DE3123866A1

DE3123866A1 - Kohlenstaubbrenner

Info

Publication number: DE3123866A1
Application number: DE19813123866
Authority: DE
Inventors: Igor 123098 Moskva Achmatov; Evgenij 117296 Moskva Avraamov; Friedrich Dr.-Ing. Ddr 9230 Brand-Erbisdorf Berger; Vasilij 113535 Moskva Fedotov; Wolfgang Dipl.-Ing. Fuhrmann; Ernest Dr.-Ing. 117261 Moskva Gudymov; Horst Dipl.-Ing. Kretschmer; Christian Dipl.-Ing. DDR 9200 Freiberg Reuther; Boris 117259 Moskva Rodionov; Manfred Dr.-Ing. Ddr 9200 Freiberg Schingnitz; Vladimir Dr.-Ing. 129090 Moskva Semenov
Original assignee: Brennstoffinstitut Freiberg; GNII PI AZOTNOJ
Current assignee: Noell KRC Energie und Umwelttechnik GmbH
Priority date: 1980-09-02
Filing date: 1981-06-16
Publication date: 1982-04-15
Also published as: HU189987B; JPS57148110A; PL232846A1; GB2083197B; DD151019A3; YU211181A; CS241967B1; DE3123866C2; PL136103B1; ATA245081A; FR2489481B1; FR2489481A1; AT386266B; AU7132481A; GB2083197A; AU541952B2

Description

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Patentanwälte

BEETZ-LAMPRECHT-BEETZ 751-32.497P 16. Juni 1981

8QQQ München 22 - Statoedorfotr. 10 h

1. Brennstoffinstitut Freiberg, DDR-92oo Freiberg

2. Gosudarstvenny Nauchno-Issledovatelsky I Proektny Institut Azotnoi Promyshlennosti I Produktov Organicheskogo Sinteza, UdSSR-Moskau

Titel der Erfindung
Kohlenstaubbrenner

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Kohlenstaubbrenner, der für die Vergasung von Kohlenstaub unter Druck sowie in der chemischen Industrie in Gasgeneratoren für die Dampf-Sauerstoff-Vergasung von Kohlenstaub unter Druck eingesetzt werden kann.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekannt ist ein Kohlenstaubbrenner mit einem zylindrischen Gehäuse und koaxial angebrachten Kanälen für die Zuführung des Oxydationsmittels und des Kohlenstaubes, wobei das letztere durch Zwischenwände in parallele Schlitze unterteilt ist, die an die Brennstoffstutzen, die als Schneckenverwirbler ausgeführt sind, angeschlossen werden (Urheberschein UdSSR Nr. 211 002 Kl. G 23 D 1/02, 1¹JMS).

Jedoch besitzt der bekannte Brenner einen wesentlichen Mangel. Während des Betriebes mit einem Kohlanstaubstrom, der eine Konzentration des Kohlenstaubes von ungefähr 500 kg für 1 Istkubikmeter zu transportierendes Gas aufweist, ist ein Verstopfen der Schneckenstutzen durch Kohlenstaub infolge der starken Veränderung des Querschnittes entlang des Stutzens möglich (Verbindungsstelle zwischen Stutzen und Schlitzen für die Zuführung des Kohlenstaubes). Das setzt die Zuverlässigkeit des Brennerbetriebes stark herab. Bezüglich des technischen Charakters kommt der angemeldeten Erfindung ein Kohlenstaubbrenner mit einem zylindrischen Ge-

häuse mit Austrittsdüse, mit einem auf seiner Achse installiertem Rohr mit Düse am unteren Ende für die Zuführung des Oxydationsmittels und mit Kanälen zwischen dem Gehäuse und dem Rohr mit darin untergebrachten schraubenförmigen Elementen, zum Beispiel mit Zwischenwänden für die Zuführung von Kohlenstaub, wobei der Neigungswinkel der schraubenförmigen Elemente gleich dem Winkel der Installation des Brennstoffzuführungsstutzens ist und der Querschnitt des Kanals gleich dem Querschnitt des Stutzens für die Zuführung des Kohlenstaubes ist, am nächsten (Anmeldung Nr. 2694-202/24-06, Figur 2, Kl. G 23 1/02).

Der bekannte Brenner hat folgende Mangel:

1. komplizierte Ausführung des Stutzens, dessen Form sich fließend von einem Kreis zu einem Rechteck verändert, und die komplizierte Ausführung der Verbindung zwischen dem Stutzen und dem schraubenförmigen Kanal sowie auch dem Kanal selbst;

2. nach Austritt des Kohlenstaubes aus den schraubenförmigen Kanälen bleiben die einzelnen Kohlenstaubströme, deren Anzahl sich nach der Anzahl der Zuführungskanäle richtet, bestehen und führen zu einer gegenseitigen Beeinflussung dieser Ströme mit dem Strom des Oxydationsmittels schon innerhalb des Reaktors sowie auch zur Möglichkeit der gegenseitigen Beeinflussung des Oxydationsmittelstrahles und der heißen Vergasungsprodukte, die Folge davon ist eine Überhitzung des unteren Brennerteils.

Ziel der Erfindung

Das Ziel dar Erfindung ist die Schaffung eines einfachen Kohlenstaubbrenners, der unter den Bedingungen der Kohlenstaubvergasung unter Druck zuverlässig arbeitet.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch konstruktive Maßnahmen einen Kohlenstaubbrenner auszubilden, der auch bei der Druckvergasung von Kohlenstaub einen sicheren Betrieb gewährlei-

stet und technologisch einfach herzustellen ist.

Der erfindungsgemäße Kohlenstaubbrenner besteht aus einem mit einem Flansch fest verbundenen Gehäuse, das sich am Ende konisch zu einer Kohlenstaubaustrittsdüse verjüngt. Innerhalb des Gehäuses befindet sich ein zentrales Rohr zur Zuführung des Oxydationsmittels, an dessen Ende sich ebenfalls eine Düse befindet. Zwischen dem Gehäuse und dem zentralen Rohr befinden sich die Zuführungselemente für den Kohlenstaub. Diese Elemente sind als einfach herzustellende Rohrschlangen ausgebildet, die eine oder mehrere Windungen aufweisen können. Erfindungsgemäß können eine oder mehrere Rohrschlangen zur KohlenstaubzufUhrung angeordnet sein. Die Rohrschlangen ragen am hinteren Ende über den Deckel des Brenners hinaus und sind dort als einfache Stutzen zum Anschluß der Brennstoffzuleitung ausgebildet. Am Fuß der Düsen des Gehäuses und des zentralen Rohres befindet sich eine Zwischenwand, die die Rohrschlangen durchstoßen und tangential in die durch die beiden Düsen und die Zwischenwand gebildete Wirbelkammer münden. In dieser Wirbelkammer vermischen sich die einzelnen Kohlenstaubströme zu einem einzigen sich drehendem Staubstrom, der zusammen mit dem Transportgas kontinuierlich konzentrisch aus der Wirbelkammer austritt und damit einen Vorhang zwischen der Reaktoratmosphäre und der Brennerflamme bildet. Dadurch wird eine gleichmäßige Flammenausbildung und -stabilisierung erreicht.

Ausführungsbeispiel

oier;

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Brenners ist in Figur ^dargestellt.

Der Brenner besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 1 mit einem Flansch 2, an dem mit Bolzen der Brennerdeckel 3 befestigt wird, das Gehäuse wird durch eine Kohlenstaubdüse 4- abgeschlossen; entlang der Gehäuseachse ist ein Rohr 5 installiert, das den Kanal für die Zuführung des Oxydationsmittels darstellt und mit der Düse 6 abschließt. Zwischen dem Gehäuse 1 und dem Rohr 5 befinden sich ein oder mehrere schraubenförmige Rohrschlangen 7, die über den Deckel des Brenners 3 herausragen, sie bilden die Brennstoff-

zuführungsstutzen δ, die unteren Enden sind tangential in der Wirbelkammer 9 installiert« diese besteht aus den Düsen h- und 6 für die Zuführung des Oxydationsmittels und des Kohlenstaubes und aus der Zwischenwand 10 zwischen dem Gehäuse 1 und dem Zylinder 5, der den Kanal für die Zuführung des Oxydationsmittels bildet.

Der Brenner arbeitet folgendermaßen:

Über den Zylinder 5 wird der Düse 6 das Oxydationsmittel zugeführt, das aus dem Inneren des Brenners ausströmt. Über die Stutzen und die Rohrschlangen 7 wird der feste Kohlenstaubstrom mit dem Transportgas aus jeder Sektion der BeschickungsTorrichtung zugeführt. Dieser Strom gelangt über die tangential gelegenen unteren Enden der Bohrschlange ? in die Wirbelkammer 9i wo aus den einzelnen Strömen ein sich drehender Kohlenstaubstrom entsteht, der aus Düse 4- ausströmt. Durch gegenseitige Beeinflussung dieses Stromes mit dem Oxydationsmittelstrom entsteht eine stabile zuverlässige Flamme.

Die Herstellung des vorgeschlagenen Brenners wird bei seiner Nutzung billiger, da einfachere und in der Industrie bereits hergestellte Elemente verwendet werden.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1 - Gehäuse

2 - Flansch

3 - Brennerdeckel

4· - Kohlenstaubdüse 5 - Rohr β - Düse

7 - Rohrschlangen

8 - Brennstoffzuführungsstutzen

9 - Wirbelkammer - Zwischenwand

Claims

Erfindungsanspruch

Kohlenstaubbrenner, bestehend aus einem mit einer Austrittsdüse versehenen Gehäuse, einem axialen Rohr mit Düse aus Zuführung des Oxydationsmittels und schraubenförmigen Elementen zur Zuführung des Kohlenstaubes, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente

zur KohlenstaubzufUhrung Rohrschlangen mit einer oder mehreren ,

Windungen sind und eine oder mehrere solcher Rohrschlangen (7)

zwischen dem zentralen Rohr (5 ) und dem Gehäuse (1) angeordnet *

sind und daß die Enden der Rohrschlangen (7) tangential durch die Zwischenwand (10) in eine Wirbelkammer (9) zur Vereinigung der einzelnen Kohlenstaubströme zu einem -Staubstrom, die durch die Kohlenstaubdüse (4·) am Ende des Gehäuses (1), die Düse (6) des Rohres (5) und die Zwischenwand (10) gebildet wird_s einmünden.