DE2950748C2

DE2950748C2 -

Info

Publication number: DE2950748C2
Application number: DE19792950748
Authority: DE
Inventors: Hans-Juergen 4720 Beckum De Janich
Original assignee: Pks-Engineering & Co Kg 4720 Beckum De GmbH
Current assignee: PKS-ENGINEERING GMBH & CO KG, 4720 BECKUM, DE
Priority date: 1979-12-17
Filing date: 1979-12-17
Publication date: 1988-07-14
Also published as: DE2950748A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1) zur Gaserzeugung aus feinkörnigem Brennstoff.The invention relates to a device (corresponding the preamble of claim 1) for gas generation from fine-grained fuel.

Zur Gaserzeugung aus feinkörnigem Brennstoff sind bereits Vorrichtungen bekannt, deren Reaktoren nach dem Wirbelschicht- oder Flugstaubwolkenverfahren arbeiten.For gas generation from fine-grained fuel already known devices, their reactors according to the fluidized bed or fly dust cloud method work.

Eine Gaserzeugungsvorrichtung, die nach dem Flugstaubwolkenverfahren arbeitet, ist in "VGB Kraftwerkstechnik" 59, Heft 7, Juli 1979, S. 564 bis 568, beschrieben. Diese Vorrichtung enthält einen etwa vertikal angeordneten schachtförmigen Reaktor, dem die Brennstoffe und das Vergasungsmittel von der Umfangswand her zugeführt werden. An das obere Ende des Reaktors schließt sich eine Kühlkammer für das nach oben abzuführende Nutzgas an.A gas generating device that uses the fly dust method works, is in "VGB Kraftwerkstechnik" 59, Issue 7, July 1979, pp. 564 to 568, described. This device contains approximately one vertically arranged shaft-shaped reactor, the the fuels and the gasifying agent from the Circumferential wall are supplied here. To the top the reactor closes a cooling chamber for the useful gas to be discharged upwards.

Da bei einer derartigen Vorrichtung das im Reaktor erzeugte Nutzgas in der Regel einem Abhitzekessel zugeführt wird, ist es erforderlich, das Nutzgas zunächst zu entstauben, um mitgeführte unvergaste Brennstoffteilchen abzuscheiden, die sonst zu einer Verstopfung sowie zu übermäßigem Verschleiß im Abhitzekessel führen würden. Die abgeschiedenen und unvergasten Brennstoffteilchen müssen dann wieder zum Reaktor zurückgeführt werden. Für die Entstaubung des Nutzgases zwischen Reaktor und Abhitzekessel verwendet man üblicherweise einen Heißgaszyklon. Er ist jedoch nicht nur in seiner Konstruktion verhältnismäßig aufwendig, sondern besitzt auch einen großen Raumbedarf. Ein weiterer beträchtlicher Aufwand ergibt sich durch die Fördereinrichtungen zum Rückführen der abgeschiedenen Brennstoffteilchen in den Reaktor. Bedient man sich hierzu pneumatischer Fördereinrichtungen, so erfordert dies eine Abkühlung der abgeschiedenen Brennstoffteilchen, was abgesehen von der Fördereinrichtung (einschließlich der wegen Druck und Temperatur sehr aufwendigen Austragsschleusen) noch einen zusätzlichen Mehraufwand bedingt. Hinzuzurechnen sind außerdem der Raumbedarf für Fördereinrichtungen und Kühleinrichtungen sowie die Betriebskosten dieser Einrichtungen.Because with such a device that in the reactor generated gas usually a waste heat boiler is supplied, it is necessary to use the useful gas first to dedust to be carried without gassing Separate fuel particles that would otherwise become a Blockage and excessive wear in the waste heat boiler would lead. The secluded and gassed fuel particles must then again be returned to the reactor. For dedusting of the useful gas between the reactor and the waste heat boiler a hot gas cyclone is usually used. However, it is not only proportionate in its construction complex, but also has one large space requirement. Another considerable effort results from the funding institutions for Return of the separated fuel particles in the reactor. If you use pneumatic for this Funding institutions, this requires one Cooling of the separated fuel particles, what apart from the funding agency (including the very because of pressure and temperature elaborate discharge locks) yet another Additional effort required. To be added also the space required for funding institutions and cooling facilities as well as operating costs of these facilities.

Durch die DE-OS 27 42 222 ist weiterhin eine dem Oberbegriff des Anspruches 1 entsprechende Gaserzeugungsvorrichtung bekannt, bei der in einem gemeinsamen Gehäuse übereinander eine Feststoff-Vergasungszone, eine Wirbelschicht-Vergasungszone, ein Reaktionsraum sowie ein Zyklonabscheider als Fliehkraftentstauber angeordnet sind.DE-OS 27 42 222 is still one of the Preamble of claim 1 corresponding gas generating device known at a common Housing a solid gasification zone one above the other, a fluidized bed gasification zone, a reaction chamber and a cyclone separator as Centrifugal dedusters are arranged.

Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Vorrichtung besteht in dem verhältnismäßig schlechten Abscheidegrad eines Zyklonabscheiders, was zur Folge hat, daß feine Brennstoffteilchen, die durch den Zyklonabscheider nicht aus dem Gasstrom abgeschieden werden, unverbrannt mit dem Nutzgas abgeführt werden, was den Wirkungsgrad der Vorrichtung erheblich beeinträchtigt.A major disadvantage of this known device is the relatively bad Separation efficiency of a cyclone separator, what has the consequence that fine fuel particles, the through the cyclone separator not from the gas flow be separated, unburned with the useful gas dissipate what the efficiency of the device significantly affected.

Um Verstopfungen und übermäßigen Verschleiß in einer nachgeschalteten Einrichtung zu vermeiden, muß bei der bekannten Ausführung dem Zyklonabscheider noch ein zusätzlicher Feinabscheider nachgeschaltet werden, was einen zusätzlichen Aufwand bedingt. Hinzu kommt als weiterer Nachteil, daß der im Kopfteil des Reaktors angeordnete Zyklonabscheider mit einer aufwendigen Eintrittsvorrichtung ausgestattet und aus besonders hitzebeständigem Material hergestellt sein muß. Am unteren Ende des Zyklonabscheiders muß ferner eine gesonderte Vergasungskammer mit gekühltem Mantel und mit einem ein Vergasungsmittel einspeisenden Injektor vorgesehen werden.To prevent constipation and excessive wear to avoid a downstream facility, in the known version, the cyclone separator an additional fine separator downstream be, which requires additional effort. Another disadvantage is that the Cyclone separators arranged in the head part of the reactor equipped with an elaborate entry device and made of particularly heat-resistant material must be made. At the bottom of the cyclone separator must also have a separate gasification chamber with chilled coat and with a Gasifier feeding injector provided will.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Art so auszubilden, daß sich bei einfachem konstruktiven Aufbau, günstigem Raumbedarf und relativ niedrigen Betriebskosten ein besonders hoher Abscheidegrad der im Nutzgas mitgeschleppten Brennstoffteilchen und eine sehr wirksame, einfache Kühlung des Nutzgases ergibt.The invention is therefore based on the object a device in the preamble of the claim 1 required type so that at simple construction, inexpensive space and a relatively low operating cost high degree of separation of the entrained in the useful gas Fuel particles and a very effective, simple cooling of the useful gas results.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing Features of claim 1 solved.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Appropriate embodiments of the invention are the subject of subclaims.

Durch die Ausbildung des Fliehkraftentstaubers als Drehströmungsentstauber wird einerseits ein besonders hoher Abscheidegrad von im Nutzgas noch enthaltenen Reststoff- bzw. Brennstoffteilchen erreicht und andererseits wird durch das Einführen von Kühlgas für die umlaufende Sekundärgasströmung eine sehr weitgehende Kühlung des aus dem Reaktor kommenden Nutzgases erzielt. Eine Kühlkammer, wie sie bei bekannten Ausführungen am oberen Ende des Reaktors zusätzlich vorgesehen ist, kann daher bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vollständig entfallen. Durch die Verwendung eines Drehströmungsentstaubers ergibt sich somit neben einem wesentlich verbesserten Entstaubungsgrad auch eine beträchtliche Verringerung des Raumbedarfs der Vorrichtung.By designing the centrifugal deduster as Rotary flow deduster is a special one high degree of separation of those still contained in the useful gas Residual or fuel particles reached and on the other hand by introducing of cooling gas for the circulating secondary gas flow very extensive cooling of the reactor upcoming commercial gas achieved. A cooling chamber like they in known designs at the top of the Reactor is additionally provided, can therefore the device according to the invention is completely eliminated. By using a three-phase deduster there arises next to one essential improved level of dust removal also a considerable Reduction in the space requirement of the device.

Die erfindungsgemäße Ausbildung der Vorrichtung ermöglicht nicht nur eine sehr wirkungsvolle Kühlung der abgeschiedenen Staubteilchen durch das Kühlgas, das in Form einer gleichsinnig zur Kernrotationsströmung drehenden, aber abwärts gerichteten Sekundärgasströmung den Drehströmungsentstauber durchsetzt, sondern ermöglicht auch eine problemlose Abscheidung und Rückführung der Staubteilchen in die Vergasungszone des Reaktors.The inventive design of the device not only enables very effective cooling of the separated dust particles through the Cooling gas, which is in the same direction as the core rotation flow rotating but downward Secondary gas flow the three-phase deduster enforced, but also enables one easy separation and recycling of dust particles into the gasification zone of the reactor.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann der zentrale Nutzgasauslaß mit den Drehströmungsentstauber durch ein Verbindungsrohr verbunden sein, das von unten her koaxial in diesen Drehströmungsentstauber hineinragt, wobei zwischen dem Mündungsende dieses Verbindungsrohres und der Innenwand des Entstaubergehäusemantels ein Ringraum vorhanden ist, der mit einem Ablaufrohr für abgeschiedene Feststoffteilchen in Verbindung steht. Durch eine entsprechende Ausbildung des Entstaubers und eine gewisse Überschußzuführung von Kühlluft (für die Sekundärgasströmung) kann das Austragen der Feststoffteilchen so gestaltet werden, daß eine besondere Austragsschleuse hierfür entfallen kann.According to one embodiment of the invention, the central useful gas outlet with three-phase deduster be connected by a connecting pipe that from below coaxially in this three-phase deduster protrudes, this between the end of the mouth Connection tube and the inner wall of the dust collector casing there is an annulus that with a drain pipe for separated solid particles communicates. By an appropriate Training of the dust collector and a certain excess supply of cooling air (for the secondary gas flow) can discharge the solid particles be designed so that a special discharge lock can be omitted for this.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Entstauber in axialer Verlängerung des Reaktors unmittelbar über diesem angeordnet ist, wobei die Innenräume von Entstauber und Reaktor einerseits über den Reaktorauslaß und andererseits über wenigstens eine am Außenumfang dieses Auslasses angeordnete, zur Rückführung der abgeschiedenen Brennstoffteilchen in den Reaktor dienende Öffnung miteinander in Verbindung stehen, und daß das Kühlgas mit solchem Überschuß dem Entstauber zugeführt wird, daß ein Teil des Kühlgases durch die Verbindungsöffnung in den Reaktor eintritt.According to another preferred embodiment provided that the deduster in axial extension of the reactor arranged immediately above this is, the interior of the deduster and reactor on the one hand via the reactor outlet and on the other hand via at least one on the outer circumference of this outlet arranged, for returning the deposited Fuel particles in the reactor serving opening communicate with each other, and that the cooling gas fed to the deduster with such excess that part of the cooling gas through the connection opening enters the reactor.

Durch diese Ausbildung ergibt sich vor allem baulich eine weitere Verbesserung der Vorrichtung. Durch die Anordnung des Drehströmungsentstaubers als unmittelbare axiale Verlängerung des Reaktors wird eine weitere beträchtliche Raumeinsparung für die Anordnung von Reaktor und Entstauber erzielt. Gleichzeitig ergibt sich noch ein bedeutender Vorteil dadurch, daß gesonderte Fördereinrichtungen, insbesondere pneumatische Fördereinrichtungen, vollkommen entfallen können, da das untere Entstauberende (Austritt der abgeschiedenen Feststoffteilchen) über die erwähnte Öffnung direkt mit dem Reaktor in Verbindung steht. Außerdem entfällt der sonst erforderliche Kühler für die abgeschiedenen Feststoffteilchen. Während üblicherweise am Feststoffaustragsende eines beispielsweise als Heißgaszyklon ausgebildeten Entstaubers eine Austragsschleuse für die Feststoffteilchen vorhanden sein muß, kann eine solche Einrichtung bei dieser bevorzugten Ausführungsform entfallen. Da nämlich das für die Erzeugung der Sekundärgasströmung im Entstauber eintretende Kühlgas mit einem entsprechenden Überschußanteil zugeführt wird, wird einerseits sichergestellt, daß ein kontinuierlicher Feststoffaustrag, also eine kontinuierliche Rückführung abgeschiedener Brennstoffteilchen in den Reaktor sichergestellt wird, und andererseits können durch das Kühlgas der Sekundärgasströmung plastische Schlacketeilchen im oberen Bereich des Reaktors vor ihrem Eintritt in den Entstauber verfestigt werden, wodurch die Staubabscheidung in diesem Entstauber erleichtert bzw. verbessert wird und Anbackungen vermieden werden.This training primarily results in construction a further improvement of the device. Through the Arrangement of the three-phase deduster as immediate axial extension of the reactor becomes a further considerable space savings for the arrangement achieved by reactor and deduster. At the same time there is another significant advantage that separate funding agencies, in particular pneumatic conveyors, completely eliminated can, since the lower deduster end (outlet of the separated solid particles) the aforementioned opening directly connected to the reactor stands. In addition, the otherwise required Cooler for the separated solid particles. While usually one at the solids discharge end for example, a deduster designed as a hot gas cyclone a discharge lock for the solid particles Such a facility can be present omitted in this preferred embodiment. Because that is for the generation of the secondary gas flow cooling gas entering the deduster a corresponding excess share is added, on the one hand it is ensured that a continuous Solid discharge, i.e. a continuous Return of separated fuel particles in the Reactor is ensured, and on the other hand can plastic through the cooling gas of the secondary gas flow Slag particles in the upper area of the reactor solidify their entry into the deduster, which facilitates dust separation in this deduster or is improved and caking is avoided.

Durch die Zuführung von Kühlgas (für den Sekundärgasstrom) in den Entstauber ergibt sich noch ein weiterer Vorteil: Durch diese Kühlgaszuführung in den Entstauber wird gleichzeitig eine Abkühlung des Außenmantels des Entstaubers erzielt mit der Folge einer geringen thermischen Belastung dieses Entstaubermantels. Hierdurch kann somit neben der bei bekannten Ausführungen üblichen, zusätzlichen Kühlkammer über dem Reaktor auch der Kühlmantel entfallen. By supplying cooling gas (for the secondary gas flow) there is another one in the deduster Advantage: This cooling gas supply in the A dedusting device also cools down the outer jacket of the deduster results in a low thermal load on this dust jacket. In this way, in addition to that in known Versions usual, additional cooling chamber the cooling jacket above the reactor is also eliminated.

Bei dieser Ausbildung und Wirkungsweise stellt sich außerdem die aus der Strömungstechnik bekannte "Magnuskraft" ein, durch die sich eine Art Quertrieb von der Wand weg in Richtung auf den Strömungskern (aufsteigende Rotationsströmung) des Entstaubers ergibt, so daß im Innenraum des Entstaubers die von der umlaufenden Sekundärgasströmung (Mantelströmung) mitgerissenen Brennstoffteilchen nicht an die Innenwand des Entstaubermantels gelangen und somit dort auch keinerlei Abrieb verursachen können. Aus diesem Grunde kann bei diesem Drehströmungsentstauber auf die sonst bei Heißgaszyklonen übliche Auskleidung aus hochwertigen, hitzebeständigen Verschleißmaterialien verzichtet werden. Dieser Vorteil ist auch im Hinblick auf die Sicherheit der Vorrichtung von Bedeutung, da der Verschleiß bei unter Hochdruck arbeitenden Einrichtungen stets problematisch ist.This training and mode of operation arises also the "Magnus force" known from fluid technology a through which a kind of transverse drive of the wall away towards the flow core (ascending Rotary flow) of the deduster, so that in the interior of the dust collector that of the rotating Secondary gas flow (jacket flow) entrained Do not put fuel particles on the inner wall of the dust collector jacket and thus there can also cause no abrasion. For this Basically, with this three-phase deduster the usual lining for hot gas cyclones made of high-quality, heat-resistant wear materials to be dispensed with. This advantage is also in the Important with regard to the safety of the device, because the wear on working under high pressure Facilities is always problematic.

Die am Außenumfang des Reaktorauslasses vorhandene Verbindungsöffnung zwischen Entstauber und Reaktor wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durch einen koaxial den Reaktorauslaß umgebenden Ringspalt gebildet, wodurch eine besonders störungsfreie Verbindung zwischen Entstauber und Reaktor - zwecks Rückführung der abgeschiedenen Brennstoffteilchen in den Reaktor - gewährleistet ist.The existing on the outer circumference of the reactor outlet Connection opening between deduster and reactor is in a preferred embodiment of the invention through a coaxial surrounding the reactor outlet Annular gap formed, which makes a special trouble-free connection between dust collector and reactor - For the return of the separated fuel particles into the reactor - is guaranteed.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann aber auch eine Gruppe von koaxial und ringförmig um den Reaktorauslaß herum angeordneten Öffnungen als Rückführungsverbindung zwischen Entstauber und Reaktor vorgesehen sein. According to another embodiment of the invention can also be a group of coaxial and ring-shaped openings arranged around the reactor outlet as a return connection between dedusters and reactor may be provided.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen sowie aus der folgenden Beschreibung einiger in der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsbeispiele. In der ganz schematisch gehaltenen Zeichnung zeigtFurther details of the invention emerge from the remaining subclaims and from the following Description of some illustrated in the drawing Embodiments. In the very schematic held drawing shows

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der der Reaktor als Flugstaubwolken-Reaktortyp ausgebildet ist und der darüber angeordnete Drehströmungsentstauber in seiner Gehäusemantelwand Kühlgas-Einlaßdüse aufweist; Fig. 1 is a vertical section through a first embodiment of the device according to the invention, wherein the reactor is designed as a flue dust clouds reactor type and arranged above Drehströmungsentstauber has cooling gas inlet nozzle in its housing casing wall;

Fig. 2 eine Vertikalschnittansicht durch ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem der Reaktor als Wirbelschicht-Reaktortyp ausgebildet ist, während der darüber angeordnete Drehströmungsentstauber an seinem oberen Ende einen Ringspalteinlaß für Kühlgas aufweist; Figure 2 is a vertical sectional view through a second embodiment in which the reactor is designed as a fluidized-bed reactor type, while arranged above Drehströmungsentstauber has at its upper end an annular gap inlet for cooling gas.

Fig. 3 eine Vertikalschnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung mit einem Flugstaubwolken-Reaktortyp. Fig. 3 is a vertical sectional view of another embodiment of the device with a type of dust cloud reactor.

Fig. 4 eine weitgehend schematisch gehaltene Gesamtdarstellung der Vorrichtung mit einem vierten Ausführungsbeispiel für die Zuordnung des Entstaubers (gesonderter Entstauber) zum Reaktor. Fig. 4 is a largely schematic overall view of the device with a fourth embodiment for the assignment of the deduster (separate deduster) to the reactor.

Die in Fig. 1 veranschaulichte Gaserzeugungsvorrichtung 1 enthält in ihrem unteren Abschnitt einen vertikal angeordneten schachtförmigen Reaktor 2 und in ihrem oberen Abschnitt einen Drehströmungsentstauber 3, der in axialer Verlängerung des Reaktors 2 unmittelbar auf diesem Reaktor angeordnet ist.The illustrated in Fig. 1 A gas generating apparatus 1 contains in its lower portion, a vertically disposed shaft-like reactor 2 and in its upper portion a Drehströmungsentstauber 3, which is arranged in the axial extension of the reactor 2 directly to this reactor.

Bei dem Reaktor 2 handelt es sich um einen solchen Reaktortyp, in den der zu vergasende Brennstoff über Eintrittsrohre bzw. -düsen 5 mit Hilfe eines Trägergases in Form von sogenannten Flugstaubwolken in den unteren Teil des Vergasungsraumes 6 eingeführt wird, der den Innenraum des Reaktors 2 bildet. Das untere Ende des Reaktors 2 bildet in üblicher Weise ein Schlackensumpf 7 mit einem zentralen unteren Schlackenauslaß 8. The reactor 2 is such a type of reactor into which the fuel to be gasified is introduced into the lower part of the gasification space 6 via inlet pipes or nozzles 5 with the aid of a carrier gas in the form of so-called airborne dust clouds, which part is the interior of the reactor 2 forms. The lower end of the reactor 2 forms a slag sump 7 with a central lower slag outlet 8 in the usual way.

Bei der in Fig. 1 veranschaulichten Vorrichtung 1 besitzt das Gehäuse des Reaktors 2 einen den Vergasungsraum 6 umgebenden, zylindrischen Doppelmantel (Druckmantel) 9, der von einem Kühlmittel, insbesondere Kühlwasser durchströmt wird. Das Gehäuse 10 des Drehströmungsentstaubers 3 bildet - wie sich aus Fig. 1 deutlich ersehen läßt - im wesentlichen die zylindrische obere Verlängerung des Reaktors 10 bzw. von dessen zylindrischem Doppelmantel 9, wobei die zylindrische Gehäusewand 10 a zwar ebenfalls als kühlmitteldurchflossener Doppelmantel ausgebildet sein könnte, was jedoch nicht unbedingt erforderlich ist und von dem jeweiligen Einsatzfall abhängt. Das im wesentlichen zylindrische Entstaubergehäuse 10 weist in seiner oberen Deckwand 10 b einen axialen Nutzgasaustrittsstutzen 11 auf.In the example illustrated in Fig. 1 the device 1, the housing has a reactor 2 the gasification chamber 6 surrounding cylindrical double jacket (print coat) 9, which is flowed through by a coolant, in particular cooling water. The housing 10 of the rotary flow deduster 3 forms - as can be clearly seen from FIG. 1 - essentially the cylindrical upper extension of the reactor 10 or of its cylindrical double jacket 9 , the cylindrical housing wall 10 a could also be designed as a double jacket through which coolant flows, however, this is not absolutely necessary and depends on the particular application. The substantially cylindrical Entstaubergehäuse 10 has in its upper top wall 10 b is an axial Nutzgasaustrittsstutzen. 11

In der Gehäusewand 10 a sind Kühlgaszuführeinrichtungen vorgesehen, die im Falle der Fig. 1 durch Kühlgas- Einlaßdüsen 12 gebildet sind. Die Kühlgas-Einlaßdüsen 12 sind gleichmäßig über Umfang und Höhe der Gehäusewand 10 a verteilt und in dieser Gehäusewand 10 a so angeordnet, daß sie tangential in den Innenraum des Drehströmungsentstaubers 3 sowie schräg nach unten gerichtet sind. Die zylindrische Gehäusewand 10 a ist von einem Ringraum 13 umgeben und weist einen Kühlgaszuführstutzen 14 auf, der mit irgendeiner Kühlgasquelle in Verbindung steht.In the housing wall 10 a cooling gas supply devices are provided, which in the case of FIG. 1 are formed by cooling gas inlet nozzles 12 . The cooling gas inlet nozzles 12 are evenly distributed over the circumference and height of the housing wall 10 a and arranged in this housing wall 10 a so that they are directed tangentially into the interior of the rotary flow deduster 3 and obliquely downwards. The cylindrical housing wall 10 a is surrounded by an annular space 13 and has a cooling gas supply nozzle 14 which is connected to any source of cooling gas.

Der Reaktor 2 besitzt in seinem oberen Bereich einen zentralen Auslaß für das Gas. Dieser Reaktorauslaß wird im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 durch ein koaxial in den über dem Reaktor 2 angeordneten Drehströmungsentstauber 3 hineinragendes, zylindrisches Gasauslaßrohr 15 gebildet. An das untere Ende dieses Gasauslaßrohres 15 schließt sich ein konisch nach unten erweiterter, glockenartiger Sammelhaubenteil 16 an, an dessen unterem Rand ein sich nach unten in den Reaktorinnenraum (Vergasungsraum 6) erstreckender, zylindrischer Verlängerungskragen 16 a angeschlossen ist. Dieses aus den Teilen 15, 16, 16 a bestehende Verbindungselement zwischen Entstauber 3 und Reaktor 2 ist dabei so ausgebildet und angeordnet, daß zwischen dem Gasauslaßrohr 15 und dem Sammelhaubenteil 16, 16 a einerseits und den Innenwänden von Reaktor 2 bzw. Entstauber 3 andererseits ein Eintrittsringspalt vom Entstauber 3 zum Reaktor 2 vorhanden ist. Neben dieser Verbindung ist zwischen dem Reaktor 2 und dem Entstauber 3 noch eine zweite Verbindung vorhanden, nämlich durch das den Reaktorauslaß bildende Gasauslaßrohr 15. In diesem Gasauslaßrohr 15 können vorteilhafterweise noch Dralleinbauten 18 vorgesehen sein. Es ist ferner aus strömungstechnischen Gründen zweckmäßig, wenn mit kurzem Abstand vor der Mündung 15 a des Gasauslaßrohres 15 ein rotationssymmetrischer Verdrängungskörper 19 koaxial im Drehströmungsentstauber 3 angeordnet ist.The reactor 2 has a central outlet for the gas in its upper region. In the exemplary embodiment in FIG. 1, this reactor outlet is formed by a cylindrical gas outlet pipe 15 projecting coaxially into the rotary flow deduster 3 arranged above the reactor 2 . Is at the lower end of the gas exhaust pipe 15, a flared downwards, bell-like collecting hood part 16 connects, connected at its lower edge an extending, after the interior of the reactor bottom (gasification chamber 6) cylindrical extension collar 16 a. This consisting of parts 15, 16, 16 a connecting element between dust collector 3 and reactor 2 is designed and arranged such that between the gas outlet pipe 15 and the hood part 16, 16 a on the one hand and the inner walls of the reactor 2 or dust extractor 3 on the other Entry ring gap from dust collector 3 to reactor 2 is present. In addition to this connection, there is a second connection between the reactor 2 and the deduster 3 , namely through the gas outlet pipe 15 forming the reactor outlet. Swirl internals 18 can advantageously also be provided in this gas outlet pipe 15 . It is also expedient for fluidic reasons if a rotationally symmetrical displacement body 19 is arranged coaxially in the rotary flow deduster 3 with a short distance in front of the mouth 15 a of the gas outlet pipe 15 .

Wie sich aus Fig. 1 erkennen läßt, besitzen Reaktor 2, Drehströmungsentstauber 3, Gasauslaßrohr 15, Sammelhaubenteil 16 und Nutzgasaustrittsstutzen 11 eine gemeinsame vertikale Achse 20, so daß sie auch zueinander koaxial ausgerichtet sind.As can be seen from FIG. 1, the reactor 2 , three-phase dust extractor 3 , gas outlet pipe 15 , collecting hood part 16 and useful gas outlet connection 11 have a common vertical axis 20 , so that they are also coaxially aligned with one another.

Zur Ausbildung des aus den Teilen 15, 16, 16 a bestehenden Verbindungselements läßt sich noch sagen, daß hier zumindest der Sammelhaubenteil 16, 16 a, im Bedarfsfalle aber auch noch das Gasauslaßrohr mit einer Doppelwand ausgebildet sein kann, die von einem Kühlmittel (z. B. Wasser) durchströmt wird, damit dieses Verbindungselement gegebenenfalls zuverlässig gekühlt werden kann.To form the connecting element consisting of parts 15, 16, 16 a , it can still be said that here at least the collecting hood part 16, 16 a , but if necessary, the gas outlet pipe can also be formed with a double wall which is separated from a coolant (e.g. B. water) is flowed through, so that this connecting element can optionally be reliably cooled.

Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung 1 ist folgendermaßen:The operation of this device 1 is as follows:

Im Vergasungsraum 6 des Reaktors 2 wird der über die Eintrittsdüsen 5 mit Hilfe eines Trägergases eingeführte Brennstoff in üblicher Weise in Flugstaubwolken vergast. Das erzeugte Nutzgas (Pfeile 21) steigt nach oben und gelangt durch den Sammelhaubenteil 16, 16 a sowie durch das Gasauslaßrohr 15 in den Drehströmungsentstauber 3. Durch die im Gasauslaßrohr 15 vorgesehenen Dralleinbauten 18 sowie zusätzlich durch den Verdrängungskörper 19 wird eine aufsteigende Rotationsströmung 22 in Form einer Kernströmung begünstigt. Gleichzeitig wird über den Kühlgaszuführstutzen 14, den Ringraum 13 und die Kühlgaseinlaßdüsen 12 inertes Kühlgas (Pfeile 23) in der Weise in den Drehströmungsentstauber eingeführt, daß sich eine im gleichen Drehsinne wie die Rotationsströmung 22, jedoch mit abwärts gerichteter Komponente drehende Sekundärgasströmung 24 nach Art einer Potentialströmung ergibt. Diese Sekundärgasströmung 24 wird aufgrund der Ausrichtung und Anordnung der Einlaßdüsen 12 erzielt.In the gasification chamber 6 of the reactor 2 , the fuel introduced via the inlet nozzles 5 with the aid of a carrier gas is gasified in the usual way in clouds of dust. The useful gas generated (arrows 21 ) rises and passes through the collecting hood part 16, 16 a and through the gas outlet pipe 15 into the rotary flow deduster 3 . An upward rotating flow 22 in the form of a core flow is favored by the swirl internals 18 provided in the gas outlet pipe 15 and additionally by the displacement body 19 . At the same time, inert cooling gas (arrows 23 ) is introduced into the rotary flow deduster via the cooling gas supply nozzle 14 , the annular space 13 and the cooling gas inlet nozzles 12 in such a way that a secondary gas flow 24 rotating in the same direction as the rotating flow 22 , but with a downward-pointing component, occurs in the manner of a Potential flow results. This secondary gas flow 24 is achieved due to the orientation and arrangement of the inlet nozzles 12 .

In dem aus dem Reaktor 2 in den Entstauber 3 eintretenden Nutzgasstrom (Pfeile 21) ist im allgemeinen noch ein unerwünschter Anteil unvergaster Brennstoffteilchen enthalten, die also mit in den Drehströmungsentstauber 3 eingebracht werden. Diese unvergasten Brennstoffteilchen werden zunächst durch die gleichgerichtete Strömungskraft weiter nach oben getragen, dann aber aufgrund der Wirkung der Zentrifugalkraft in die die Rotationsströmung 22 überlagernde Sekundärgasströmung ausgetragen. Da die potentialströmungsartige Sekundärgasströmung 24 nach unten gegen den Ringspalt 17 (im Bereich des Reaktorauslasses) gerichtet ist, werden die aus der Rotationsströmung 22 des Nutzgases ausgeschiedenen Brennstoffteilchen mit nach unten geführt, und da ferner das Kühlgas (Pfeile 23) mit einem solchen Überschuß zugeführt wird, daß ein Teil dieses Kühlgases durch den Ringspalt 17 in den Reaktor 2 bzw. in dessen Vergasungsraum 6 eintritt, werden auch die abgeschiedenen unvergasten Brennstoffteilchen kontinuierlich und zuverlässig in den Vergasungsraum 6 des Reaktors 2 zurückgeführt, ohne daß dies von der im Vergasungsraum 6 aufsteigenden Nutzgasströmung beeinträchtigt werden kann. Durch die Höhe des Verlängerungskragens 16 a des Sammelhaubenteiles 16 läßt sich noch beeinflussen, wie tief die Brennstoffteilchen in den Vergasungsraum 6 zurückgeführt werden können. Unterhalb des Sammelhaubenteiles 16 läßt sich in Fig. 1 gut erkennen, daß dort der durch den Ringspalt 17 nach unten durchgetretene Anteil 24 a des Sekundärgases aufgrund des aufwärts strömenden Nutzgases (Pfeile 21) in seiner Strömungsrichtung umgekehrt und mit dem Nutzgas durch das Gasauslaßrohr 15 in den Entstauber 3 zurückgeführt wird. Dadurch, daß ein Teil des Sekundärgases bzw. Kühlgases mit in den oberen Teil des Reaktors 2 bzw. in dessen Vergasungsraum 6 gelangt, werden die hier eventuell noch plastischen unvergasten Feststoffteilchen im Nutzgas verfestigt. Durch das Einführen von Kühlgas (Pfeile 23) für die Sekundärgasströmung 24 ergibt sich auch eine ausgezeichnete Kühlung der zylindrischen Gehäusewand 10 a des Entstaubers 3. Das so mit einem äußerst hohen Entstaubungsgrad von Feststoffteilchen befreite und dabei auch stark abgekühlte Nutzgas wird dann über den Nutzgas-Austrittsstutzen 11 abgeführt und kann ohne weitere Zwischenentstaubung einem Abhitzekessel zugeleitet werden.In the useful gas stream (arrows 21 ) entering the deduster 3 from the reactor 2, there is generally still an undesirable proportion of non-gassed fuel particles which are therefore also introduced into the three- stream deduster 3 . These non-gasified fuel particles are initially carried further upward by the rectified flow force, but are then discharged into the secondary gas flow overlying the rotary flow 22 due to the action of the centrifugal force. Since the potential flow-like secondary gas flow 24 is directed downward against the annular gap 17 (in the region of the reactor outlet), the fuel particles which have been separated from the rotary flow 22 of the useful gas are carried downward, and since the cooling gas (arrows 23 ) is also supplied with such an excess That part of this cooling gas enters the reactor 2 or its gasification chamber 6 through the annular gap 17 , the separated non-gasified fuel particles are also continuously and reliably returned to the gasification chamber 6 of the reactor 2 , without this being caused by the useful gas flow rising in the gasification chamber 6 can be affected. The height of the extension collar 16 a of the collecting hood part 16 can also influence how deep the fuel particles can be returned to the gasification chamber 6 . Below the collecting hood part 16 it can be clearly seen in FIG. 1 that the portion 24 a of the secondary gas which has passed down through the annular gap 17 is reversed in its flow direction due to the upward flowing useful gas (arrows 21 ) and with the useful gas through the gas outlet pipe 15 in the deduster 3 is returned. The fact that part of the secondary gas or cooling gas also reaches the upper part of the reactor 2 or its gasification chamber 6 solidifies the possibly still plastic, non-gasified solid particles in the useful gas. The introduction of cooling gas (arrows 23 ) for the secondary gas flow 24 also results in excellent cooling of the cylindrical housing wall 10 a of the deduster 3 . The process gas, which is freed from solid particles with an extremely high degree of dedusting and thereby also greatly cooled, is then discharged via the service gas outlet connection 11 and can be fed to a waste heat boiler without further intermediate dedusting.

In einer Modifizierung der in Fig. 1 dargestellten Gaserzeugungsvorrichtung 1 kann - wie in Fig. 1 gestrichelt angedeutet - von oben her noch ein Brennstoffeinlaßrohr 25 koaxial in den Entstauber 3 so weit eingeführt werden, daß es im Bereich zwischen der Gasauslaßrohrmündung 15 a und dem Verdrängungskörper 19 ausmündet, wobei es dann auch diesen Verdrängungskörper 19 koaxial durchsetzt. Mit Hilfe dieses Brennstoffeinlaßrohres 25 kann der gesamte Brennstoffbedarf des Reaktors oder nur ein Teil davon zunächst in den Entstauber 3 eingebracht werden. Hier gelangt der Brennstoff dann zunächst in die aufsteigende Rotationsströmung 22, wird von dort - genau wie die unvergasten Brennstoffteilchen - in die überlagernde, abwärts gerichtete Sekundärgasströmung 24 ausgetragen und gelangt dann zusammen mit den zurückzuführenden unvergasten Brennstoffteilchen über den Ringspalt 17 in den Vergasungsraum 6 des Reaktors 2. Auf diese Weise können die einzuführenden Brennstoffe wärmewirtschaftlich äußerst vorteilhaft vorgewärmt in den Vergasungsraum 6 eingebracht werden. Über die Eintrittsdüsen 5 brauchten dann lediglich noch Vergasungsmittel bzw. der übrige Anteil des Brennstoffes eingebracht zu werden. . In a modification of the gas generating device 1 shown in Figure 1 can - as shown in Figure 1 indicated by dashed lines -. Yet a fuel inlet tube 25 inserted from above coaxially so far into the dust collector 3 are that in the region between the Gasauslaßrohrmündung 15 is a and the displacement body 19 opens out, it then also coaxially penetrates this displacement body 19 . With the aid of this fuel inlet pipe 25 , the entire fuel requirement of the reactor or only a part thereof can first be introduced into the deduster 3 . Here, the fuel first arrives in the ascending rotational flow 22 , is discharged from there - just like the non-gasified fuel particles - into the overlying, downward-directed secondary gas flow 24 and then, together with the non-gasified fuel particles to be returned, passes through the annular gap 17 into the gasification chamber 6 of the reactor 2nd In this way, the fuels to be introduced can be introduced into the gasification chamber 6 in an extremely advantageous manner preheated in terms of thermal economy. It was then only necessary to introduce gasifying agent or the rest of the fuel via the inlet nozzles 5 .

In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel veranschaulicht, bei dem die Gaserzeugungsvorrichtung 31 ebenfalls in ihrem unteren Abschnitt einen vertikal angeordneten, schachtförmigen Reaktor 32 und in ihrem oberen Abschnitt einen Drehströmungsentstauber 33 enthält, der - genau wie im ersten Ausführungsbeispiel - in axialer Verlängerung (vertikale Achse 34) unmittelbar über diesem Reaktor 32 angeordnet ist. Der Reaktor 32 und der Drehströmungsentstauber 33 besitzen in diesem Ausführungsbeispiel einen gemeinsamen zylindrischen Gehäusemantel 35, der von Kühlwasser durchströmt sein kann. Reaktor 32 und Entstauber 33 können somit im wesentlichen in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein.A second exemplary embodiment is illustrated in FIG. 2, in which the gas generating device 31 also contains a vertically arranged, shaft-shaped reactor 32 in its lower section and a rotary flow deduster 33 in its upper section, which - just like in the first exemplary embodiment - has an axial extension (vertical Axis 34 ) is arranged directly above this reactor 32 . In this exemplary embodiment, the reactor 32 and the rotary flow deduster 33 have a common cylindrical housing jacket 35 , through which cooling water can flow. Reactor 32 and deduster 33 can thus be housed essentially in a common housing.

Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist der Reaktor 32 dieses Ausführungsbeispieles jedoch in der als Wirbelschicht-Reaktortyp bekannten Ausführung ausgebildet. Der Reaktor 32 enthält dabei in seiner unteren Hälfte ein Wirbelbett 36, in das der Brennstoff mit Hilfe einer Rohrschnecke 37 oder dergleichen eingebracht wird. Am unteren Ende des Reaktors 32 befindet sich ein Ascheaustragsrohr 38, und außerdem ist noch eine übliche Zuführung 39 für Vergasungsmittel - einerseits in das Wirbelbett 36 und andererseits in den Bereich über dem Wirbelbett - vorhanden.In contrast to the exemplary embodiment according to FIG. 1, however, the reactor 32 of this exemplary embodiment is designed in the embodiment known as a fluidized bed reactor type. The reactor 32 contains in its lower half a fluidized bed 36 into which the fuel is introduced using a tubular screw 37 or the like. At the lower end of the reactor 32 there is an ash discharge pipe 38 , and there is also a conventional feed 39 for gasifying agents - on the one hand into the fluidized bed 36 and on the other hand into the area above the fluidized bed.

Im Übergangsbereich vom Reaktor 32 in den Drehströmungsentstauber 33 sind in gleicher Weise wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ein Gasauslaßrohr 15′ mit Dralleinbauten 18′ sowie ein sich an den unteren Rand des Gasauslaßrohres 15′ anschließender Sammelhaubenteil 16′, 16 a′ vorhanden, so daß hier (Fig. 2) der gleiche Reaktorauslaß gebildet ist, wie beim Beispiel der Fig. 1. Auf diese Weise ist auch hier ein Ringspalt 17′ für die Rückführung von abgeschiedenen Brennstoffteilchen aus dem Entstauber 33 in den Reaktor 32 vorhanden. Über der Mündung 15 a′ des Gasauslaßrohres 15′ befindet sich auch hier wiederum - mit geringem Abstand und bei koaxialer Anordnung - ein Verdrängungskörper 19′; außerdem ist in der oberen Deckwand 10 b′ des Entstaubergehäuseteiles wiederum ein Nutzgasaustrittsstutzen 11′ koaxial zu dem unten einmündenden Gasauslaßrohr 15′ angeordnet. Soweit ist der Drehströmungsentstauber 33 also in der gleichen Weise ausgebildet wie der Entstauber 3 gemäß Fig. 1.In the transition area from the reactor 32 in the three-phase dust extractor 33 are in the same way as in the embodiment shown in FIG. 1, a gas outlet pipe 15 'with swirl internals 18 ' and an adjoining the lower edge of the gas outlet pipe 15 'connecting hood part 16 ', 16 a ', so that here ( Fig. 2) the same reactor outlet is formed as in the example of Fig. 1. In this way there is also an annular gap 17 'for the return of separated fuel particles from the deduster 33 in the reactor 32 . About the mouth 15 a 'of the gas outlet pipe 15 ' is here again - with a small distance and with a coaxial arrangement - a displacement body 19 '; in addition, in the upper cover wall 10 b 'of the deduster housing part, in turn, a useful gas outlet connection 11 ' is arranged coaxially with the gas outlet pipe 15 'which opens at the bottom'. So far, the rotary flow deduster 33 is designed in the same way as the deduster 3 according to FIG. 1.

Der wesentliche Unterschied des Entstaubers 33 gegenüber der Ausführungsform gemäß Fig. 1 besteht in der Ausführung für die Einrichtungen zur Kühlgaszufuhr in den Entstauber 33. Für die Kühlgaszuführung besitzt der Entstauber 33 einen weiteren Ringspalt 40 an seinem oberen Ende, der durch die Innenwand des Gehäusemantels 35 (oberes Ende) und einen von der Deckwand 10 b′, also von oben her in das Innere des Entstaubers 33 hineinragenden, etwa zylindrischen Wandteil 41 gebildet wird. Der Ringspalt 40 bzw. der darüber befindliche Ringraum 42 steht einerseits über einen Kühlgaszuführstutzen 43 mit einer Kühlgasquelle und andererseits mit dem Innenraum des Entstaubers 33 in Verbindung. Im Ringspalt 40 sind ferner noch Dralleinbauten 44 vorgesehen. Durch die Ausbildung des Ringspaltes 40 und die darin angeordneten Dralleinbauten 44 wird mit Hilfe des über den Zuführstutzen 43 eingeführten Kühlgases wiederum - genau wie beim Beispiel der Fig. 1 - eine mit abwärts gerichteter Komponente umlaufende Sekundärgasströmung 24′ erzeugt, die gleichsinnig dreht wie die vom aufsteigenden Nutzgas (aus dem Reaktor 32) gebildete, nach oben strömende Rotationsströmung 22′, wobei die aufsteigende Rotationsströmung 22′ wiederum von der nach Art einer Potentialströmung abwärts gerichteten Sekundärgasströmung 24′ überlagert wird.The main difference between the deduster 33 and the embodiment according to FIG. 1 is the design for the devices for supplying cooling gas to the deduster 33 . For the cooling gas supply, the dust extractor 33 has a further annular gap 40 at its upper end, which extends through the inner wall of the housing shell 35 (upper end) and one from the top wall 10 b ', that is from above into the interior of the dust extractor 33 , approximately cylindrical Wall part 41 is formed. The annular gap 40 or the annular space 42 located above it is connected on the one hand to a cooling gas source via a cooling gas supply connector 43 and on the other hand to the interior of the deduster 33 . Swirl internals 44 are also provided in the annular gap 40 . Just as in the example of Figure 1 - -. By forming the annular gap 40 and disposed therein, swirl baffles 44, with the aid of the introduced through the feed pipe 43 the cooling gas, in turn, a circumferential with downward component of the secondary gas flow creates 24 ', which rotates in the same direction as that from ascending useful gas (from the reactor 32 ) formed, upward rotating flow 22 ', the ascending rotary flow 22 ' is in turn superimposed by the secondary gas flow 24 'directed in the manner of a potential flow.

Der Abscheidevorgang von unvergasten Brennstoffteilchen aus dem aufsteigenden Nutzgas sowie das Zurückführen der abgeschiedenen Brennstoffteilchen in den Innenraum des Reaktors 32 erfolgt ansonsten in genau der gleichen Weise wie es anhand des ersten Ausführungsbeispieles (Fig. 1) beschrieben worden ist.The separation process of non-gassed fuel particles from the rising useful gas and the return of the separated fuel particles into the interior of the reactor 32 are otherwise carried out in exactly the same way as has been described with reference to the first exemplary embodiment ( FIG. 1).

Der Drehströmungsentstauber braucht jedoch nicht unbedingt als zylindrische obere Fortsetzung eines Reaktors ausgebildet zu sein, wie es bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen (Fig. 1 und 2) der Fall ist.However, the rotary flow deduster does not necessarily have to be designed as a cylindrical upper continuation of a reactor, as is the case with the previous exemplary embodiments ( FIGS. 1 and 2).

Fig. 3 veranschaulicht daher eine weitere Ausführungsform der Gaserzeugungsvorrichtung 51, deren unterer Teil wiederum als Reaktor 52 ausgebildet ist, während ihr oberer Abschnitt durch einen Drehströmungsentstauber 33 gebildet ist, der in axialer Verlängerung (vertikale Achse 53) des Reaktors 52 unmittelbar auf diesem angeordnet ist. Fig. 3, therefore, illustrates a further embodiment of the gas generating device 51, whose lower part is in turn constructed as a reactor 52, while its upper portion is formed by a Drehströmungsentstauber 33, which in an axial extension (vertical axis 53) of the reactor 52 is arranged directly on this .

Bei dem hier vorgesehenen Drehströmungsentstauber 53 handelt es sich baulich um die gleiche Ausführung wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2, d. h., daß in diesem Ausführungsbeispiel alle gleichartig ausgebildeten Teile mit denselben Bezugszeichen wie im Beispiel der Fig. 2 bezeichnet sind, so daß sich eine erneute Beschreibung dieses Drehströmungsentstaubers weitgehend erübrigt. Es sei lediglich darauf hingewiesen, daß im Falle der Fig. 3 der Drehströmungsentstauber 33 vorzugsweise ein eigenes Gehäuse mit zylindrischem Mantel 54 aufweist, das in irgendeiner geeigneten Weise mit dem oberen Ende des Reaktors 52 verbunden sein kann.The three-phase dust extractor 53 provided here is structurally the same design as in the exemplary embodiment in FIG. 2, that is to say in this exemplary embodiment all parts of the same design are designated with the same reference numerals as in the example in FIG. 2, so that a new one Description of this three-phase deduster is largely unnecessary. It should only be pointed out that in the case of FIG. 3, the rotary flow deduster 33 preferably has its own housing with a cylindrical jacket 54 , which can be connected in any suitable manner to the upper end of the reactor 52 .

Auch der im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 vorgesehene Reaktor 52 ist als Flugstaubwolken-Reaktortyp ausgebildet, der im Vergleich zu den beiden vorhergehenden Ausführungsbeispielen jedoch ein verhältnismäßig flaches Gehäuse 55 aufweist, das gegenüber dem Gehäusemanteldurchmesser des Drehströmungsentstaubers 33 einen wesentlich größeren Durchmesser besitzt. Diesem Reaktor 52 werden von der Umfangswand 55 a her fein zermahlene Brennstoffe zusammen mit Vergasungsmittel (und gegebenenfalls Trägergas) über mehrere Zuführrohre 56 eingeblasen, wie es an sich bekannt ist. Am unteren Ende des Reaktors 52 befindet sich - koaxial zur vertikalen Achse 53 - ein Schlackensumpf 57 (gegebenenfalls mit Wasserbad für Schlackengranulierung), an den sich nach unten ein verschließbarer Abzugsstutzen 58 anschließt.The reactor 52 provided in the exemplary embodiment of FIG. 3 is also designed as a type of dust cloud reactor, which, however, has a relatively flat housing 55 in comparison to the two previous exemplary embodiments, which has a substantially larger diameter than the housing shell diameter of the rotary flow deduster 33 . From the peripheral wall 55 a, finely ground fuels are blown into this reactor 52 together with gasification agent (and optionally carrier gas) via a plurality of feed pipes 56 , as is known per se. At the lower end of the reactor 52 there is - coaxially to the vertical axis 53 - a slag sump 57 (optionally with a water bath for slag granulation), which is followed by a closable discharge nozzle 58 .

Auch in diesem Ausführungsbeispiel gelangen die im Reaktor 52 erzeugten Nutzgase (Pfeile 21) nach oben in den Drehströmungsentstauber 33, indem sie den Sammelhaubenteil 16′, 16 a′ und das Gasauslaßrohr 15′ nach oben durchsetzen. Im Drehströmungsentstauber 33 werden dann aus dem aufsteigenden Nutzgas (aufsteigende Rotationsströmung 22′) die darin noch enthaltenen Brennstoffteilchen nach außen in die die Rotationsströmung 22′ überlagernde, abwärts rotierende Mantelströmung (Sekundärgasströmung 24′) ausgetragen und durch den Ringspalt 17′ in den Reaktor 52 zurückgeführt, wie es insbesondere anhand der Fig. 1 bereits ausführlich erläutert worden ist.Also in this embodiment, the useful gases generated in the reactor 52 (arrows 21 ) go up into the rotary flow deduster 33 by passing through the collecting hood part 16 ', 16 a ' and the gas outlet pipe 15 'upwards. In the three-phase dust extractor 33 , the fuel particles still contained therein are then discharged outward from the ascending useful gas (ascending rotational flow 22 ') into the downward rotating sheath flow (secondary gas flow 24 ') overlaying the rotational flow 22 'and returned to the reactor 52 through the annular gap 17 ' , as has already been explained in detail with reference to FIG. 1.

In Fig. 4 ist eine weitgehend schematisch gehaltene Gesamtanordnung einer Gaserzeugungsvorrichtung 61 veranschaulicht. Diese Vorrichtung 61 enthält einen beispielsweise als im wesentlichen zylindrischen, schachtförmigen Flugstaubwolken-Reaktortyp ausgebildeten Reaktor 62, über dem ein gesonderter Entstauber angeordnet ist, der wiederum als Drehströmungsentstauber 63 ausgebildet ist. Der Entstauber 63 steht über sein Ablaufrohr 64 für abgeschiedene Feststoffteilchen mit einem üblichen Feststoffteilchenkühler (Flugkokskühler) 65 in Verbindung, dessen unteres Ende über eine druckdichte Austragsschleuse 66 zu einem üblichen pneumatischen Druckgefäßförderer führt, der im dargestellten Beispiel zwei abwechselnd fördernde und zu erfüllende Druckbehälter 67 enthält. Von diesen Druckbehältern 67 können dann die im Entstauber 63 abgeschiedenen und im Kühler 65 abgekühlten Feststoffteilchen über eine pneumatische Förderleitung 68 in Richtung des Pfeiles 69 der Zuförderleitung 70 für frischen Brennstoff zugeführt werden, wobei dieser frische Brennstoff (Pfeil 71) dann zusammen mit den abgeschiedenen Feststoffteilchen aus dem Entstauber 63 einem in der Zeichnung nur angedeuteten - vorzugsweise pneumatischen - Förder- und Dosiersystem 72 zugeleitet wird. Durch dieses Förder- und Dosiersystem 72 wird der Brennstoff dann in der gleichen Weise in den Reaktor 62 eingeführt, wie es beispielsweise anhand der Fig. 1 bereits beschrieben worden ist. Auch dieser Reaktor 62 enthält einen Schlackensumpf 73 und einen Schlackenauslaß 74. Zur baulichen Ausführung dieses Reaktors 62 sei noch gesagt, daß das Reaktorgehäuse in üblicher Weise einen von einem Kühlmittel (z. B. Wasser) durchflossenen Doppelmantel 75 besitzt. Das obere Ende des Reaktorgehäuses ist weitgehend durch eine Deckwand 76 verschlossen, die eine obere zentrale Auslaßöffnung 77 für Nutzgas enthält. An diese Auslaßöffnung 77 der Deckwand 76 schließt sich ein Verbindungsrohr 78 an, das zum Drehströmungsentstauber 63 führt. Dieses Verbindungsrohr 78 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel nur ein verhältnismäßig kurzes gerades Rohr und ragt von unten her koaxial in den Drehströmungsentstauber 63 hinein. Hierbei ist zwischen dem Mündungsende 78 a des Verbindungsrohres 78 und der Innenwand des Entstaubergehäusemantels 79 ein Ringraum 80 vorhanden, der mit dem Ablaufrohr 64 in Verbindung steht. FIG. 4 illustrates an overall arrangement of a gas generating device 61 that is kept largely schematic. This device 61 contains, for example, a reactor 62 , which is designed as an essentially cylindrical, shaft-shaped fly dust cloud reactor type, above which a separate deduster is arranged, which in turn is designed as a rotary flow deduster 63 . The deduster 63 is connected via its drain pipe 64 for separated solid particles to a conventional solid particle cooler (flying coke cooler) 65 , the lower end of which leads via a pressure-tight discharge lock 66 to a conventional pneumatic pressure vessel conveyor which, in the example shown, contains two pressure containers 67 which alternately convey and have to be fulfilled . From these pressure vessels 67 , the solid particles separated in the deduster 63 and cooled in the cooler 65 can then be fed via a pneumatic delivery line 68 in the direction of arrow 69 to the feed line 70 for fresh fuel, this fresh fuel (arrow 71 ) then together with the separated solid particles from the deduster 63 is fed to a - preferably pneumatic - conveying and metering system 72 only indicated in the drawing. This feed and metering system 72 then introduces the fuel into the reactor 62 in the same manner as has already been described, for example, with reference to FIG. 1. This reactor 62 also contains a slag sump 73 and a slag outlet 74 . Regarding the construction of this reactor 62, it should also be said that the reactor housing has a double jacket 75 through which a coolant (e.g. water) flows in the usual way. The upper end of the reactor housing is largely closed by a top wall 76 which contains an upper central outlet opening 77 for useful gas. A connecting pipe 78 connects to this outlet opening 77 of the top wall 76 and leads to the rotary flow deduster 63 . In the exemplary embodiment shown, this connecting tube 78 is only a relatively short straight tube and projects coaxially from below into the rotary flow deduster 63 . Here, an annular space 80 is present between the mouth end 78 a of the connecting pipe 78 and the inner wall of the dust collector casing 79 , which is connected to the drain pipe 64 .

Es sei an dieser Stelle noch bemerkt, daß der Entstauber 63 im Bedarfsfalle (beispielsweise aus zwingenden Platzgründen) versetzt gegenüber dem Reaktor angeordnet sein könnte. Die Fig. 4 zeigt dagegen eine bevorzugte Zuordnung eines gesondert ausgebildeten Drehströmungsentstaubers 63 zum Reaktor 62, indem der Entstauber 63 koaxial (vertikale Achse 81) über dem Reaktor 62 angeordnet ist, so daß nur ein verhältnismäßig kurzes gerades Verbindungsrohr 78 erforderlich ist.It should also be noted at this point that the deduster 63 could be arranged offset with respect to the reactor if necessary (for example for reasons of space constraint). FIG. 4, on the other hand, shows a preferred assignment of a specially designed rotary flow deduster 63 to the reactor 62 , in that the deduster 63 is arranged coaxially (vertical axis 81 ) above the reactor 62 , so that only a relatively short straight connecting pipe 78 is required.

Was die bauliche und funktionelle Ausbildung des Drehströmungsentstaubers 63 anbelangt, so kann dieser Drehströmungsentstauber generell sowohl in der Entstauberausführung gemäß Fig. 1 als auch in der Entstauberausführung gemäß Fig. 2 ausgebildet sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel (Fig. 4) ist eine ähnliche Ausbildung wie beim Entstauber 3 gemäß Fig. 1 vorgesehen. Es sei daher lediglich noch einmal auf einige wesentliche Entstauberteile hingewiesen: Im wesentlichen zylindrischer Gehäusemantel 79, zumindest die obere Gehäusehälfte umgebender Kühlgas-Ringraum 82 mit Kühlgaszuführstutzen 83, Kühlgaseinlaßdüsen 84 in der Wand des Gehäusemantels 79 sowie rotationssymmetrischer Verdrängungskörper 85, der mit Abstand vor dem Mündungsende 78 a des Verbindungsrohres 78 angeordnet ist. Dieses in den Entstauber 63 hineinragende Mündungsende 78 a bildet in diesem Falle ein Gasauslaßrohr, in dem wiederum - wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen - geeignete Dralleinbauten 86 vorgesehen sind.As far as the structural and functional design of the rotary flow deduster 63 is concerned, this rotary flow deduster can generally be designed both in the deduster design according to FIG. 1 and in the deduster design according to FIG. 2. In the exemplary embodiment shown ( FIG. 4), a design similar to that of the deduster 3 according to FIG. 1 is provided. It should therefore only be pointed out once again to a few essential deduster parts: essentially cylindrical housing shell 79 , at least the cooling gas annular space 82 surrounding the upper housing half with cooling gas supply nozzle 83 , cooling gas inlet nozzles 84 in the wall of the housing shell 79 and rotationally symmetrical displacement body 85 , which is at a distance from the end of the mouth 78 a of the connecting tube 78 is arranged. This muzzle end 78 a protruding into the dust collector 63 in this case forms a gas outlet pipe, in which - as in the previous exemplary embodiments - suitable swirl internals 86 are provided.

Es versteht sich von selbst, daß die beschriebenen Drehströmungsentstauber-Ausführungsformen auch bei jedem der erläuterten Reaktoren Verwendung finden können. Generell läßt sich zu den verschiedenen Ausführungsmöglichkeiten sagen, daß ein solcher Drehströmungsentstauber über jedem Vergasungsreaktor sinnvoll vorgesehen werden kann, bei dem mit dem oben abzuführenden Nutzgas ein unerwünschter Anteil von noch unvergasten Brennstoffteilchen mitgerissen wird.It goes without saying that the described Rotary flow deduster embodiments also at find any of the reactors described can. In general, the various design options say such a three-phase deduster over each gasification reactor can be sensibly provided, with which An undesirable portion of the useful gas to be removed above carried away by fuel particles that have not yet been gasified becomes.

Außer den beschriebenen Vorrichtungsteilen können am Drehströmungsentstauber jedoch noch weitere sinnvolle Modifikationen vorgenommen werden. So ist es beispielsweise möglich, durch eine Drosselung oder teilweise Abschaltung der Kühlgas-Einlaßdüsen 12 (Fig. 1 und 4) oder durch eine Veränderung des oberen Ringspaltes 40 (Fig. 2 und 3), beispielsweise mit Hilfe verstellbarer Leitbleche als Dralleinbauten, die Eintrittsgeschwindigkeit und gegebenenfalls -menge des zuzuführenden Kühlgases (als Sekundärgasströmung) zu drosseln oder in anderer Weise zu beeinflussen.In addition to the described device parts, however, other sensible modifications can be made to the rotary flow deduster. It is possible, for example, by throttling or partially switching off the cooling gas inlet nozzles 12 (FIGS . 1 and 4) or by changing the upper annular gap 40 ( FIGS. 2 and 3), for example with the aid of adjustable guide plates as swirl internals, the entry speed and, if necessary, throttling or influencing the amount of cooling gas to be supplied (as a secondary gas flow) or in some other way.

Es seien schließlich noch einige Betriebsdaten für die erfindungsgemäße Gaserzeugungsvorrichtung, insbesondere für den dabei vorgesehenen Drehströmungsentstauber genannt:Finally there are some operating data for the gas generating device according to the invention, in particular for the intended three-phase deduster called:

- The in the three-phase deduster for the secondary gas flow amount of cooling gas to be introduced approximately between 0.25 to 3 times the amount of useful gas lie;
- The pressure difference between the reactor outlet (outlet pipe 15; 15 ') and the cooling gas inlet (inlet nozzles 12 and inlet ring gap 40 ) can be between 10 and 80 mbar, preferably about 30 mbar;
- The entry speed of the cooling gas is about 10 to 100 m / sec, preferably about 30 m / sec.

Was die Temperatur des in den Drehströmungsentstauber für die Sekundärgasströmung einzuführenden Kühlgases anbelangt, so kann diese Temperatur so festgelegt werden, daß mit der in den Drehströmungsentstauber eingeführten Kühlgasmenge die gewünschte Abkühlung des Nutzgases erzielt wird.What the temperature of the in the three-phase deduster for the cooling gas to be introduced for the secondary gas flow This temperature can be determined be that with the in the three-phase deduster cooling gas introduced the desired cooling of the useful gas is achieved.

Claims

1. Device for generating gas from fine-grained fuel, comprising a reactor with inlets for the fuel to be gasified and for a gasification agent and with a gas outlet provided in the upper region of the reactor, furthermore a centrifugal deduster arranged above the reactor and connected to the gas outlet of this reactor for separation of non-gasified fuel particles from the gas and devices for returning these separated fuel particles to the reactor, characterized by

a) an embodiment of the centrifugal deduster as a rotary flow deduster ( 3; 33; 63 ) with a gas outlet pipe ( 15; 15 '; 78 ) which opens axially at its lower end of the housing and is connected to the centrally arranged gas outlet of the reactor ( 2; 32; 52; 62 ) and with devices ( 18, 19; 18 ', 19'; 85, 86 ) for generating an ascending core rotation flow ( 22; 22 ' ) formed by the reactor gas and with cooling gas supply devices ( 12; 40; 44; 84 ) for generating a core rotation flow in the same direction rotating, but downward secondary gas flow ( 24; 24 ' ) and
b) an annular passage connection ( 17; 17 '; 80 ) formed between the mouth end of the gas outlet pipe ( 15; 15'; 78 ) and the inner wall of the dust collector ( 3; 33; 63 ) for returning the separated fuel particles into the reactor ( 2; 32; 52; 62 ).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the deduster ( 3; 33 ) in the axial extension of the reactor ( 2; 32; 52 ) is arranged directly above it, cooling gas being supplied to the deduster with such excess that part of the Cooling gas through the annular passage connection ( 17; 17 ' ) enters the reactor.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the annular passage connection between the deduster ( 3; 33 ) and the reactor ( 2; 32; 52 ) through an annular gap surrounding the reactor outlet ( 15; 15 ' ) ( 17th ; 17 ' ) is formed.

4. Device according to claims 1 and 2, characterized characterized in that the annular passage connection between the deduster and the reactor through a group of coaxial and annular openings arranged around the reactor outlet is formed.

5. The device according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the reactor outlet by a coaxial in the above the reactor ( 2; 32; 52 ) arranged rotary flow deduster ( 3; 33 ) projecting, cylindrical gas outlet pipe ( 15; 15 ' ) is formed.

6. Device according to claims 3 and 5, characterized in that at the lower end of the gas outlet pipe ( 15; 15 ' ) a conically expanded hood part ( 16; 16' ) connects, being between the gas outlet pipe and the hood part on the one hand and the Inner walls of the reactor ( 2; 32 ) and deduster ( 3; 33 ) on the other hand, the annular gap forming the passage connection ( 17; 17 ' ) is provided.

7. The device according to claim 5, characterized in that in the gas outlet pipe ( 15; 15 ' ) swirl internals ( 18; 18' ) are provided.

8. The device according to claim 6, characterized in that the collecting hood part ( 16; 16 ' ) at its lower edge has a downward into the reactor interior ( 6 ) extending, cylindrical extension collar ( 16 a ; 16 a') .

9. Device according to claims 6 and 8, characterized in that at least the collecting hood part ( 16; 16 a ; 16 ', 16 a') has a double jacket through which coolant flows.

10. The device according to claim 1, characterized in that the centrally arranged gas outlet tube ( 77 ) of the reactor ( 62 ) with the rotary flow deduster ( 63 ) is connected by a connecting tube ( 78 ) which projects coaxially from below into the rotary flow deduster, the annular passage connection is formed by an annular space ( 80 ) provided between the mouth end ( 78 a) of the connecting pipe ( 78 ) and the inner wall of the housing shell ( 79 ) of the deduster, which is connected to a drain pipe ( 64 ) for separated solid particles.

11. The device according to claim 10, characterized in that in the dust collector ( 63 ) projecting mouth end ( 78 a) of the connecting tube ( 78 ) is provided with swirl internals ( 86 ).

12. Device according to claims 5 to 7 and 10 and 11, characterized in that with a short distance in front of the mouth ( 15 a ; 15 a ') of the gas outlet pipe ( 15; 15' ) a rotationally symmetrical displacement body ( 19; 19 ' ) coaxially is arranged in the rotary flow deduster ( 3; 33 ).

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that in the region between the gas outlet pipe mouth ( 15 a ; 15 a ') and the displacement body ( 18; 18' ) opens a fuel supply pipe ( 25 ).

14. The device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the rotary flow deduster ( 3; 33; 63 ) has a substantially cylindrical housing, in its upper top wall ( 10; 10 b ') a useful gas outlet port ( 11; 11' ) coaxially to the gas outlet pipe ( 15; 15 '; 78 a) opening at the lower end of the housing is arranged.

15. The apparatus according to claim 1, characterized in that the cooling gas supply devices ( 12; 40, 44; 84 ) on the cylindrical housing wall of the rotary flow deduster ( 3; 33; 63 ) are provided.

16. The apparatus according to claim 15, characterized in that the cylindrical housing wall ( 10 a ; 79 ) of the rotary flow deduster ( 3; 63 ) is surrounded by an annular space ( 13; 82 ) and in this housing wall tangentially into the interior of the deduster and obliquely after Cooling gas inlet nozzles ( 12; 84 ) directed at the bottom are arranged which are connected to a cooling gas source via the annular space.

17. The apparatus according to claim 15, characterized in that an approximately cylindrical wall part ( 41 ) is arranged at the upper end of the dust collector housing to form a further annular gap ( 40 ), which is on the one hand in connection with a cooling gas source and on the other hand via swirl internals ( 44 ) in the interior of the dust collector opens.

18. The device according to at least one of claims 1 to 9 and 12 to 17, wherein the reactor is shaft-shaped and arranged vertically, characterized in that the housing of the rotary flow deduster ( 3; 33 ) substantially the cylindrical upper extension of the likewise approximately cylindrical reactor housing ( 9; 35 ) forms, at least the cylindrical jacket of the reactor housing being designed as a double jacket and having a coolant flowing through it.

19. The device according to at least one of claims 10 to 17, characterized in that the rotary flow deduster ( 63 ) is assigned to the reactor ( 62 ) as a separate component.

20. The apparatus according to claim 1, characterized in that the for the generation of the secondary gas flow insertable in the deduster Cooling gas amount about 0.25 to 3 times the value corresponds to the amount of useful gas.

21. The device according to at least one of the preceding claims, characterized by a dust cloud reactor type ( 2; 52; 62 ).

22. The device according to at least one of claims 1 to 20, characterized by a fluidized bed reactor type ( 32 ).