DE3151478A1

DE3151478A1 - Ascheaustrag fuer einen schachtofen mit abwaertszug zur erzeugung von brenngas

Info

Publication number: DE3151478A1
Application number: DE19813151478
Authority: DE
Inventors: Manfred 2800 Bremen Henfling; Heinz 5172 Linnich-Tetz Mallek; Ernst-August Rose
Original assignee: Kernforschungsanlage Juelich GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Juelich GmbH
Priority date: 1981-12-24
Filing date: 1981-12-24
Publication date: 1983-07-14
Also published as: DE3151478C2

Description

Ascheaustrag für einen Schachtofen zur Erzeugung
von Brenngas aus organischem Material Die Erfindung bezieht sich auf einen Ascheaustrag für einen Schachtofen zur Erzeugung von Brenngas aus organischem Material, insbesondere aus organischen Abfällen, mit am Kopf des Schachtofens angeordneter Materialaufgabe und einer Schüttgutschicht im Innenraum des Schachtofens, der vom organischen Material unter Einwirkung der Schwerkraft durchwandert wird. Oberhalb des Ascheaustrags ist zentral im Schacht eine drehbar gelagerte Austrageinrichtung angeordnet, die die Schüttgutschicht abstützt und den Innenraum des Schachtofens bis auf einen Austragspalt zwischen Rand der Austrageinrichtung und Schachtofenwand abschließt. An der Austrageinrichtung sind Schaufeln befestigt, die bis zum Boden eines Aschebettes im Ascheaustrag unterhalb des Austragspaltes geführt sind. Die Schaufeln überstreichen bei einer Bewegung der Austrageinrichtung eine Aschesutsche im Boden des Ascheaustrags. Zum Abziehen von im Schachtofen erzeugten Brenngases ist am Ascheaustrag ein Brenngasabzug angeschlossen.
Die Erzeugung von Brenngas aus Holz, Kohlen oder Koks in einem Schachtofen ist bekannt. Das Brenngas wird durch unvollständige Verbrennung des Gutes, das den Schachtofen in einer Schüttgutschicht kontinuierlich durchläuft, erzeugt, wobei als Vergasungsmittel in die Schüttgutschicht Luft, Sauerstoff und/oder Wasserdampf eingeleitet wird. Als brennbare Gasanteile weist das entstehende Brenngas im wesentlichen Kohlenmonoxid und Wasserstoff sowie eInen geringen Anteil Methan auf. Die restlichen Gasbestandteile des Generatorgases sind Stickstoff und Kohlendioxid.
Der Gaserzeugungsprozeß verläuft endotherm.
Bei kontinuierlichem Materialaustrag aus dem Schachtofen ist es bekannt, das Vergasungsmittel oberhalb des Gutaustrages in die Schüttgutschicht einzuführen und in Richtung des Guttransportes im Schachtofen nach unten zu befördern, wobei das Brenngas im Bereich des Ascheaustrags abgezogen wird. Es läßt sich so ein weitgehendes Cracken der teerigen und öligen Bestandteile des in der Schüttgutschicht gebildeten Gases beim Durchtritt durch ein oberhalb des Ascheaustrags ausgebi'dete5Glutbett erreichen. Durch Aussteuert der Glutbettemperatur wird die gewünschte Brenngas zusammensetzung regelbar.
Es ist bekannt, das Brenngas durch den Austragspalt hindurch über ein im Ascheaustrag ausgebildetes Aschebett hinweg abzuziehen. Dabei läßt sich jedoch eine Verunreinigung des abgezogenen Brenngases durch Staubanteile aus der Asche nicht vermeiden. Die Staubanteile erhöhen sich noch, wenn die Asche von Schaufeln ausgetragen wird, die an einer sich drehenden, den Schachtofen nach unten abschließenden Austrageinrichtung befestigt sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Ascheaustrag für den Schachtofen zu schaffen, bei dem die Brenngase weitgehend ascheteilchenfrei abgesaugt werden können.
Diese Aufgabe wird bei einem As che austrag der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung durch die in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die an der Austrageinrichtung befestigten Schaufeln sind innerhalb einer Aschekammer angeordnet, die in radialer Richtung einerseits begrenzt wird durch die Schachtofenwand und andererseits durch eine Wand, die für das Brenngas durchlässig ist und die Aschekammer vom Brenngasabzug trennt. Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß die durch den Austragspalt ausgetragene Asche innerhalb der Aschekammer verbleibt, und daß das abziehende Brenngas weitgehend ascheteilchenfrei in den Brenngasabzug abströmen kann.
Zweckmäßig ist die für das Brenngas durchlässige Wand am Boden der Austrageinrichtung befestigt und erstreckt sich bis ins Aschebett hinein. Für den Durchtritt des Brenngases-weist die Wand in der Nähe des Bodens der Austrageinrichtung Durchströmöffnungen auf, Patentanspruch 2. Das durch den Austragspalt abziehende Brenngas wird auf diese Weise in der Aschekammer umgelenkt und strömt zwangsweise im Deckenbereich der Aschekammer ab.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung gemäß Patentanspruch 3 ist vorgesehen, die Wand vom Boden des Ascheaustrags ausgehend zur Austragseinrichtung hin zu erstrecken, wobei zwischen Austrageinrichtung und Wand ein für das Abziehen von Brenngas geeigneter Spalt verbleibt. Auch hierdurch wird eine Umlenkung des aus der Aschekammer abströmenden Brenngases erreicht. Um diese Umlenkung noch zu verstärken, ist mit Abstand vor den Durchströmöffnungen in der Wand oder vor dem Spalt eine an der Austrageinrichtung befestigte Blende angeordnet. Zwischen Blende und Wand ist ein Durchtritt für das Brenngas vorgesehen.
Die Durchströmöffnungen, der Spalt sowie der zum Durchtritt des Brenngases verbleibende Zwischenraum zwischen Blende und Wand sind so bemessen, daß der umgelenkte Brenngasstrom weitgehend ascheteilchenfrei zum Brenngasabzug geführt ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, das in der Zeichnung schematisch wiedergegeben ist.
Es zeigen im einzelnen: Fig. 1 Längsschnitt durch den unteren Teil eines Schachtofens gemäß Schnittlinie I/I nach Fig. 2.
Fig. 2 Querschnitt durch den Schachtofen nach Fig. 1 gemäß Schnittlinie II/II.
Fig. 3 Längsschnitt durch den unteren Teil eines Schachtofens mit am Boden des Ascheaustrags befestigter innerer Aschekammerwand.
Die Zeichnung zeigt den unteren Teil eines Schachtofens 1, dem zu vergasendes organisches Material, insbesondere organische Abfälle über eine in der Zeichnung nicht wiedergegebene Materialaufgabe am Kopf des Schachtofens zuführbar ist.
Im Innenraum des Schachtofens wird vom eingebrachten Gut eine Schüttgutschicht 2 gebildet. Im Schachtofen bewegt sich das Material unter Einwirkung der Schwerkraft nach unten. Es wird im oberen Bereich des Schachtofens vorgewärmt und bis auf etwa 2000C erhitzt. Unterhalb dieser in der Zeichnung nicht dargestellten Vorwärmzone befindet sich im Schachtofen 1 eine drehbar gelagerte Austrageinrichtung 3, die die Schüttgutschicht abstützt. Die Austrageinrichtung 3 ist zentral im Schacht angeordnet und verjüngt sich gegen die Durchlaufrichtung des Schüttgutes konisch zur Schüttgutschicht 2 hin.
Uber die Austrageinrichtung 3 wird an deren Konuskopf 3a Vergasungsmittel in die Schüttgutschicht 2 eingeleitet. Es bildet sich eine Vergasungszone für das organische Material und am unteren Rand 3b der Austrageinrichtung 3 ein Glutbett 4 mit einer Temperatur zwischen 900 und 10000C aus. Bei Durchtritt der in der Schüttgutschicht entstehenden Schwelgase durch dieses Glutbett werden die teerigen und öligen Bestandteile des Schwelgases gecrackt.
Am unteren Rand 3b der konischen Austrageinrichtung 3 befindet sich ein Austragspalt 5 als Ringspalt zwischen Rand 3b der Austrageinrichtung und Schachtofenwand 6. Durch den Austragspalt 5 hindurch fällt das vergaste Gut in einem Ascheaustrag auf ein Aschebett 7 und wird dort mit Schaufeln 8, die an der Unterseite der Austrageinrichtung 3 angebracht sind, durch Drehen der Austrageinrichtung zu einer Ascherutsche 9 befördert und ausgetragen. Motor und Getriebe für die im Ausführungsbeispiel schrittweise rotierende Austrageinrichtung ist in der Zeichnung nicht dargestellt.
Die Schaufeln 8 befinden sich in einer Aschekammer 10, die als Ringkammer ausgebildet ist und in radialer Richtung einerseits von der Schachtofenwand 6 andererseits von einer Wand 11',11" begrenzt wird.
Durch die Anordnung einer Vielzahl von Schaufeln 8 in der Aschekammer 10 werden einzelne Zellen gebildet, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. In den Zellen wird die Asche beim Drehen der Austrageinrichtung zur Ascherutsche 9 transportiert.
Im Ausführungsbeispiel nach Figuren 1 und 2 ist die Wand 11wider Aschekammer am Boden 12 der Austrageinrichtung befestigt und reicht bis ins Aschebett 7 hinein. In der Nähe des Bodens 12 sind Durchströmöffnungen 13 für das Brenngas vorgesehen.
Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist die Wand 11" am Boden 14 des Ascheaustrags befestigt und erstreckt sich bis zur Unterseite der Austrageinrichtung 3. Zwischen dem oberen Ende der Wand 11" und der Unterseite der Austrageinrichtung 3 verbleibt als Durchströmöffnung ein Spalt 15, dessen Spaltweite so bemessen ist, daß das Brenngas weitgehend ascheteilchenfrei aus der Aschekammer 10 zum Brenngasabzug 16 abströmt.
Vor den Durchströmöffnungen 13 und dem Spalt 15 ist an der Unterseite der Ascheaustrageinrichtung 3 eine Blende 17 angeordnet. Zwischen Blende 17 und Wand 11', 11" wird als Durchtritt 18 für das Brenngas ein Zwischenraum gebildet, der zur Aschekammer 10 hin offen ist. Der Zwischenraum ist so dimensioniert, daß der Brenngasstrom beim Abzug aus der Aschekammer umgelenkt wird und feine Ascheteilchen in der Aschekammer zurückgehalten werden. Das Brenngas strömt nach Durchtritt durch die von Blende 1 7 und Wänden 11', 11" gebildete Schikane weitgehend ascheteilchenfrei zum Brenngasabzug 16.
Leerseite

Claims

Patentansprüche 1. Ascheaustrag für einen Schachtofen zur Erzeugung von Brenngas aus organischem Material, insbesondere aus organischen Abfällen, mit am Kopf des Schachtofens angeordneter Materialaufgabe und einer Schüttgutschicht im Innenraum des Schachtofens, der vom organischen Material unter Einwirkung der Schwerkraft durchwandert wird, und mit einer oberhalb des Ascheaustrags zentral im Schacht angeordneten, drehbar gelagerten Austrageinrichtung, die die Schüttgutschicht abstützt und den Innenraum des Schachtofens nach unten bis auf einen Austragspalt zwischen Rand der Austrageinrichtung und Schachtofenwand abschließt, und mit an der Austrageinrichtung befestigten Schaufeln, die bis zum Boden eines sich unterhalb des Austragspaltes ausbildenden Aschebettes im Ascheaustrag geführt sind, und die bei Bewegung der Austrageinrichtung eine Ascherutsche im Boden des Ascheaustrags überstreichen, wobei am Ascheaustrag ein im Schacht erzeugtes Brenngas abführender Brenngasabzug angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (8) innerhalb einer unter dem Austragspalt (5) gebildeten ringförmigen Aschekammer (10)angeordnet sind, die in radialer Richtung einerseits von der Schachtofenwand (6), andererseits von einer für das Brenngas durchlässigen Wand (11',11") begrenzt ist, die die Aschekammer (10) vom Brenngasabzug (16) trennt.
2. Ascheaustrag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Wand (11') vom Boden (12) der Austrageinrichtung (3) ausgehend bis in das Aschebett (7) hinein erstreckt, wobei in der Nähe des Bodens (12) der Austrageinrichtung Durchströmöffnungen (13) vorgesehen sind.
3. Ascheaustrag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Wand (11") vom Boden (14) des Ascheaustrags ausgehend zur Austr-ageinrichtung (3) hin erstreckt, wobei zwischen Austrageinrichtung (3) und Wand (11") ein für das Abziehen von Brenngas geeigneter Spalt (15) verbleibt.
4. Ascheaustrag nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit Abstand vor den Durchströmöffnungen (13) oder vor dem Spalt (15) eine an der A;strageinrichtung (3) befestigte Blende (17) angeordnet ist und zwischen Blende (17) und Wand (11',11") ein Durchtritt (18) für das Brenngas vorgesehen ist.