunkohle und Steinkohle als auch staubfein zerkleinerte feste kohlenstoffhaltige Rückstände der Kohleveredlung und der Erdölaufbereitung sowie feste kohlenstoffhaltige organische Materialien entsprechender Feinheit anderer Herkunft, z. B. Holzabfälle, Altreifen, Kunststoffabfälle, zu verstehen, die in einem Reaktor thermischen Prozessen unterworfen werden.Under dusty fuels are both on Fineness of dust crushed lignite and hard coal as well Dust-finely shredded solid carbonaceous residues coal refining and petroleum processing as well as solid corresponding carbon-containing organic materials Subtlety of other origins, e.g. B. wood waste, old tires, Plastic waste, to understand that in a reactor be subjected to thermal processes.

Es sind Verfahren zur Druckvergasung von staubförmigen Brennstoffen bekannt, bei denen der Staub über einen intermittierend betriebenen Druckschleusenbehälter einem unter dem Vergasungsdruck stehenden Zwischenbehälter zugeführt wird. Aus diesem Zwischenbehälter wird der Brennstoff mit einer mechanischen Dosiervorrichtung, z. B. einer geregelten Schnecke, einem Fördergasstrom aufgegeben, der ihn zum Reaktor transportiert. Als gasförmige Fördermedien werden Sauerstoff, Wasserdampf und/oder Kohlendioxid, Stickstoff, und/oder brennbare Gase vorgeschlagen. There are processes for the pressure gasification of dusty Known fuels in which the dust over one intermittently operated pressure lock tank one Intermediate container under the gasification pressure supplied becomes. This intermediate container becomes the Fuel with a mechanical metering device, e.g. B. one regulated screw, abandoned a gas flow, which transports it to the reactor. As gaseous media oxygen, water vapor and / or carbon dioxide, Nitrogen, and / or flammable gases are proposed.

Zur einwandfreien Brennstofförderung in den Reaktor sind hohe Strömungsgeschwindigkeiten in der Förderleitung und bei hohem Vergasungsdruck große Mengen an Fördergas notwendig. Dies führt je nach der Art des Fördergases zu einem hohen spezifischen Sauerstoffverbrauch, zu hohen Inertgasanteilen im Produktgas und zu einer aufwendigen und verlustbehafteten Rekompression und Rückführung größerer Gasmengen. Die eingesetzten Dosiereinrichtungen für die Brennstoffzumessung sind störanfällig und verursachen aufwendige Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten.For proper fuel delivery to the reactor high flow velocities in the delivery line and large amounts of conveying gas at high gasification pressure necessary. This leads to depending on the type of the conveying gas a high specific oxygen consumption, too high Inert gas fractions in the product gas and to a complex one and lossy recompression and return larger Gas quantities. The dosing devices used for the fuel metering is prone to failure and cause complex maintenance and repair work.

Grundsätzlich die gleichen Probleme ergeben sich bei anderen bekannten Verfahren (DE-PS 12 52 839, DE-PS 12 62 494), bei denen der Brennstoffeintrag in das Drucksystem durch Staubpumpen kontinuierlich oder intermittierend erfolgt.Basically, the same problems arise with others known methods (DE-PS 12 52 839, DE-PS 12 62 494), in which the fuel input into the printing system through dust pumps continuously or intermittently he follows.

Schließlich ist aus der DE-OS 26 54 662 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Einspeisung und Dosierung von Kohlenstaub in einen Vergasungsreaktor gemäß der angegebenen Gattung bekannt, bei dem der staubförmige Brennstoff in einen Druckschleusenbehälter alternierend eingebracht und durch Einleiten von Inertgas auf etwa den Druck des Vergasungssystems gebracht wird. Aus diesem Druckschleusenbehälter gelangt der Brennstoff in einen Fluidisierbehälter, in dem er durch Einblasen von Inertgas vollständig fluidisiert wird. Zu diesem Zweck ist im Unterteil des Fluidisierbehälters eine poröse gasdurchlässige Bodenplatte vorgesehen, durch die hindurch ein Fluidisiergas aus einem unteren Gasraum in den eigentlichen Innenraum des Fluidisierbehälters gedrückt wird. Dieses Gas versetzt die gesamte Brennstoffschüttung im Behälter in einen fluidalen Zustand und verläßt den Behälter an seinem oberen Endteil. Nach einer notwendigen Entstaubung kann dieses Gas vorgespannt in den Gasraum unter der porösen gasdurchlässigen Bodenwand rückgeführt und erneut zum Fluidisieren der Brennstoffschüttung benutzt werden. An der Unterseite dieser Bodenwand ist ein Abteil bzw. eine Kammer vorgesehen, in die fluidisierter Brennstoff über eine zentrale Öffnung in der Bodenwand zusammen mit einer gewissen Menge an Fluidisiergas fließt. Die Förderung des Brennstoffs aus dieser Kammer in den Vergasungsreaktor erfolgt durch einen Trägergasstrom, der mit hoher Geschwindigkeit über eine gesonderte Gasleitung parallel zur Bodenplatte in die Kammer eingeführt wird und diese zusammen mit dem mitgerissenen Brennstoff über eine diametral gegenüberliegend angeschlossene Förderleitung wieder verläßt. Bei diesem Vorgehen sollen Brennstoff-Gas-Verhältnisse von über 300 kg/m³ möglich sein. Nachteilig ist jedoch die aufwendige Verwendung von zwei gesonderten Gasströmen, was zusätzliche Fördereinrichtungen erfordert und zu einem unerwünscht hohen Gasverbrauch, z. B. durch Leckage, führt. Die Regelung der in den Vergasungsreaktor eingeführten Brennstoffmengen erfolgt durch Steuerung der in die Dosierkammer zugeführten Treibgasmengen auf der Grundlage der in den Fluidisierbehälter eingebrachten Brennstoffmengen, was zwangsläufig eine kontinuierliche Brennstoffbeschickung des Fluidisierbehälters voraussetzt. Für den praktischen Betrieb insbesondere von Großanlagen ist diese Regelung aufgrund der unzulässig langen Ansprechzeiten nicht einsetzbar.Finally, from DE-OS 26 54 662 a method and a device for feeding and metering coal dust in a gasification reactor according to the specified Genus known in which the dusty fuel in alternately introduced a pressure lock tank and by introducing inert gas to about the pressure of the Gasification system is brought. From this pressure lock container the fuel gets into a fluidizing container, by completely fluidizing it by blowing in inert gas becomes. For this purpose is in the lower part of the fluidizing tank a porous gas permeable base plate provided through which a fluidizing gas from a lower gas space in the actual interior of the Fluidizing container is pressed. This gas displaces the entire fuel fill in the container in a fluid Condition and leaves the container at its upper end part. After a necessary dedusting, this gas can be biased in the gas space under the porous gas permeable Returned bottom wall and again to fluidize the Fuel fill can be used. At the bottom of this Bottom wall, a compartment or a chamber is provided, into the fluidized fuel through a central opening in the bottom wall along with a certain amount of Fluidizing gas flows. The promotion of fuel this chamber into the gasification reactor is done by a Carrier gas stream flowing at high speed over a separate gas line parallel to the base plate in the Chamber is introduced and this along with the entrained Fuel across a diametrically opposite leaves the connected delivery line again. With this The procedure should be over fuel-gas ratios 300 kg / m³ may be possible. However, the complex is disadvantageous Using two separate gas flows what requires additional funding and one undesirably high gas consumption, e.g. B. by leakage. The regulation of those introduced into the gasification reactor Fuel quantities are controlled by controlling the Amounts of propellant gas supplied based on the amount of fuel introduced into the fluidizing tank, which is inevitably a continuous fuel feed of the fluidizing tank. For the this is practical operation, especially of large systems Regulation due to the impermissibly long response times Not insertable.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Zuführung und Dosierung staubförmiger Brennstoffe in einen Reaktor zu vereinfachen, den Bedarf an Fluidisier- und Trägergas zu senken und die Dosiergenauigkeit sowie die Betriebssicherheit zu steigern.The object of the invention is the supply and metering to simplify dusty fuels into a reactor, reduce the need for fluidizing and carrier gas and the dosing accuracy as well as operational reliability increase.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Maßnahmen und Merkmale des Patentanspruchs 1 (Verfahren) bzw. des Patentanspruchs 5 (Vorrichtung) gelöst.According to the invention, this object is achieved by the characterizing Measures and features of claim 1 (method) or of claim 5 (device) solved.

Wesentliche Vorteile der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik liegen darin, daß ein einziges Gas zum partiellen Fluidisieren der Brennstoffschüttung nur im unteren Teil des Dosierbehälters und anschließend für den Brennstofftransport aus dem Dosierbehälter zum Reaktor verwendet wird. Dadurch vereinfacht sich die gesamte Verfahrensführung, da nur noch dieser eine Gasstrom überwacht und gesteuert werden muß. Kostspielige und störanfällige Einrichtungen zur Gasreinigung sind nicht notwendig, weil kein Gas im Kreislauf rückgeführt wird. Da der durch den nachrutschenden Brennstoff freiwerdende Raum sich mit dem die obere ruhende Brennstoffschüttung durchströmenden Fluidisiergas füllt, ergibt sich eine gewisse Auflockerung der Brennstoffschüttung, was ihr gleichmäßiges Nachrutschen begünstigt. Da die in der Förderleitung gemessenen Brennstoff-Durchsätze als Meßwerte direkt einem die Gaszufuhr in den unteren Behälterteil steuernden Regler zugeführt werden, ergeben sich ausreichend kurze Ansprechzeiten der Regelung, die auch ausreichend genau ist, da sich die Mengensteuerung des einzigen zugeführten Gasstroms unmittelbar auf die Menge an den Dosierbehälter verlassenden Brennstoff auswirkt. Wesentlich dabei ist, daß das Feststoff- Gas-Verhältnis des vom Behälterunterteil in den Reaktor geförderten Gemisches in weiten Grenzen nahezu konstant bleibt. Mit dem erfindungsgemäßen Vorgehen wird eine Brennstoffbeladung des Trägergasstroms von z. B. 500 kg Brennstoff pro m³ Trägergas im Betriebszustand bei einer Reindichte des staubförmigen Brennstoffs von 1,4 g/cm³ erreicht.Significant advantages of the invention over the prior art Technology is that a single gas is used for partial Fluidize the fuel fill only in the lower part of the dosing container and then for the fuel transport used from the dosing tank to the reactor becomes. This simplifies the entire process, since only this one gas flow is monitored and must be controlled. Costly and prone to failure Facilities for gas cleaning are not necessary because no gas is recirculated. Since the through the the space that frees up with the fuel flowing through the upper resting fuel bed Filling fluidizing gas results in a certain loosening of the fuel fill, what their steady slipping favored. Since the measured in the delivery line Fuel throughputs as measured values directly the gas supply fed into the lower part of the controller controlling response times are sufficiently short the regulation, which is also sufficiently precise because the quantity control of the only gas flow supplied immediately on the amount left on the dosing container Affects fuel. It is essential that the solid Gas ratio of from the lower part of the container to the Reactor-fed mixture almost constant within wide limits remains. With the procedure according to the invention Fuel loading of the carrier gas stream from e.g. B. 500 kg Fuel per m³ carrier gas in the operating state at one Pure density of the dusty fuel of 1.4 g / cm³ reached.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die in das Unterteil des Dosierbehälters ragende Förderleitung horizontal oder vertikal von oben oder von unten in den fluidisierten Teil der Schüttung hineingeführt werden. Als besonders zweckmäßig hat sich jedoch eine Förderleitung erwiesen, die von oben in die fluidisierte Brennstoffschüttung hineinragt und nach einer Krümmung von ausreichendem Radius horizontal aus dem Behälterunterteil herausführt.In the device according to the invention, the Bottom part of the dosing container projecting delivery line horizontally or vertically from above or from below in the fluidized Part of the bed be introduced. As However, a conveyor line is particularly useful proven that from above in the fluidized fuel fill protrudes and after a curvature of sufficient Lead the radius horizontally out of the lower part of the container.

Da die Dosiergenauigkeit des Brennstoffs von Füllstandsschwankungen der Brennstoffschüttung im Dosierbehälter beeinflußt wird, sollte zweckmäßig zumindest bei chargenweisem Eintrag des Brennstoffs in den Dosierbehälter dessen Oberteil einen relativ großen Querschnitt haben, um Füllstandsschwankungen während eines Betriebszyklus gering zu halten. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, das Unterteil des Dosierbehälters, in dem die partielle Fluidisierung des Brennstoffs erfolgt, mit geringerem Durchmesser auszuführen als sein schachtförmiges, vorzugsweise zylindrisches, Oberteil. Der breitere Oberteil ist über einen konischen Zwischenteil mit dem schmaleren Unterteil verbunden, wobei die Neigung entsprechend dem Fließverhalten des jeweiligen staubförmigen Brennstoffes so gewählt wird, daß ein gleichmäßiges Absinken der Schüttung ohne Schlauchbildung erfolgt. Zur Erzielung sehr hoher Beladungsverhältnisse von mehr als 400 kg Brennstoff pro m³ im Betriebszustand liegt das Verhältnis des Querschnitts der Förderleitung zum Querschnitt des Unterteils des Dosierbehälters unter Berücksichtigung der Leistung der Anlage und der Fließeigenschaften des verwendeten staubförmigen Brennstoffes im Bereich zwischen etwa 1 : 50 und 1 : 300.Because the dosing accuracy of the fuel from level fluctuations the fuel fill in the dosing tank is influenced, should be useful at least in batch Entry of the fuel in the dosing container Upper part have a relatively large cross section in order Level fluctuations slightly during an operating cycle hold. It has proven to be useful that Lower part of the dosing container in which the partial fluidization of the fuel takes place with a smaller diameter to be executed as its shaft-shaped, preferably cylindrical, upper part. The wider top is over a conical intermediate part with the narrower lower part connected, the inclination according to the flow behavior of the respective dusty fuel selected is that a steady drop in the bed without Hose formation occurs. To achieve very high Loading ratios of more than 400 kg of fuel per m³ the ratio of the cross section lies in the operating state the delivery line to the cross section of the lower part of the Dosing container taking into account the performance of the Plant and the flow properties of the used dusty fuel in the range between about 1:50 and 1: 300.

Zur Erzielung einer gleichmäßigen Verteilung des Fluidisiergases über den gesamten Querschnitt des Behälterunterteils und zur gleichmäßigen Fluidisierung des Brennstoffes über den gesamten Bereich der gasdurchlässigen Wand wird diese aus porösem Material hergestellt, so daß im Normalbetrieb der Druckverlust mindestens dem Gewicht der Schüttung je Einheit Querschnittsfläche entspricht. Als Werkstoff für diese poröse Bodenplatte kommen z. B. Sintermetallplatten, Filzplatten u. dgl. infrage.To achieve an even distribution of the fluidizing gas over the entire cross section of the lower part of the container and for uniform fluidization of the fuel over the entire area of the gas-permeable wall these made of porous material, so that in normal operation the pressure loss is at least the weight of the bed corresponds to the cross-sectional area per unit. As a material for this porous base plate come z. B. sintered metal plates, Felt plates u. Like. in question.

Zur Optimierung der Vergasungsleistung eines Reaktors sowie aus sicherheitstechnischen Gründen werden Vergasungsreaktoren häufig mit zwei oder mehr voneinander unabhängigen Brennern ausgerüstet. Für diesen Fall kann gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ein Dosierbehälter mit mehreren Unterteilen oder mit einem in mehrere voneinander getrennte Abschnitte gegliederten Unterteil versehen sein. In jedem Abschnitt kann durch Einblasen eines separaten Gasstroms der Brennstoff örtlich begrenzt fluidisiert und durch darin eintauchende gesonderte Förderleitungen zu einem der separaten Brenner geführt werden. Dabei rutscht der Brennstoff den einzelnen Abschnitten des Unterteils aus dem gemeinsamen Oberteil des Dosierbehälters zu.To optimize the gasification performance of a reactor and for safety reasons, gasification reactors often with two or more independent Burners equipped. In this case, according to one expedient development of the invention a dosing container with several bases or with one in several separate sections articulated lower part be provided. In each section you can by blowing of a separate gas flow the fuel is localized fluidized and by immersed in separate Delivery lines are routed to one of the separate burners. The fuel slips in the individual sections of the lower part from the common upper part of the Dosing container too.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann mindestens ein Betriebsparameter im Reaktor, z. B. die Temperatur, mittels eines Meßgerätes überwacht werden, dessen Meßwerte dem Regler des in der Gaszuführleitung sitzenden Steuerorgans zugeführt werden. Durch eine derartige Überwachung der Verhältnisse im Reaktor erhöht sich die Betriebssicherheit der gesamten Anlage, da bei Störfällen im Reaktor die Gaszufuhr zum Dosierbehälter unterbrochen und damit sofort die Brennstoffzufuhr abgestellt werden kann.According to a further expedient embodiment of the invention can at least one operating parameter in the reactor, for. B. the temperature is monitored by means of a measuring device, whose measured values to the controller in the gas supply line seated tax body. By a such monitoring of the conditions in the reactor increased the operational safety of the entire system because Incidents in the reactor the gas supply to the dosing tank interrupted and thus the fuel supply immediately can be turned off.

Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigt:The following are some embodiments of the invention explained in detail using the drawing. It shows:

Fig. 1 das vereinfachte Blockschema des gesamten Verfahrens zur Druckvergasung staubförmiger Brennstoffe; Figure 1 shows the simplified block diagram of the entire process for the pressure gasification of dusty fuels.

Fig. 2 schematisch die Einspeisung und Dosierung des staubförmigen Brennstoffes mit einem Druckschleusenbehälter; Fig. 2 shows schematically the feeding and metering of the dusty fuel with a pressure lock container;

Fig. 3 schematisch die Einspeisung und Dosierung des staubförmigen Brennstoffes mit wechselweisem Betrieb von zwei Druckschleusenbehältern; Figure 3 schematically shows the supply and metering of the pulverulent fuel with wechselweisem operation of two pressure lock containers.

Fig. 4 schematisch einen Dosierbehälter mit dreigeteiltem Unterteil zur Versorgung von drei getrennten Brennern; Fig. 4 schematically shows a dispensing container with three times parted lower part for the supply of three separate burners;

Fig. 5 schematisch die Einspeisung und Dosierung des staubförmigen Brennstoffes mit einem Dosierbehälter gemäß Fig. 4 und drei getrennt regelbaren Brennern. Fig. 5 shows schematically the feeding and metering of the dust-like fuel with a metering container according to FIG. 4 and three separately controllable burners.

Bei der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 wird Braunkohlenstaub mit einem Körnungsspektrum von ca. 10% Rückstand auf dem 0,2-mm-Sieb und mit einem Wassergehalt von ca. 10% pneumatisch über die Kohlenstaubleitung 1 in den Vorratsbunker 2 gefördert. Nach Abtrennung des Braunkohlenstaubes verläßt das Transportgas über das Filter 3 den Vorratsbunker 2. Die Kohlenstaubzuführung zum Vorratsbunker 2 wird durch eine Füllstandsmeßeinrichtung 19 überwacht. Nach Entspannen eines Druckschleusenbehälters 5 und nach Öffnen eines Absperrorgans 4 fließt der Braunkohlenstaub aus dem Vorratsbunker 2 in den Druckschleusenbehälter 5. Der Füllstand im Druckschleusenbehälter 5 wird durch den einen Füllstandsmesser 18 kontrolliert. Bei Erreichen des maximalen Füllstandes schließt das Absperrorgan 4 und der Druckschleusenbehälter 5 wird über eine Zuleitung 28 und ein Regelventil 14 mit einem Inertgas bis zu einem Druck bespannt, der dem im Dosierbehälter 7 herrschenden Druck (im Beispiel 30 bar) gleich ist. Mit Hilfe eines Füllstandsmessers 17 wird der Füllstand im Dosierbehälter 7 überwacht. Erreicht dieser Füllstand einen Minimalwert, wird das unter dem Druckschleusenbehälter 5 befindliche Absperrorgan 6 geöffnet, so daß der Inhalt des Druckschleusenbehälters auf einmal oder in mehreren Schritten in den Dosierbehälter 7 fließt. Durch das Minimalsignal des Füllstandsmessers 18 wird das Schließen des Absperrorgans 6 eingeleitet. Der entleerte, aber noch unter Druck stehende Druckschleusenbehälter wird über das Regelventil 15 und die Entspannungsgas-Abführungsleitung 29 auf Atmosphärendruck entspannt und steht damit für einen neuen Füllvorgang bereit.In the device according to FIGS. 1 and 2, lignite dust with a grain size range of approx. 10% residue is conveyed pneumatically via the coal dust line 1 into the storage bunker 2 with a water content of approx. 10%. After the lignite dust has been separated off, the transport gas leaves the storage bunker 2 via the filter 3. The supply of coal dust to the storage bunker 2 is monitored by a fill level measuring device 19 . After relaxing a pressure lock container 5 and after opening a shut-off device 4 , the lignite dust flows from the storage bunker 2 into the pressure lock container 5. The fill level in the pressure lock container 5 is checked by a fill level meter 18 . When the maximum fill level is reached, the shut-off device 4 closes and the pressure lock container 5 is supplied with an inert gas via a feed line 28 and a control valve 14 up to a pressure which is the same as the pressure prevailing in the dosing container 7 (30 bar in the example). The level in the dosing container 7 is monitored with the aid of a level meter 17 . If this fill level reaches a minimum value, the shut-off device 6 located under the pressure lock container 5 is opened so that the contents of the pressure lock container flow into the metering container 7 all at once or in several steps. The closing of the shut-off element 6 is initiated by the minimum signal of the level meter 18 . The emptied but still pressurized pressure lock container is expanded to atmospheric pressure via the control valve 15 and the expansion gas discharge line 29 and is thus ready for a new filling process.

Der Dosierbehälter 7 besteht aus einem schachtförmigen zylindrischen Oberteil, an den der Füllstandsmesser 17 angeschlossen ist, und einem Unterteil 8 geringeren Durchmessers, das über ein konisches Übergangsstück mit dem Oberteil verbunden ist. Der Boden des Unterteils 8 ist doppelwandig ausgeführt, wobei die innere Wand 24 als poröser Durchströmboden ausgebildet ist.The dosing container 7 consists of a shaft-shaped cylindrical upper part, to which the level meter 17 is connected, and a lower part 8 of smaller diameter, which is connected to the upper part via a conical transition piece. The bottom of the lower part 8 is double-walled, the inner wall 24 being designed as a porous flow-through floor.

Über ein Regelventil 10 wird in den Gasraum zwischen der Außenwand des Bodens und der als Anströmboden ausgebildeten Innenwand 24 ein Trägergasstrom zugeführt. Bei der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung wird als Trägergas das gleiche, über eine Leitung 28 herangeführte Inertgas verwendet, wie zur Bespannung des Druckschleusenbehälters. In Fig. 1 ist dagegen die Möglichkeit angedeutet, über die Leitungen 34 und 35 den Druckschleusenbehälter 5 und das Unterteil des Dosierbehälters 7 mit unterschiedlichen Gasarten zu beaufschlagen. Über die Leitung 34 wird in diesem Beispiel technischer Stickstoff zugeführt, der bei der Erzeugung des für die Vergasung benötigten Sauerstoffes anfällt, während über die Leitung 35 und einen Verdichter 37 Gas eigener Erzeugung als Trägergas herangeführt wird.Via a control valve 10 , a carrier gas flow is fed into the gas space between the outer wall of the floor and the inner wall 24 designed as an inflow floor. In the device shown in FIG. 2, the same inert gas that is supplied via a line 28 is used as the carrier gas, as for covering the pressure lock container. In Fig. 1, however, the possibility is indicated to act on the pressure lock container 5 and the lower part of the metering container 7 with different types of gas via the lines 34 and 35 . Via line 34. technical nitrogen is fed, in this example, is generated by the generation of the required for the gasification oxygen, while gas 37 is brought own production as a carrier gas through the line 35 and a compressor.

Das Gas tritt durch den Anströmboden 24 in das Unterteil 8 des Dosierbehälters 7 und fluidisiert örtlich begrenzt den im Unterteil 8 befindlichen Braunkohlenstaub. Der fluidisierte Braunkohlenstaub wird in sehr dichter Phase durch das Trägergas über die von oben in die partiell fluidisierte Schicht eintauchende Förderleitung 9 dem Brenner 30 des Vergasungsreaktors 31 zugeleitet. Der Massenstrom an Braunkohlenstaub in der Förderleitung 9 ist in weitem Bereich fast proportional der Durchflußmenge an Trägergas. Die Regelung des Braunkohlenstaubstromes zum Brenner erfolgt über die Regelung des Gasdurchflusses mit Hilfe des Regelventils 10, das seinen Impuls im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 von der Staubstrommeßeinrichtung 16 in der Förderleitung 9 erhält. In Fig. 1 ist dagegen die Möglichkeit dargestellt, als Regelimpuls für das Regelventil 10 die sich in der Reaktionszone des Vergasungsreaktors 31 einstellende und über eine Temperaturmeßstelle 13 gemessene Temperatur zu verwenden, die bei sonst gleichbleibenden Bedingungen eine Funktion des Braunkohlenstaubstroms zum Brenner ist.The gas passing through the distributor plate 24 in the lower part 8 of the metering receptacle 7 and fluidized localized lignite dust located in the lower part. 8 The fluidized lignite dust is fed in a very dense phase through the carrier gas to the burner 30 of the gasification reactor 31 via the delivery line 9 immersed in the partially fluidized layer from above. The mass flow of lignite dust in the delivery line 9 is almost proportional to the flow rate of carrier gas in a wide range. The lignite dust flow to the burner is regulated by regulating the gas flow with the aid of the control valve 10, which receives its impulse in the exemplary embodiment according to FIG. 2 from the dust flow measuring device 16 in the delivery line 9 . In Fig. 1, however, the possibility is shown, as a control impulse for the control valve 10 which is 31-adjusting in the reaction zone of the gasification reactor and measured on a temperature measuring point 13 temperature to be used, which is a function of the brown coal dust stream to the burner at otherwise constant conditions.

Es besteht im Bedarfsfall die Möglichkeit, über ein Ventil 11 und eine oder mehrere Zuführungsstellen 12 geringe Mengen zusätzlichen Trägergases in die Förderleitung 9 einzuführen. Damit kann insbesondere im Anfahrzustand und bei ungünstigen Fließeigenschaften des Braunkohlenstaubes (beispielsweise verursacht durch höhere Anteile an fasrigen, holzartigen Bestandteilen) die Staub-Trägergas-Strömung weiter stabilisiert und die Möglichkeit von Verstopfungen der Förderleitung an Krümmungsstellen eingeschränkt werden.If necessary, there is the possibility of introducing small amounts of additional carrier gas into the delivery line 9 via a valve 11 and one or more supply points 12 . This means that the flow of dust carrier gas can be further stabilized and the possibility of blockages in the delivery line restricted at points of curvature, particularly when the lignite dust is starting up and the flow properties of the lignite dust are unfavorable (for example caused by higher proportions of fibrous, wood-like constituents).

Der Braunkohlenstaubstrom gelangt über die Förderleitung 9 zum Brenner 30 des Vergasungsreaktors 31, in dem ein geringerer Druck als im Dosierbehälter 7 herrscht. Durch den Brenner wird der Braunkohlenstaub mit einem Gemisch von technischem Sauerstoff und Wasserdampf in Kontakt gebracht, das über die Leitung 36 dem Brenner zugeführt wird. Das erzeugte Rohgas passiert die nachgeschaltete Kühl-, Kondensations- und Aufbereitungseinrichtung 32 und wird seiner weiteren Verwendung zugeführt. Dem Unterteil 8 des Dosierbehälters 7 wird eine Trägergasmenge von 65 m³ i. N. entsprechend etwa 2,35 m³ im Betriebszustand je t durchzusetzenden Braunkohlenstaub zugeführt. Der Anströmboden ist dabei so bemessen, daß bei einer Trägergasgeschwindigkeit von 0,025 m/s (Normalbelastung) im Unterteil des Dosierbehälters ein Druckverlust von 0,2 bar im Anströmboden entsteht. In der Förderleitung wird ein Braunkohlenstaub-Trägergasgemisch von 500 kg Braunkohlenstaub je m³ Trägergas (im Betriebszustand) bzw. 15,5 kg/m³ i. N. transportiert. Die Förderleitung ist ausgelegt für eine Geschwindigkeit des Staub-Trägergasgemisches von 3,4 m/s.The lignite dust stream passes via the delivery line 9 to the burner 30 of the gasification reactor 31, in which the pressure is lower than in the metering container 7 . The burner brings the lignite dust into contact with a mixture of technical oxygen and water vapor, which is fed to the burner via line 36 . The raw gas generated passes the downstream cooling, condensation and processing device 32 and is used for further use. The lower part 8 of the metering container 7 is a carrier gas amount of 65 m³ i. N. corresponding to about 2.35 m³ in the operating state per t brown coal dust to be enforced. The inflow floor is dimensioned so that at a carrier gas speed of 0.025 m / s (normal load) there is a pressure loss of 0.2 bar in the inflow floor in the lower part of the metering container. A lignite dust / carrier gas mixture of 500 kg lignite dust per m³ carrier gas (in the operating state) or 15.5 kg / m³ i. N. transported. The delivery line is designed for a speed of the dust-carrier gas mixture of 3.4 m / s.

Die Ausführung nach Fig. 1 und 3 verwendet zur Beschickung des Dosierbehälters 7 zwei Druckschleusenbehälter 5 und 21, die wechselweise betrieben werden.The embodiment according to FIGS. 1 and 3 uses two pressure lock containers 5 and 21 to feed the metering container 7 , which are operated alternately.

Braunkohlenstaub der gleichen Beschaffenheit wie im Ausführungsbeispiel 1 wird, wie ebenfalls dort beschrieben, dem Vorratsbunker 2 zugeführt. Der Vorratsbunker 2 ist über eine Leitung und das Absperrorgan 4 mit dem Druckschleusenbehälter 5 und über eine andere Leitung und das Absperrorgan 20 mit dem Druckschleusenbehälter 21 verbunden.Lignite dust of the same nature as in embodiment 1 is, as also described there, fed to the storage bunker 2 . The storage bunker 2 is connected via a line and the shut-off element 4 to the pressure lock container 5 and via another line and the shut-off element 20 to the pressure lock container 21 .

Bei geschlossenem Absperrorgan 20 wird zunächst in gleicher Weise, wie im Ausführungsbeispiel 1 erläutert, der Druckschleusenbehälter 5 entspannt, mit Braunkohlenstaub aus dem Vorratsbunker 2 gefüllt und über das Regelventil 14 mit Inertgas aus der Leitung 28 auf den im Dosierbehälter 7 herrschenden Druck gebracht. Während dieser Vorgänge ist der andere Druckschleusenbehälter 21 über die geöffnete Absperrarmatur 22 und die Grobdosiervorrichtung 23 in Form eines drehzahlregelbaren, druckgekapselten Zellenrades mit dem Dosierbehälter 7 verbunden. Der Inhalt des Druckschleusenbehälters 21 wird dabei über die Grobdosiervorrichtung 23 dem Dosierbehälter zugeführt, wobei die Grobdosiervorrichtung durch den Füllstandsmesser 17 gesteuert wird, so daß in vorgegebenen Grenzen der Füllstand im Dosierbehälter 7 konstant gehalten wird. Ist der Druckschleusenbehälter 21 entleert, gibt das Füllstandsmeßgerät 27 ein Signal, das die Öffnung des Absperrorgans 6 und die Schließung des Absperrorgans 22 veranlaßt. Nunmehr wird Braunkohlenstaub aus dem Druckschleusenbehälter 5 dem Dosierbehälter zugeführt, während der Druckschleusenbehälter 21 über das Regelventil 26 entspannt wird, nach Öffnung des Absperrorganes 20 mit Braunkohlenstaub gefüllt wird, nach Auslösung eines Maximalwert-Signals des Füllstandsmeßgerätes 27 das Absperrorgan 20 geschlossen wird, über das Regelventil 25 mit Inertgas auf den im Dosierbehälter 7 herrschenden Druck gebracht wird und nunmehr für die erneute Entleerung in den Dosierbehälter 7 bereitsteht, wenn das Füllstandsmeßgerät 18 am Druckschleusenbehälter 5 dessen Leerzustand anzeigt.When the shut-off device 20 is closed, the pressure lock container 5 is first relaxed in the same way as explained in exemplary embodiment 1, filled with brown coal dust from the storage bunker 2 and brought to the pressure prevailing in the metering container 7 with inert gas from the line 28 via the control valve 14 . During these processes, the other pressure lock container 21 is connected to the metering container 7 via the opened shut-off valve 22 and the coarse metering device 23 in the form of a speed-adjustable, pressure-encapsulated cellular wheel. The content of the pressure lock container 21 is fed via the coarse metering device 23 to the metering container, the coarse metering device being controlled by the fill level meter 17 , so that the fill level in the metering container 7 is kept constant within predetermined limits. If the pressure lock container 21 is emptied, the fill level measuring device 27 gives a signal which causes the opening of the shut-off device 6 and the closing of the shut-off device 22 . Lignite dust is now fed from the pressure lock container 5 to the dosing container, while the pressure lock container 21 is expanded via the control valve 26 , is filled with lignite dust after the shut-off device 20 is opened, and after the triggering of a maximum value signal from the level measuring device 27, the shut-off device 20 is closed via the control valve 25 is brought to the pressure prevailing in the metering container 7 with inert gas and is now ready for re-emptying into the metering container 7 when the level measuring device 18 on the pressure lock container 5 indicates its empty state.

Die Arbeitsweise des Dosierbehälters und die Zuführung des Staubstromes zum Vergasungsreaktor bleibt gegenüber Ausführungsbeispiel 1 unverändert, so daß auf eine erneute Beschreibung verzichtet wird. The operation of the dosing container and the feeding of the Dust flow to the gasification reactor remains opposite Embodiment 1 unchanged, so that a new one Description is waived.

Die Ausführungsform mit zwei Druckschleusenbehältern ermöglicht engere Grenzen für die Bewegung des Füllstandes im Dosierbehälter 7. Das erhöht die Dosiergenauigkeit oder gestattet eine Reduzierung der Größe, insbesondere des Durchmessers des Dosierbehälters. Die Ausführungsform ist deshalb besonders bei hohen Anlagenleistungen vorteilhaft.The embodiment with two pressure lock containers allows tighter limits for the movement of the fill level in the dosing container 7. This increases the dosing accuracy or allows a reduction in the size, in particular the diameter, of the dosing container. The embodiment is therefore particularly advantageous for high system outputs.

Fig. 4 und Fig. 5 erläutern eine Ausführung der Erfindung, bei der unter Verwendung nur eines Dosierbehälters mehrere, in den Figuren getrennte, für sich regelbare Brenner eines Vergasungsreaktors mit staubförmigem Brennstoff versorgt werden. Das Unterteil 8 des Dosierbehälters 7 ist durch drei sternförmig angeordnete Trennwände 38 in drei gleiche, sektorenförmige Abschnitte unterteilt worden. Diese Abschnitte sind nach dem Oberteil des Dosierbehälters hin offen, so daß der staubförmige Brennstoff aus dem Oberteil frei zulaufen kann. Die Trennwände unterteilen auch den Anströmboden 24 und den Zwischenraum zwischen Anströmboden und Außenwand des Unterteilbodens. Jeder der durch die Trennwände gebildeten Abschnitte des Unterteils hat unterhalb des Anströmbodens einen Anschluß für die separat regelbare Zuführung von Trägergas, das durch den Anströmboden hindurch in die im jeweiligen Abschnitt des Unterteils befindliche Staubschüttung eintritt und diese unter Bildung partieller Wirbelschichten auflockert. In jedem dieser Abschnitte endet eine senkrecht von oben herabgeführte Förderleitung 9 zur Abführung des Trägergas- Staubstromes zum jeweiligen, zugeordneten Brenner 30 des Vergasungsreaktors 31. Die Regelung des Staubstromes erfolgt bei dieser Ausführungsform bevorzugt mit Hilfe von Staubstrom-Meßstellen 16 in den einzelnen Förderleitungen 9, die auf die Stellventile 10 in den jeweiligen Trägergaszuleitungen wirken. Die Staubzuführung bis zum Dosierbehälter und der weitere Gang des Prozesses im Vergasungsreaktor und in den nachfolgenden Einrichtungen entspricht den in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen gebrachten Erläuterungen, so daß auf nochmalige Darstellung verzichtet werden kann. FIG. 4 and FIG. 5 illustrate one embodiment of the invention, only one metering container are provided several separate in the figures, adjustable for itself burner of a gasification reactor with pulverulent fuel in using. The lower part 8 of the metering container 7 has been divided into three identical, sector-shaped sections by three partition walls 38 arranged in a star shape. These sections are open towards the top of the metering container, so that the dusty fuel can flow freely from the top. The partitions also divide the inflow floor 24 and the space between the inflow floor and the outer wall of the lower part floor. Each of the sections of the lower part formed by the dividing walls has a connection below the inflow floor for the separately controllable supply of carrier gas, which enters through the inflow floor into the dust bed located in the respective section of the lower part and loosens it up to form partial fluidized beds. In each of these sections has a vertically from the top down guided delivery line 9 ends for discharging the carrier gas dust flow to the respective burner associated with 30 of the gasification reactor 31. The regulation of the dust stream is in this embodiment preferably with the aid of dust current measurement points 16 in the individual feed pipes 9, which act on the control valves 10 in the respective carrier gas supply lines. The dust supply to the dosing tank and the further course of the process in the gasification reactor and in the subsequent devices corresponds to the explanations given in the previous exemplary embodiments, so that it is not necessary to repeat the illustration.

In einer den vorangegangenen Ausführungsbeispielen entsprechenden Anlage zur Vergasung von Braunkohlenstaub werden folgende Betriebsergebnisse erreicht:In one of the previous exemplary embodiments corresponding plant for the gasification of lignite dust the following operating results are achieved:

Brennstoff
Braunkohlenstaub
Feinheit10% Rückstand bei 0,2 mm Wassergehalt10% Aschegehalt10% Heizwert4950 kcal/kg Brennstoff-Durchsatz10 t/h Betriebsdruck30 barfuel
Lignite dust
Fineness10% residue at 0.2 mm water content10% ash content10% calorific value4950 kcal / kg fuel throughput10 t / h operating pressure30 bar

Inertgasbedarf zum Bespannen der DruckschleusenbehälterInert gas requirement for covering the pressure lock container

Bereitstellungsdruck35 bar Menge750 m³ i. N./hDeployment pressure 35 bar Quantity 750 m³ i. N./h

Trägergasbedarf
Bereitstellungsdruck35 bar Menge650 m³ i. N./hCarrier gas requirements
Supply pressure 35 bar quantity 650 m³ i. N./h

Bedarf an technischem Sauerstoff
für die Vergasung (96% O₂)3680 m³ i. N./h Bedarf an Vergasungsdampf1,85 t/h Technical oxygen demand
for gasification (96% O₂) 3680 m³ i. N./h gasification steam requirement 1.85 t / h

List of the reference numerals used
1 pulverized coal conduit 2 storage hopper 3 Filter 4 obturator 5 pressure lock container 6 obturator 7 dosing 8 lower part of the metering 9 conveying tube for dust stream 10 control valve 11 valve 12 supply point for additional carrier gas 13 temperature measuring point 14 control valve 15 control valve 16 dust flow meter 17 level meter 18 level meter 19 level meter 20 obturator 21 pressure sluice tank 22 obturator 23 Grobdosiervorrichtung or controllable throttle device 24 gas distributor plate 25 control valve 26 control valve 27 level meter 28 feed line for inert gas 29 flash gas outlet line 30 burner 31 gasification reactor 32 gas cooling and Treatment 34 inert gas supply for pressure lock hopper 35 carrier gas feed to the lower part of the dosing container 36 gasification agent supply line 37 cycle compressor 38 partition

Claims

1. A method for supplying and metering dusty fuels for gasification under pressure, in which the fuel is brought to at least one pressure lock container by covering it with a gaseous auxiliary medium to about the pressure of the gasification system and fed to a metering container, in the lower part of this container by blowing in a gaseous medium is fluidized and is fed to the gasification system via a delivery line led out of the lower part of the metering container through a carrier gas stream, characterized in that
that only the lower part ( 8 ) of the fuel bed is fluidized in the metering container ( 7 ) and the fluidized fuel is discharged from this lower part ( 8 ) of the metering container ( 7 ),
the space cleared by the removed fuel in the upper part of the metering container ( 7 ) being filled by the fluidizing gas flowing through the fuel bed,
that the fluidizing gas forms the carrier gas for fuel removal from the lower part ( 8 ) of the metering container ( 7 ) and
that the quantity of fuel discharged is measured and this measured variable is used as a control quantity for the quantity of fluidizing gas in order to regulate the quantity of fuel discharged.

2. The method according to claim 1, characterized in that
that the pressure lock container ( 5, 21 ) is covered with an inert gas mixture with a maximum of 6% oxygen and that a fuel gas is used as the fluidizing gas.

3. The method according to claim 1, characterized in
that the pressure lock container ( 5, 21 ) is covered with an inert gas mixture with a maximum of 6% oxygen and that air or oxygen-inert gas mixtures of up to 21% oxygen are used as carrier gas.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, in which dried lignite smaller than 0.5 mm with a moisture of up to 12% is used as the dusty fuel, characterized in that
that the speed of the fluidizing gas ( 8 ) in the lower part of the metering container ( 7 ), based on the free cross section, is 0.05 to 0.25 m / s and the speed of the dust-carrier gas mixture in the delivery line ( 9 ) is 1 to 7 m / s s.

5. Device for supplying and metering dusty fuels under pressure into a reactor, consisting of at least one pressure lock container ( 5, 21 ), from a shaft-shaped fluidizing container ( 7 ) which can be connected to this via a metering device ( 6, 22 ) and which in its lower part ( 8 ) has a gas space delimited at the top by a flow-through floor ( 24 ), in the supply line for a fluidizing gas of which a control element ( 10 ) is arranged, and from at least one delivery line ( 9 ) leading from the fluidizing container ( 7 ) to the reactor ( 31 ), thereby featured,
that the delivery line ( 9 ) has a flow meter ( 16 ) and projects into the interior of the lower part ( 8 ) of the fluidizing and metering container ( 7 ), the ratio of the clear cross section of the delivery line ( 9 ) to the clear cross section of the lower part ( 8 ) is in a range between 1:50 and 1: 300, and that the control member ( 10 ) in the inlet line ( 28 ) for the fluidizing gas is connected to the flow meter ( 16 ) via a regulator.

6. The device according to claim 5, characterized in that
that the shaft-shaped upper part of the metering container ( 7 ) has a larger cross-section than the lower part ( 8 ) and is connected to it via a retraction.

7. The device according to claim 5 or 6, characterized in that
that the lower part ( 8 ) is divided by partitions ( 38 ) into a plurality of sections open to the upper part, into each of which a delivery line with a flow meter ( 16 ) protrude, and that the gas-permeable wall ( 24 ) and the gas space delimited by it are also separated accordingly Sections with separate connecting lines and control elements ( 10 ) are subdivided, each control element ( 10 ) being connected to the associated flow meter ( 16 ) via a regulator.

8. Device according to one of claims 5 to 7, characterized in
that the flow-through floor ( 24 ) in the lower part ( 8 ) has a pressure loss under operating conditions which corresponds at least to the product of the bulk density of the dusty fuel and the amount of fuel in the metering container.

9. Device according to one of claims 5 to 8, characterized in
that the gasification reactor ( 31 ) has a measuring device which has an operating parameter, for. B. the temperature, detected and connected to the control member ( 10 ) in the fluidizing gas line ( 28 ) via a controller.