DE3151478C2 - Ascheaustrag für einen Schachtofen mit Abwärtszug zur Erzeugung von Brenngas - Google Patents

Abstract

In einem Schachtofen (1) zur Erzeugung von Brenngas aus organischem Material, der vom organischen Material in einer Schüttgutschicht (2) unter Einwirkung der Schwerkraft durchwandert wird, befindet sich oberhalb eines Ascheaustrages eine zentral im Schacht angeordnete, drehbar gelagerte Austrageinrichtung, die die Schüttgutschicht abstützt und den Innenraum des Schachtofens (1) nach unten bis auf einen Austragsspalt (5) zwischen Rand (3b) der Austrageinrichtung (3) und Schachtofenwand (6) abschließt. An der Austrageinrichtung sind Schaufeln (8) befestigt, die bis zum Boden (14) eines sich unterhalb des Austragsspaltes (5) ausbildenden Aschebettes (7) im Ascheaustrag erstreckt sind. Am Ascheaustrag ist ein Brenngasabzug (16) für im Schacht erzeugtes Brenngas angeschlossen. Damit die Brenngase weitgehend ascheteilchenfrei abgesaugt werden können, sind die Schaufeln (8) innerhalb einer Aschekammer (10) angeordnet, die unter dem Austragsspalt ringförmig ausgebildet ist. Die Aschekammer (10) weist eine für das Brenngas durchlässige Wand (11Δ, 11ΔΔ) auf.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ascheaustrag für einen entstehende Gase nach unten abziehenden Schachtofen zur Erzeugung von Brenngas aus festem Brennstoff, insbesondere aus organischen Abfällen. Am Kopf des Schachtofens befindet sich eine Materialaufga be, so daß nach Einfüllen des Brennstoffs im Innenraum des Schachtofens eine Brennstoffschicht entsteht, innerhalb der der Brennstoff den Schachtofen unter Einwirkung der Schwerkraft durchwandert. Oberhalb des Ascheaustrags ist zentral im Schacht ein drehbar gelagerter Austragkegel angeordnet, der die Brennstoffschicht abstützt und den Innenraum des Schacht ofens bis auf einen Austragspalt an der Schachtofen wand abschließt. Am Austragkegel sind Schaufeln befestigt, die bis zum Schachtofenboden reichen und bei einer Bewegung des Austragkegels eine Ascherutsche im Schachtofenboden überstreichen. Zum Abziehen von im Schachtofen erzeugtem Brenngas ist im Schachtofen 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 Schüttschicht kontinuierlich durchläuft erzeugt, wobei als Vergasungsmittel 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 restlicher. 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 ausgebildetes Glutbett.

erreichen. Durch Aussteuern der Glutbettemperatur wird die gewünschte Brenngaszusammensetzung 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 drehen- den, 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 Ascheaustrag der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung durch die in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die am Austragkegel befestigten Schaufeln sind innerhalb einer Aschekammer angeordnet, die in radialer Richtung einerseits durch die Schachtofenwand und andererseits durch eine Wand begrenzt wird, die für das Brenngas durchlässig ist und die die Aschekammer vom im Schachtboden innenlicgenden, das heißt zur Schachtachse hin angeordneten Brenngasabzug trennt. Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß die durch den Austragspalt ausgetragene Asche innernalb der Aschekammer verbleibt, und daß das abziehende Brenngas weitgehend ascheteilchenfrei in den Brenngasabzug abströmen kann.

Zweckmäßig ist die für das Brenngas durchlässige Wand an der Unterseite des Austragkegels befestigt und erstreckt sich bis ins Aschebett auf dem Schachtofenboden. Für den Durchtritt des Brenngases weist die Wand in der Nähe der Kegelunterseite 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 alternativer Ausgestaltung der Erfindung gemäß Patentanspruch 3 ist es vorgesehen, die Wand vom Schachtofenboden ausgehend zum Austragkegel hin 7u erstrecken und zwischen Austragkegel und Wand einen Abzugspalt offenzuhalten. 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 am

Austragkegei befestigte Blende angeordnet Zwischen Blende und Wand verbleibt ein Zwischenraum für den ü/enngasdurchtritt Die Durchströmöffnungen, der Spalt sowie der zum Durchtritt des Brenngases verbleibende Zwischenraum sind so bemesse.i, daß der umgelenkte Brenngasstrom weitgehend ascheteilchenfrei zum Brenngasabzug geführt ist

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, die in den Zeichnungen schematisch wiedergegeben sind. Es zeigt im einzelnen

F i g. 1 Längsschnitt durch den unteren Teil eines Schachtofens gemäß Schnittlinie l/I nach F i g. 2,

Fig.2 Querschnitt durch den Schachtofen nach F i g. 1 gemäß Schnittlinie U/H,

Fig.3 Längsschnitt durch den unteren Teil eines Schachtofens mit am Schachtofenboden befestigter innerer Aschekammerwand, nach einem weiteren Ausführungsbeispiel.

Die Zeichnungen zeigen den unteren Teil eines Schachtofens 1, dem zu vergasender fester Brennstoff, 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 Brennstoffschicht 2 gebildet. Im Schachtofen bewegt sich der Brennstoff unter Einwirkung der Schwerkraft nach unten. Er wird im oberen Bereich des Schachtofens vorgewärmt und bis auf etwa 200°C erhitzt. Unterhalb dieser in der Zeichnung nicht dargestellten Vorwärmzone befindet sich im Schachtofen 1 ein drehbar gelagerter Austragkegel 3, der die Brennstoffschicht abstützt. De." Austragkegel 3 ist zentral im Schacht angeordnet und verjüngt sich gegen die Durchlaufrichtung des Brennstoffs zur Brennstoffschicht 2 hin. Über den Austragkegel 3 wird am Kegelkopf 3a Vergasungsmittel in die Brennstoffschicht 2 eingeleitet. Es bildet sich eine Vergasungszone für den organischen Abfall und am unteren Rand Zb dos Austragkegels 3 ein Glutbett 4 mit einer Temperatur zwischen 900 und 1000°C aus. Bei Durchtritt der in der Brennstoffschicht entstehenden Schwelgase durch dieses Glutbett hindurch werden die teerigen und öligen Bestandteile des Schwelgases gecrackt.

Am unteren Rand 3b des Austragkegels 3 befindet sich ein Austragspalt 5 als Ringspalt zwischen Rand 36 der Austrageinrichtung und Schachtotenwand 6. Durch den Austragspalt 5 hindurch fällt die Asche in einem Ascheaustrag auf ein Aschebett 7 und wird dort mit Schaufeln 8, die an der Kegelunterseice angebracht sind, durch Drehen des Austragkegels zu einer Ascherutsche 9 befördert und ausgetragen. Motor und Getriebe für den im Ausführungsbeispiel schrittweise rotierenden Austragkegel sind 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 II', 11" begrenzt wird.

Durch die Anordnung einer Vielzahl von Schaufeln 8 in der Aschekammer 10 werden einzelne Zellen gebildet, wie aus F i g. 2 ersichtlich ist. In den Zellen wird die Asche beim Drehen des Austragkegels zur Ascherutsche 9 transportiert.

Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 und 2 ist die Wand 11' der Aschekammer an der Kegelunterseite 12 befestigt und reicht bis ins Aschebett 7 hinein. In der Nähe der Kegelunterseite sind Durchströmöffnungen 13 für das Brenngas vorgesehen.

Beim anderen Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 ist die Wand U" am Schachtofenboden 14 des Ascheaustrags befestigt und erstreckt sich bis zum Austragkegel 3. Zwischen dem oberen Ende der Wand 11" und der Unterseite des Austragkegels 3 verbleibt als Durchströmöffnung ein Abzugspalt 15, dessen Spaltweite so bemessen ist, daß das Brenngas weitgehend ascheteilchenfrei aus der Aschekammer 10 zum innenliegenden Brenngasabzug 16 abströmt.

Vor den Durchströmöffnungen 13 und dem Abzugspalt 15 ist an der Unterseite des Ascheaustragkegels 3 eine Blende 17 angeordnet. Zwischen Blende 17 und Wand 11' bzw. 11" wird zum Durchtritt für das Brenngas ein Zwischenraum 18 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 Ascheteil-

■»o chen in der Aschekammer zurückgehalten werden. In der Zeichnung ist die Strömungsrichtung des abströmenden Brenngases durch Pfeile markiert. Das Brenngas strömt nach Durchtritt durch die von Blende 17 und jeweils von Wand 11' bzw. 11" gebildete Schikane weitgehend ascheteilchenfrei zum Brenngasabzug 16.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Ascheaustrag für einen entstehende Gase nach unten abziehenden Schachtofen zur Erzeugung von Brenngas aus festem Brennstoff, insbesondere aus organischen Abfällen, mit am Kopf des Schachtofens angeordneter Materialaufgabe und mit einem oberhalb des Ascheaustrags zentral im Schacht angeordneten, drehbar gelagerten Austragkegel, der die Brennstoffschicht abstützt und den Innenraum des Schachtofens nach unten bis auf einen Austragspalt an der Schachtofenwand abschließt, und der Schaufeln aufweist, die bis zum Schachtofenboden reichen und bei Bewegung des Austragkegels eine Ascherutsche im Schachtofenboden überstreichen, wobei im Schachtboden ein 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) und andererseits von einer für das Brenngas durchlässigen Wand (11', 11") begrenzt ist, die die Aschekammer (10) vom innenliegenden Brenngasabzug (16) trennt.

2. Ascheaustrag nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß sich die Wand (II') von der Kegelunterseite (12) ausgehend bis in das Aschebett (7) hinein erstreckt und in ihr in der Nähe der Kegelunterseite (12) Durchströmöffnungen (13) vorgesehen sind.

3. Ascheaustrag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Wand (11") vom Schachtofenboden (14) ausgehend zum Austragkegel (3) hin erstreckt und zwischen Austragkegel (3) und Wand (H") ein Abzugspalt (15) für das Brenngas verbleibt.

4. Ascheaustrag nach einem dir Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit Abstand vor den Durchströmöffnungen (13) oder vor dem Spalt (15) eine an dem Austragkegel (3) befestigte Blende (17) angeordnet ist.