DE3249253C2

DE3249253C2 - Verfahren zum Vergasen fester Brennstoffe und Drehtrommelgenerator zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE3249253C2
Application number: DE3249253T
Authority: DE
Inventors: Olle 11726 Stockholm Tornegård
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-12-11
Filing date: 1982-12-09
Publication date: 1985-10-31
Also published as: NO155021C; GB2123028A; WO1983002146A1; GB8321071D0; FI832745A0; SE430612B; SE8202408L; NO155021B; DK347783D0; JPS58501774A; NL8220470A; DE3249253T1; NO832826L; DK347783A; GB2123028B; FI832745A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Vergasen fester Brennstoffe und auf einen Drehtrommelgenerator zur Durchführung des Verfahrens.

Ein Verfahren und ein Drehtrommelgenerator dieser Gattung sind in DE-PS 3 69 316 beschrieben und dargestellt Bei dem bekannten Verfahren wird die Vergasa igsluft durch vereinzelte radiale Löcher in der Trommel dem Brennstoffbett zugeführt, und zwar an dem Ende der Trommel, das der Zuführungsvorrichtung für den Brennstoff abgewandt ist Die Zuführung »rfolgt durch auf dem Umfang verteilte Radialöffnungen, die an eine offenbar mitdrehende und deshalb komplizierte Rohrleitung angeschlossen sind, wobei jeweils nur die radialen Öffnungen durch Ventile aufgesteuert werden sollen, die in das Brennstoffbett münden, um die Vergasungsluft nur dem Brennstoffbett zuzuführen.

Bei dem bekannten Verfahren ist die Verbrennung deshalb nicht optimal, weil die Vergasungsluft dem Brennstoffbett nur an einigen Stellen zugeführt wird. Die Berührung der Verbrennungsluft mit der Oberfläche der vorhandenen Brennstoffteile erfolgt deshalb nur in einem unzureichenden Maße. Außerdem ist bei dem bekannten Verfahren die Zufuhr der Verbrennungsluft von unten in das Brennstoffbett nicht immer gewährleistet, weil die Brennstoffteile von der aufsteigenden Trommelwand je nach Art des Brennstoffs um eine bestimmte Strecke mitgenommen werden und deshalb eine genaue Lage in Umfangsrichtung des Brennstoffbettes nicht bestimmt werden kann, wodurch nicht aur/uschließen ist, daß das eine oder andere, von Vergasungsluft durchströmte Loch außerhalb der Brennstoffbettes mündet

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren und die bekannte Vorrichtung so weiterzubilden, daß bei einfacher Abführung der Asche die Wirksamkeit der Vergasung verbessert wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 und die im Anspruch 2 enthaltenen Merkmale gelöst

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Vergasungsluft am Brennstoffeinlaß so fein verteilt und mit einer solchen Geschwindigkeit zugeführt, daß das Brennstoffbett in einen schwimmenden Zustand gerät. Hierdurch ist nicht nur eine optimale Berührung der Verbrennungsluft mit der Oberfläche der vorhandenen Brennstoffteile gewährleistet, sondern die Brennstoffteile werden aufgrund ihres von der Vergasungsluft aufgewirbelten bzw. getragenen Zustandes daran gehindert, von der aufsteigenden Trommelwand mitgenommen zu werden. Hierdurch ergibt sich eine etwa konstante Lage in Umfangsrichtung des Brennstoffbettes, und deshalb ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Zuführung von unten in das Brennstoffbett gewährleistet.

Schon die vorgenannten erfindungsgemäßen Maßnahmen führen zu einer wesentlichen Verbesserung der Verbrennung, und zwar durch einen intensiven Oberflächenkontakt mit dem Brennstoff und durch gezielte Zuführung der Vergasungsluft in das Brennstoffbett.

Eine weitere Verbesserung der Vergasung wird durch das erfindungsgemäße Verfahren dadurch erreicht, daß

die Vergasungsluft vorwiegend vom Produktgas vorerhitzt wird, was bei Ausnutzung der vorhandenen Wärmeenergie zu einer Erhöhung der Temperatur der Vergasungsluft und somit zu einer verbesserten Vergasung führt

Weitere Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens sind das Ausschleusen der Asche aus einem die Trommel umgebenden Gehäuse und der Abzug des Produktgases am dem Gehäuse. Durch die Ausschleusung der Asche aus einem die Trommel umgebenden Gehäuse ist die Abdichtung zwischen dem die Wärme des Drehofengenerators enthaltenden Gehäuses und der Umgebung gewährleistet Hierdurch wird in energiesparender Weise die Beiriebstemperatur des Drehstromgenerators erhöht und somit die Vergasung verbessert

Die im Anspruch 2 enthaltenen Ausgestaltungsmerkmale des Drehtrommelgenerators tragen ebenfalls zur Lösung der Aufgabe bei und ergeben eine einfache und zweckmäßige Bauweise des Drehtrommelgenerators, die eine einfache und preiswerte Herstellung und auch eine einfache Montage bzw. Demontage ermöglicht

Die Anordnung der Trommel in einem zweischaligen Gehäuse, dessen Zwischenraum mit dem Produktgas in Verbindung steht, ermöglicht die Vorwärmung der Vergasungsluft in einfacher Weise dadurch, daß die Zuführungsleitung für Vergasungsluft im Zwischenraum angeordnet ist Die Vergasungsluft wird somit wirksam vorgewärmt Innerhalb des Gehäuses befindet sich auch die Austragsvorrichtung, die die Asche aus dem Gehäuse mittels einer Schleuse entfernt Die im Drehtrommelgenerator befindliche Betriebswärme wird hierdurch in energiesparender Weise gekapselt, was zu einer Erhöhung der Betriebstemperatur und somit zu einer Verbesserung der Vergasung führt Die Vergasung wird auch dadurch wesentlich verbessert daß die Trommel auf ihrem ersten Abschnitt eine Vielzahl fein verteilter Löcher aufweist, wodurch ein optimaler Oberflächenkontakt der Vergasungsluft mit den Brennstoffteilen erreicht wird. Γ ie auf das Brennstoffbett begrenzte Zuführung der Vergasungsluft wird bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung durch ein an die Mantelaußenfläche der Trommel angepaßtes Mündungsstück erreicht, in dessen Bereich die Löcher der Trommel mit Vergasungsluft versorgt werden. Die Abführung des Produktgases aus der Trommel besorgt die iinere Schale des Gehäuses, die unten offen ist und eine das Produktgas zum Boden der Trommel hinleitende Führungswand bildet.

Es ist aus CH-PS 1 10 07' bei einem Drehtrommelgenerator zwar schon bekannt, die Vergasungsluft in einem Doppe! Hantel des Dreiitrommelgenerators vorzuwärmen, jedoch steht der Hohlraum des Doppelmantels nicht mit dem Produktgas in Verbindung, und deshalb ist die Vorwärmung der Vergasungsluft bei weitem nicht so wirkungsvoll wie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 3 ist aus strömungstechnischen Gründen vorteilhaft weil das Produktgas zwischen dem Austritt aus der Trommel und der Vorrichtung zum Abziehen einen verhältnismäßig kurzen Weg zurücklegt und die mit dem Gas ausgetragene Asche nach unten fallen kann.

Gemäß Anspruch 4 ist der Vorrichtung zum Abziehen des Produktgases im Gehäuse eine Filtereinrichtung vorgelagert. Diese Ausgestaltung ist nicht nur deshalb vorteilhaft, weil das gehäuse die Filtereinrichtung umgibt und deshalb ein besonderes Filtergehäuse entfallen kann, sondern weil auch die in der Filtereinrichtung vorhandene Betriebswärme sich in einer Einheit mit der Betriebswärme der Trommel befindet, wodurch die Vergasung aufgrund Vergleichmäßiirung der Betriebstemperatur ebenfalls verbessert wird.

Mit den in Anspruch 5 enthaltenen Ausgestaltungsmerkmalen wird auf bewährte Filtermittel zurückgegriffen.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer vereinfachten Zeichnung beschrieben.
Es zeigt

F i g. 1 einen erfindungsgemäß ausgestalteten Drehtrommelgenerator im vertikalen Längsschnitt;

F i g. 2 den Drehtrommelgenerator im Querschnitt

Der Drehtrommelgenerator weist eine drehbare Trommel 1 auf, die entlang ihres Umfangs mit Löchern 2 versehen ist deren Ränder in an sich bekannter Weise mit Lippen bzw. Tüllen besetzt sind (lip screens). Die Lippen bzw. Tüllen haben variable Größe.

Die Trommel befindet sich in einu:i zweischaiigen Gehäuse 6, dessen Zwischenraum mit 7 bezeichnet ist Mit Ausnahme des unteren Bereichs der Trommel 1 ist diese von einer nicht näher bezeichneten Führungsplatte umgeben, deren Funktion noch erklärt wird.

Das zu vergasende Material wie Müll, Torf oder dergleichen wird der Trommel 1 an der Zuführungsseite durch eine Zuführungsvorrichtung mit einer Spirale bzw. Schnecke 3 zugeführt Das Vergasungsmaterial ist bei seinem Eintritt in die Trommel 1 kompakt, d. h. es verhindert einen Luftzutritt im Bereich der Zuführungsvorrichtung.

Die Trommel 1 ist im Gehäuse 6 gelagert, z. B. mittels einer horizontalen Welle 11 oder einer vertikalen Aufhängung an der Entladeseite. In beiden Fällen sind die Halterungen der Trommel luftgekühlt. An der Zuführungsseite ist die Zuführungsvorrichtung in die Lagerung der Trommel 1 integriert
Im Betrieb tritt die im Zwischenraum 7 vorgewärmte Vergasungsluft von unten durch den untersten Teil der Trorniel 1 mit einer in Abhängigkeit und der Größe des Mündungsstücks 9 bestimmten Geschwindigkeit in die Trommel 1 ein und hält auf diese Weise das vergasende Material entlang dem Boden der Trommel 1 in einem schwimmenden Zustand, wodurch eine op'.imale Vergasung erreicht wird. Während der Vergasung wird das Material durch nicht dargestellte Führungselemente zum Gasabgabeteil 4 hin verschoben, aus dem unverbrennbares Material durch eine Luke 5 aus der Trommel 1 jgelangt und auf eine Austragsvorrichtung 13 in Form eines Schneckenförderers fällt. Das erzeugte Gas wird zum unteren Bereich der Trommel hingeleitet, wo es durch das Brennstoffbett hindurch in das Gehäuse 6 gelangt. Während der Vergasung findet zwischen der inneren Schale des Gehäuses 6 und der ZMgeführten Vergasungsluft ein Wärmeaustausch statt, d. h. die innere Schale gibt Wärme ab, wobei sie gleichzeitig gekühlt wird. Die äußere Schale 10 des Gehäuses 6 ist in geeigneter Weise isolier". Die Vergasungsluft kann durch Druckströmung oder Saugströmung in die Trommel eingeführt Werden.

Die gebildeten Gase strömen durch eins hm Gehäuse 6 angeordnete Filtereinrichtung 12 und gelangen gefiltert zui; Öffnung einer Abführungsvorrichtung 15.

Das aus der Tromnrsl 1 durch die Luke 5 ausgeschiedene nichtbrennbare Material wird aus dem Gehäuse 6 in einem Zweistufenverfahren entfernt Es wird durch die Austragsvorrichtung 15 aus dem Gehäuse 6 geför-

dert und durch eine Schleuse 14 ausgeschleust.

Der Drehtrommelgenerator ist außerdem zum Ingangsetzen der Vergasung mit einer Einrichtung zur Zündung des Materials ausgerüstet, und er wird durch einen nicht dargestellten Mikrocomputer gesteuert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Vergasen der Brennstoffe in einem Drehtrommelgenerator, bei dem die Brennstoffe abgedichtet in die Trommel eingebracht und dann durch diese hindurchbewegt werden und die Asche am anderen Ende aus dieser austritt, wobei nur dem Brennstoffbett die Vergasungsluft von unten, entgegen der Drehrichtung zugeführt und das Produktgas ir. einem anderen Abschnitt durch das Brennstoffbett hindurch nach unten abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet,

daß die Vergasungsluft vorerhitzt wird und am Brennstoffeinlaß so fein verteilt und mit einer solchen Geschwindigkeit zugeführt wird, daß das Brennstoffbett in einen schwimmenden Zustand gerät,

daß aus einem die Trommel (1) umgebenden Gehäuse (6) unten cn* Asche abgezogen und ausgeschleust und

daß das Produktgas aus dem Gehäuse (6) gefiltert abgezogen wird.

2. Drehtrommelgenerator zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer drehbar gelagerten Trommel, an die axial eine abgedichtete Zuführungsvorrichtung für Brennstoff und radial wenigstens eine Zuführungsleitung für die Zuführung von Vergasungsluft anschließen,

wobei die Zuführung der Vergasungsluft durch radiale Loche in einen ersten Abschnitt der Trommel nur von unten in das Brennstoffbett erfolgt, die Trommel auch in einem zweiten Abschnitt radiale Löcher für -Jen \ustritt des Produktgases aufweist, und eine verrichtung zum Abziehen des Produktgases vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet,

daß die Trommel (1) in einem zweischaligen Gehäuse (6) angeordnet ist,

daß die Zuführungsleitung (8) für Vergasungsluft im mit dem Produktgas in Verbindung stehenden Zwischenraum (7) des Gehäuses (6) verläuft,
daß die Trommel (1) auf ihrem ersten Abschnitt eine Vielzahl fein verteilter Löcher (2) aufweist,
daß die Zuführungsleitung (8) ein kastenförmiges, an die Mantel-Außenfläche der Trommel (1) angepaßtes Mündungsstück (9) aufweist, das sich nur im Bereich des ersten Abschnitts der Trommel (1) erstreckt,

daß die innere Schale des Gehäuses (6) unten offen ist und eine das Produktgas zum Boden der Trommel (1) hinleitende Führungswand bildet,
daß unterhalb der Trommel eine Austragsvorrichtung (13) für Asche mit einer die Abdichtung zwischen dem Innenraum des Gehäuses (6) und der Umgebung gewährleistenden Schleuse (14) angeordnet ist, und

daß die Vorrichtung (15) zum Abziehen des Produktgases an das Gehäuse (6) angeschlossen ist

3. Drehtrommelgenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (15) zum Abziehen des Produktgases in Höhe des unteren Bereichs der Trommel (1) angeordnet ist.

4. Drehtrommelgenerator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorrichtung (15) zum Abziehen des Produktgases im Gehäuse (10) eine Filtervorrichtung (12) vorgelagert ist.

5. Drehtrommelgenerator nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtervorrichtung (12) Kalkstein enthält