DE3543424C2 - - Google Patents
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- DE3543424C2 DE3543424C2 DE19853543424 DE3543424A DE3543424C2 DE 3543424 C2 DE3543424 C2 DE 3543424C2 DE 19853543424 DE19853543424 DE 19853543424 DE 3543424 A DE3543424 A DE 3543424A DE 3543424 C2 DE3543424 C2 DE 3543424C2
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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- F23B90/04—Combustion methods not related to a particular type of apparatus including secondary combustion
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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Description
Die Erfindung betrifft einerseits ein Verfahren
zur Erzeugung von bevorzugt in Feuerungsanlagen nutzbarem Gas
aus insbesondere problematischem Vergasungsgut, wie z. B.
Hähnchenkot oder tropische Harthölzer, gemäß den Merkmalen
im Oberbegriff des Anspruchs 1.
Andererseits richtet sich die Erfindung auf eine
Vorrichtung zur Erzeugung von bevorzugt in Feuerungsanlagen
nutzbarem Gas aus insbesondere problematischem Vergasungsgut,
wie z. B. Hähnchenkot oder tropische Harthölzer, gemäß den
Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 5.
Einen bekannten Festbettvergaser zeigt die DE 34 11 822 A1.
Bei diesem bildet sich innerhalb eines kegelstumpfförmigen,
sich vom Rost nach oben erweiternden Schachtabschnitts ein
Glutbett aus, dessen oberer Rand durch einen ebenfalls kegelstumpfförmigen,
sich jedoch nach unten erweiternden kurzen
Schachtabschnitt begrenzt wird. In diesem Abschnitt sind umfangsseitig
verteilt Öffnungen vorgesehen, über welche die
aus dem Glutbett vorrangig nur durch Verbrennung und Vergasung
entstehenden Klargase in einen Ringkanal übertreten. Im Ringkanal
sollen diese Klargase dann unter punktueller Zuführung
von Sekundärluft voll ausbrennen und anschließend über eine
Abzugsöffnung einer Nachschaltheizfläche bzw. einer Nachbrennkammer
zugeführt werden.
Bezüglich dieses gattungsprägenden Vergasers ist zunächst
festzustellen, daß aus dem innerhalb des sich nach oben erweiternden
kegelstumpfförmigen Abschnitts liegenden Vergasungsbereich
im Prinzip nur Vergasungsprodukte in den Ringkanal eintreten
können. Vergasungsprodukte deshalb, weil im Glutbett
unterhalb der Übertrittsöffnungen durch die hier herrschenden
Temperaturen von etwa 1000°C bis 1250°C keine Entgasung
stattfinden kann und sich demnach auch keine Schwelgase bilden
können.
Schwelgase können lediglich in dem oberhalb der Übertrittsöffnungen
liegenden Bereich des Vergasungsraums entstehen, die
dann durch Sogwirkung ggf. mit in den Ringkanal hineingerissen
werden.
Eine weitere Eigenart des bekannten Vergasers besteht darin,
daß der Ringkanal quasi immer in direkter Verbindung mit der
von unten zuströmenden Primärluft steht. Ursache hierfür ist
das vergleichsweise grobporige koksartige Produkt im unteren
Schachtabschnitt, das sich hier außerdem in einer relativ
lockeren Schüttung befindet. Dieser Sachverhalt bedeutet einen
permanenten Kurzschluß mit der Gefahr, daß in einem erheblichen
Umfang energiearme Vergasungsprodukt in diesem knapp oberhalb
des Rosts liegenden Abschnitt des Vergasungsraums entstehen,
die dann mangels entsprechender Energie nicht mehr im Ringraum
zünden können. Die mangelnde Zündfähigkeit der über die Öffnungen
in den Ringraum eintretenden Vergasungsprodukte wird dann
durch die punktuell zugeführte Sekundärluft noch weiter verschlechtert.
Sofern aus dem Vergasungsraumbereich unterhalb der Übertrittsöffnungen
überhaupt noch einen entsprechenden Heizwert aufweisende
zündfähige Vergasungsprodukte in den Ringraum gelangen,
können diese Vergasungsprodukte nur in unmittelbarer Nähe
der Sekundärluftöffnung verbrennen. Es liegt nämlich auf der
Hand, daß die nur einen geringen Heizwert aufweisenden Vergasungsprodukte,
die über Öffnungen im Abstand von der Sekundärluftöffnung
in den Ringkanal eintreten, gar nicht mehr von
der Sekundärluft erreicht werden und demzufolge auch nicht
verbrennen können. Im Ergebnis ist eine kontrollierte Verbrennung
von Vergasungsprodukten im Gasausbrennringkanal nicht
möglich.
Im bekannten Fall wird das Prozeßgas - im Prinzip nur Klargas
als Vergasungsprodukt mit einem geringen Anteil an durch Sogwirkung
mitgerissenem Schwelgas - nicht aus einem mittleren
Höhenbereich des Reaktors oberhalb der heißesten Reaktorzone
abgezogen. Vielmehr ist deutlich erkennbar, daß das Klargas
gezielt am oberen Rand der Glutzone, also bei Temperaturen
von etwa 1000°C abgezogen wird. Entgasungsprodukte können
hier so gut wie nicht entstehen. Ferner besteht kein Zweifel
daran, daß das über die Übertrittsöffnungen unmittelbar aus
dem unteren Vergasungsraumabschnitt abgezogene Klargas anschließend
nicht an äußeren Wandabschnitten der heißesten
Reaktorzonen entlang nach unten in eine Brennkammer geführt
wird. Vielmehr wird das einen ohnehin nur sehr geringen Heizwert
aufweisende Klargas lediglich in einen Ringkanal oberhalb
des sich nach unten öffnenden kegelstumpfförmigen Schachtabschnitts
überführt, und zwar an mehreren Stellen auf dem Umfang
dieses Abschnitts verteilt, wo es mangels Heizwert nicht
verbrannt werden kann. Eine Aufheizung des Klargases durch
die Wandabschnitte dieses Schachtabschnitts ist nicht denkbar.
Zum Stand der Technik zählen sowohl nach dem Gegenstromprinzip
als auch nach dem Gleichstromprinzip wirksame
Festbettvergaser. Beide Vergaserbauarten haben sich im Prinzip
bewährt. Indessen hat es sich gezeigt, daß sie dann an ihre Grenzen
stoßen, wenn problematisches Vergasungsgut, wie z. B. Hähnchenkot
und tropische Harthölzer mit hohem Teer- und Geruchsstoffanteil,
vergast werden soll. Dann stellt die
kondensatreiche Gasbildung und die Abkühlung des
Gases an dem im oberen Bereich des Vergasungsraums
befindlichen Vergasungsgut ein bislang nicht zu überwindendes Problem dar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, sowohl ein
Verfahren als auch eine Vorrichtung aufzuzeigen, mit denen es möglich ist,
problematisches Vergasungsgut nicht nur vollständig, sondern unter Vermeidung
jeglicher Geruchsbelastung auch umweltfreundlich zu vergasen und zu verbrennen.
Was die Lösung des verfahrensmäßigen Teils dieser Aufgabe anlangt, so besteht diese in den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten
Merkmalen.
Hierbei ist es zunächst von Bedeutung, daß sich die sehr heißen, aus der
Verbrennungszone und der Vergasungszone
des Reaktors stammenden niedrig-kalorigen Gase, insbesondere
jedoch CO, das sich an dem aus dem Vergasungsgut entstandenen
Koks bildet, in einer etwa 450 bis 550°C heißen Zone mit den
hier vornehmlich
gebildeten stark teerhaltigen und deshalb hoch-kalorigen
Schwelgasen mischen können und noch im mittleren
Höhenbereich aus dem Vergasungsraum abgezogen
werden. Folglich können sich diese Prozeßgase nicht
mehr an dem im oberen Bereich des Vergasungsraums
befindlichen und hier trocknenden Vergasungsgut abkühlen
und sich mit dessen Wasser anreichern. Dadurch,
daß das noch kondensatreiche Prozeßgas heiß abgezogen
und entlang von äußeren Wandabschnitten der heißesten
Reaktorzonen nach unten in eine Brennkammer
geführt wird, kann es sich noch intensiver mischen, ohne
daß es einen Wärmeverlust erleidet. Vielmehr wird es
weiter aufgeheizt.
Nachdem das heiße Prozeßgas die äußeren Wandabschnitte
der heißesten Reaktorzonen passiert hat, gelangt
es in eine Brennkammer, wo es bei Temperaturen
von etwa 400°C teilverbrannt wird. In dem sich an die
Brennkammer anschließenden Flammenkanal werden
dann die teerigen und öligen Bestandteile des Prozeßgases
bei Temperaturen von
950°C und höher zu nicht mehr kondensierbaren niedermolekularen
Verbindungen, in der Hauptsache Gase, aufgecrackt.
Dieses Gas besteht hauptsächlich aus den Bestandteilen CO2,
CO, H2, CH4 und N2. Je nach Zusammensetzung des Vergasungsguts
liegt hierbei der untere Heizwert des Gases zwischen
950 und 1150 kcal/Nm3. Am Ende des Flammenkanals steht somit
stets ein ausgebranntes geruchloses Rauchgas mit Temperaturen
über 1000°C zur Verfügung.
Das erfindungsgemäße Verfahren stellt also durch ein
Dreistufensystem der Gasverbrennung mit zunehmenden Temperaturen
bis zu etwa 1200°C sicher (- Führung des Prozeßgases entlang
der heißesten Reaktorzonen - Brennkammer - Flammenkanal -),
daß auch bei extrem problematischen Brennstoffen, wie beispielsweise
Hähnchenkot oder tropische Harthölzer mit hohem
Teer- und Geruchsstoffanteil, stets nur vollständig ausgebrannte
Rauchgase erzeugt werden, welche frei von Geruchsstoffen
und unverbrannten Gasen bzw. Kohlenwasserstoffen sowie anderen
Schadstoffen sind.
Mit den Merkmalen des Anspruchs 2 wird ein stabiler
Temperaturverlauf und Druckaufbau im Reaktor sowie ein reibungsloser
Vergasungsbetrieb gewährleistet. Dabei ist die
Anzahl der für das Temperaturprofil im Vergasungsraum maßgebenden
Meßstellen bestimmend für die Genauigkeit des Prozesses.
Sinkt z. B. der Füllstand im Vergasungsraum ständig ab und erreicht
der Füllstand z. B. die Trocknungszone, so steigen im
oberen Bereich des Vergasungsraums die Temperaturen zwangsläufig
an. Gleichzeitig verschieben sich aber auch die Grenzhorizonte
der darunterliegenden Temperaturzonen nach oben.
Anhand dieser Temperaturänderungen ist es dann möglich, nicht
nur die jeweils nachzufüllende Brennstoffmenge zu bestimmen,
sondern auch den Zeittakt für den Einfüllrhythmus des Vergasungsguts
in den Reaktor einzustellen.
Selbstverständlich erlaubt es das erfindungsgemäße
Verfahren, grundsätzlich in allen Reaktorzonen ständig Temperaturmessungen
durchzuführen. Für eine ausreichende Überwachung
des Vergasungsbetriebs sowie für eine laufende Füllstandsbeobachtung
ist es jedoch unter Einsatz sinnvoller Meßtechnik
und mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand lediglich
erforderlich, in der Verbrennungszone, in der Entgasungszone
sowie im Grenzbereich von Trocknungs- und Vorwärmzone Messungen
durchzuführen und anhand der veränderten Temperaturanzeigen
unter Berücksichtigung bestimmter
vorgegebener Grenzwerte und
deren direkte Abhängigkeit vom Füllungsgrad des Vergasungsraums
Menge und Einfüllrhythmus des Vergasungsguts zu regulieren.
Die Beschickung des Vergasungsraums entsprechend
den Merkmalen des Anspruchs 3 führt nicht nur zu einer Vergleichmäßigung
des Vergaserbetriebs, sondern erhöht auch die
Betriebssicherheit. Durch die gegenseitige Verriegelung ist
gewährleistet, daß niemals beide Verschlüsse gleichzeitig geöffnet
werden können. Somit kann auch nicht unkontrolliert Gas
austreten. Auch können keine durch unkontrollierten Gasaustritt
resultierenden Druckverluste im Reaktor entstehen oder Luftsauerstoff
auf falschem Wege in den Vergasungsraum gelangen.
Sollten dennoch während des Beschickungsvorgangs Gase in die
Beschickungsschleuse eindringen, so können diese problemlos
abgesaugt bzw. abgeschnüffelt und insbesondere dem Flammenkanal
zugeführt werden.
Der Vergasungsraum kann kontinuierlich beschickt
werden. Im Hinblick auf den geringen spezifischen Verbrauch
an Vergasungsgut je Zeiteinheit und der sich hieraus ergebenden
vergleichsweise geringen Einfüllmengen ist es jedoch in den
meisten Fällen zweckmäßig, den Vergasungsraum diskontinuierlich
oder quasi-kontinuierlich in mehr oder weniger langen Zeittakten
und mit entsprechenden größeren Brennstoffmengen
durchzuführen. Dies kann beispielsweise mit Hilfe von Containern
erfolgen, in denen das Vergasungsgut eingelagert ist.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welchem zur Erzeugung von
Heiz- und/oder Prozeßwärme die Rauchgase aus dem Flammenkanal
in einen Bestandteil einer Heizungsanlage bildenden
Heizkessel mit nachgeschaltetem Saugzugventilator überführt
werden, kennzeichnet sich in den Merkmalen des Anspruchs 4.
Die Temperaturen entlang des Behandlungswegs des
Produktionsgases, insbesondere aber in der Brennkammer sowie
im Flammenkanal, werden durch eine geregelte Zuführung von
Luftsauerstoff mit Hilfe der über die Länge des Flammenkanals
sowie in der Brennkammer verteilten Luftzuführungen gesteuert.
Hierzu wird der Saugzugventilator herangezogen. Der jeweilige
Heizenergiebedarf des Kessels und die dazu erforderliche
Brenngasmenge wird dadurch über den Saugzugventilator gesteuert,
daß dieser unmittelbar auf die Luftzuführung unterhalb
des Reaktorrosts einwirkt und durch Querschnittsveränderung
diese Luftzufuhr entsprechend dem Heizwärme- bzw.
Brenngasbedarf der Heizungsanlage einstellt.
Bei Inbetriebnahme des vollständig befüllten und
noch im Glutbett befindlichen Vergasungsraums wird zunächst
der Saugzugventilator eingeschaltet. Danach kann insbesondere
am heizkesselseitigen Ende des Flammenkanals ein Brenner in
Betrieb gesetzt werden, welcher sowohl den Flammenkanal als
auch die Brennkammer auf die für den angestrebt vollständigen
Verbrennungsprozeß notwendige Temperatur aufheizt und hierdurch
sicherstellt, daß das vom Saugzugventilator angesaugte Prozeßgas
unmittelbar nach seinem Eintritt in den Flammenkanal gezündet
wird.
Sobald die Temperatur am kesselseitigen Ende des
Flammenkanals den festgelegten unteren Grenzwert von etwa
800°C überschreitet, kann der zusätzliche Brenner ausgeschaltet
werden, da nunmehr ein autothermer Vergasungsbetrieb abläuft.
Der Flammenkanal wird durch die Flamme des in ihm verbrennenden
Prozeßgases durchgehend auf einer Temperatur von über 1000°C
gehalten. Diese Temperaturhöhe stellt sicher, daß alle im
Vergasungsraum erzeugten gasförmigen Produkte - insbesondere
aber die ursprünglich vorhandenen kondensierbaren Crackprodukte
der Vergasung - in nicht kondensierbare Gase umgesetzt
und vor Eintritt in den Heizkessel vollständig verbrannt
werden.
Ist nach kurzzeitigen Vergaserstillständen, z. B.
an Wochenenden, im Vergasungsraum noch Restglut vorhanden,
so gewährleistet der Saugzugventilator nach seiner Inbetriebnahme,
daß diese Restglut angefacht wird, um als Glutzone für
den weiteren Vergasungsprozeß des darüberliegenden Vergasungsguts
zu dienen.
Ist ein Kaltstart erforderlich, so ist es zweckmäßig
und auch ausreichend, wenn während des Aufheizvorgangs von
Flammenkanal und Brennkammer leicht entzündbares Material,
beispielsweise Holz, in den Vergasungsraum eingebracht und
verbrannt wird, um ein Basisglutbett zu erzeugen. Auch dieses
Basisglutbett dient dann als Glutzone für den Vergasungsprozeß
nach dem Anlaufen des Saugzugventilators.
Der Zündvorgang im Flammenkanal kann bei Bedarf
durch einen Rauchgasthermostaten überwacht werden. Sollte
sich nämlich wegen Gasmangel bzw. aufgrund Ausfall des Zündbrenners
keine Verbrennung einstellen, sinkt die Rauchgastemperatur
schnell ab. Dadurch spricht der Rauchgasthermostat
an und schaltet die gesamte Anlage auf Störung.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung von
Rauchgas in Verbindung mit einer direkt gekoppelten Heizungsanlage
erlaubt es, nicht nur verschiedenartige stückige, insbesondere
aber problematische, Brennstoffe wechselweise oder
gleichzeitig verwenden zu können, sondern schafft auch die
Vorraussetzungen dafür, daß der Reaktor auf alle geplanten und
nicht geplanten Betriebsunterbrechungen, z. B. Wochenend-
Betriebsstillstände, selbständig flexibel reagiert. Die
automatische Betriebsweise des Festbettvergasers mit der
an diesen gekoppelten Heizungsanlage gestattet es, auch das
an sich träge Festbettvergasersystem als integrierten Bestandteil
der Heizungsanlage auf die gleiche bequeme Weise wie
eine öl- oder gasbefeuerte Heizung betreiben zu können.
Die Lösung des gegenständlichen Teils der der
Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe wird in den im kennzeichnenden
Teil des Anspruchs 5 aufgeführten Merkmalen
gesehen.
Danach sind im zentralen Höhenbereich des Vergasungsraums,
also in der Entgasungszone mit einer Temperatur von
etwa 450 bis 550°C Öffnungen in der Wand des Vergasungsraums
vorhanden, die diesen mit einem kanalartigen Erhitzungsabschnitt
verbinden. Dieser Erhitzungsabschnitt erstreckt sich entlang
der heißesten Reaktorzonen, d. h. der Vergasungs- und Verbrennungszonen
mit Temperaturen von etwa 900 bis 1000°C bis
etwa in Höhe des Reaktorrosts, wo Temperaturen von etwa 1200°C
herrschen. Aus dem Vergasungsraum austretendes Prozeßgas erfährt
folglich beim Vorbeistreichen an den Wänden der heißesten
Reaktorzonen keinen Wärmeverlust, sondern wird vielmehr
weiter erhitzt.
Im unteren Höhenbereich des Erhitzungsabschnitts,
etwa den Vergasungs- und Verbrennungszonen gegenüberliegend,
tritt das Prozeßgas über eine Düsenwand in einen Brennraum
über, welcher dem Flammenkanal vorgelagert ist. In der Brennkammer
wird das Prozeßgas zumindest teilweise unterstöchiometrisch
verbrannt, während es in dem sich anschließenden
Flammenkanal vollständig verbrannt und in geruchloses Rauchgas
umgesetzt wird. Die Temperaturen steigen dabei ausgehend von
der Düsenwand von etwa 400°C bis zum Ende des Flammenkanals
auf etwa 1200°C und mehr an. Die Länge des Flammenkanals ist
abhängig von der Zusammensetzung des zu vergasenden Brennstoffs
und der Zusammensetzung der dabei erzeugbaren Brenngase.
Kondensatreiche Brennstoffe, wie z. B. Hähnchenkot und
tropische Harthölzer mit hohem Teer- und Geruchsstoffanteil
erfordern eine längere Verweilzeit der zu crackenden und in
vollständig ausgebrannte Rauchgase umzuwandelnden Prozeßgase.
Dies gilt insbesondere für den Aufenthalt der Gase in der
zwischen 900°C und 1100°C heißen Zone des Flammenkanals.
Die Temperaturen im Flammenkanal werden durch geregelte Zuführung
von Luftsauerstoff gesteuert.
Nach Anspruch 6 ist der Flammenkanal bevorzugt in
einem keramischen Feuerfestmaterial ausgebildet und an den
Heizkessel einer Heizungsanlage zur Erzeugung von Heiz- und/oder
Prozeßwärme angeschlossen. Das vollständig ausgebrannte und
geruchslose Rauchgas kann daher in besonders umweltfreundlicher
Weise im Heizkessel der Heizungsanlage zur Erzeugung
von Heiz- und/oder Prozeßwärme genutzt werden. Der hinter dem
Heizkessel angeordnete Saugzugventilator (Rauchgasgebläse)
bildet hierbei das Steuerglied für die Temperaturführung, insbesondere
im Flammenkanal. Die Regelung des Saugzuggebläses
erfolgt entsprechend dem Wärmebedarf der Heizungsanlage und
wird entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 7 mit der Temperaturüberwachung
im Vorlauf der Heizungsanlage schaltungstechnisch
gekoppelt. Dabei wird sichergestellt, daß über die Regelung
der Luftzuführung am Reaktorrost stets exakt so viel
Rauchgas am Heizkessel bereitgestellt wird, wie es die
Heizungsanlage abfordert.
Die regelbaren Luftzuführungen im Flammenkanal
sind über dessen Länge verteilt angeordnet (Anspruch 8).
Hierbei kann es sich um schiebergesteuerte Luftansaugstutzen
handeln. Dazu ist es zweckmäßig, daß in der Brennkammer sowie
am Anfang, in der Mitte und am Ende des Flammenkanals Luftzuführstellen
vorgesehen sind, welche sicherstellen, daß nur
vollständig ausgebrannte und über 1000°C heiße Rauchgase
in den Heizkessel der Heizungsanlage gelangen und daß dem in
den Flammenkanal eingeführten Prozeßgas so viel Frischluft
zugemischt wird, daß immer eine saubere Sekundärverbrennung
gewährleistet ist.
Der Zündbrenner gemäß Anspruch 9 erlaubt es bei
Inbetriebnahme der erfindungsgemäßen Vorrichtung, den Flammenkanal
und die Brennkammer durch Zündung der Prozeßgase auf
eine Temperatur zu bringen, welche gewährleistet, daß nach
dem Ausschalten des Zündbrenners der Vergasungsbetrieb autotherm
abläuft. Nach dem Abschalten des Zündbrenners, d. h.
also wenn die Temperatur im Flammenkanal die Zündtemperatur
des Prozeßgases von über 800°C überschritten hat, bewirkt
ein durch den Saugzugventilator hervorgerufener stetiger geringer
Druck, daß auch beim Übergang von der Anfahrphase auf
den autothermen Vergasungsbetrieb keine Prozeßgase unverbrannt
entweichen können. Bei dem atmosphärisch selbst ansaugenden
Zündbrenner kann es sich um einen kleinen Propansteckbrenner
handeln. Er ist mit einer Flammenüberwachung
ausgerüstet und geschützt in den keramischen Flammenkanal
eingebaut.
Die Schlitze nach Anspruch 10 sind so im Höhenbereich
der Entgasungszone angeordnet, daß das Prozeßgas,
welches sich aus dem aus der Verbrennungszone und der Vergasungszone
stammenden sehr heißen niedrig-kalorigen Gas
und dem sich vornehmlich in der Entgasungszone bildenden
stark teerhaltigen und darum hoch-kalorigen Schwelgas zusammensetzt,
erst nach genügender Mischung aus dem Vergasungsraum
abgezogen wird. Auf jeden Fall wird aber hierdurch vermieden,
daß sich das Prozeßgas an dem trocknenden Vergasungsgut im
oberen Bereich des Vergasungsraums abkühlen und sich mit
Wasser anreichern kann. Die schirmartigen Abdeckungen verhindern,
daß die Schlitze durch die im Vergasungsraum nach
unten rutschenden Massen des Vergasungsguts verstopft werden.
Die bauliche Gestaltung des Reaktors kann auf verschiedene
Weise verwirklicht werden. Eine vorteilhafte Ausführungform
besteht in den Merkmalen des Anspruchs 11. Danach
ist der Vergasungsraum innerhalb eines sich zwischen dem
Reaktorrost und der kopfseitigen Beschickung erstreckenden
Zylinder aus einem hochhitzebeständigen Stahl angeordnet.
Der übrige Baukörper umfangsseitig des Reaktorzylinders kann
ebenfalls aus einem hochhitzebeständigen Stahl sowie einer
äußeren Wärmeisolationsschicht aus weichen keramischen Materialien
zusätzlich einer Außenschutzhaut gegen insbesondere
Feuchtigkeitseinflüsse bestehen. Bei der Wahl einer solchen
Bauart unter ausschließlicher Verwendung von hochhitzebeständigem
Stahl und leichtem Wärmedämmaterial wird der Vorteil
einer leicht zu mobilisierenden bzw. zu containerisierenden
Vergasungsanlage erzielt.
Nach Anspruch 12 ist es aber auch möglich, einen
stählernen Reaktorzylinder in ein Feuerfestmaterial einzubetten,
das gemauert oder gegossen sein kann. In diesem Fall
wird das Feuerfestmaterial zweckmäßig von einem Mantel aus
Normalstahl umschlossen.
Eine dritte Ausführungsform besteht gemäß den Merkmalen
des Anspruchs 13 aus einem Baukörper ausschließlich
aus gemauertem oder gegossenem keramischen Feuerfestmaterial,
in das der Vergasungsraum sowie auch der sich parallel zu dem
Vergasungsraum zwischen etwa der Entgasungszone und dem Reaktorrost
erstreckende kanalartige Erhitzungsabschnitt unmittelbar
eingebettet sind.
Die Beschickungsschleuse am Kopfende des Vergasungsraums
(Anspruch 14) hat die Aufgabe, den Vergasungsraum in
allen Betriebszuständen von der Atmosphäre zu trennen. Dadurch,
daß die Verschlüsse gegeneinander verriegelt sind, kann niemals
unkontrolliert Gas austreten und es können auch keine
Druckverluste im Vergasungssystem entstehen. Ferner kann Luftsauerstoff
keinen falschen Zugang zum Vergasungsraum erhalten.
Evtl. dennoch in die Beschickungsschleuse eingedrungene Gase
können hingegen leicht abgesaugt oder abgeschnüffelt und
insbesondere dem Flammenkanal zugeführt werden.
Die beiden Verschlüsse der Beschickungsschleuse
werden nach Anspruch 15 durch einen insbesondere motorisch
verlagerbaren Schieber und durch mindestens eine bevorzugt
von Hand schwenkbare Klappe gebildet. Hierbei wird aus Sicherheitsgründen
dafür Sorge getragen, daß die die Beschickungsschleuse
von der Atmosphäre trennende Klappe relativ schnell,
der die Beschickungsschleuse vom Vergasungsraum trennende
Schieber hingegen nur vergleichsweise langsam geöffnet
werden kann.
Entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 16 sind in
bestimmten Höhenbereichen der Wand des Vergasungsraums
Thermoelemente
vorgesehen. Über diese Thermoelemente ist es in
Abhängigkeit von bestimmten vorgegebenen Grenzwerten und
deren direkte Beziehung zum Füllstandsgrad des Vergasungsraums
möglich, nicht nur die jeweils in den Vergasungsraum
nachzufüllende Brennstoffmenge bestimmen, sondern auch den
Zeittakt für den Einfüllrhytmus des Vergasungsguts genau einstellen
zu können. Neben den drei vorgesehenen Meßstellen in
der Verbrennungszone, in der Entgasungszone sowie im Grenzbereich
von Trocknungszone und Vorwärmzone können bei Bedarf
auch noch weitere Meßstellen vorgesehen sein.
Neben der vollständigen und geruchslosen Vergasung
von Brennstoffen, d. h. der Umsetzung in Rauchgas, ist es
ferner Ziel der Erfindung, daß keine organischen bzw. brennbaren
Brennstoffreste mehr in der den Reaktor verlassenden
Asche enthalten sind. Darüberhinaus soll die Asche rieselfähig
bleiben und nicht schmelzen. Es sollen also Verschlackungen
des Reaktors vermieden werden, damit die zur Vergasung
benötigte und durch den Reaktorrost geführte Frischluft jederzeit
ungehinderten Zutritt zum Vergasungsraum hat. Diese
Forderungen sind insbesondere bei der Vergasung von problematischen
Brennstoffen, wie z. B. Hähnchenkot, von Bedeutung.
Eine Maßnahme, um diesen Forderungen gerecht zu
werden, besteht in den Merkmalen des Anspruchs 17. Der kontinuierliche
Austrag der Asche durch eine Rüttelrostkonstruktion
aus beweglichen und unbeweglichen Bauteilen wird
dadurch erheblich verbessert.
Darüberhinaus kann eine Verbesserung des Ausbrands
durch Vergrößerung der Verbrennungs- und Vergasungszone
erreicht werden. Hierbei wird nicht nur der Durchströmweg der
eingebrachten Luft verlängert, sondern auch der Weg der aus
dem entstandenen Koks (z. B. aus Hähnchenkot-Formlingen) erzeugten
Prozeßgase durch die in stückiger Form eingebrachten
Formlinge. Auf diese Weise kann die kompakte Form der Formlinge
relativ lange bei vergleichsmäßiger Koksbildung und/oder
Ausbrand und damit verbessertem Vergasungsvorgang aufrechterhalten
werden. Versuche haben gezeigt, daß ein einwandfreier
Vergasungsbetrieb mit konstanter Leistung selbst dann noch gewährleistet
ist, wenn sich ein Asche-Koks-Paket von etwa
100 cm Höhe im Vergasungsraum aufgebaut hat. Wegen der Formerhaltung
der Brennstoffrückstände kann nämlich der bislang
übliche Ascheschmelzprozeß nicht eintreten. Dabei hat sich
auch der Kühleffekt der Frischluft positiv
auf das Ascheschmelzverhalten ausgewirkt, da die Temperaturen
der Frischluft und des Gasprodukts weit unter dem Ascheschmelzpunkt
des eingesetzten Vergasungsguts liegen.
Gemäß Anspruch 18 weist der Rüttelrost sowohl starre
als auch begrenzt schwenkbare Roststäbe auf. Hierbei kann es
sich um schmale hochkant gestellte Leisten handeln. Die schwenkbaren
Roststäbe greifen mit ihren unteren Längskanten alle
in z. B. genutete Schienen ein, so daß nach Anspruch 19 die
schwenkbaren Roststäbe gemeinsam verlagert werden können.
Die Breite der Roststäbe kann etwa 15 bis 20 mm und der Abstand
zwischen zwei benachbarten Roststäben etwa 35 bis 40 mm
betragen.
Mit den Merkmalen des Anspruchs 20 wird die Ausbrandsicherheit
selbst dann noch verbessert und unkontrollierte
Schwelbrände im Aschekasten mit den damit verbundenen Geruchsbelästigungen
werden vermieden, wenn wider Erwarten unverbrauchter
Brennstoff in den Aschekasten gelangen sollte.
Die erfindungsgemäß ausgebildete und von der frischen Zuluft
durchströmte Bodenplatte stellt sicher, daß einerseits unverbrauchtes
Vergasungsgut vor Verlassen des Aschekastens vollständig
ausgebrannt wird und andererseits die dabei erzeugten
Gase in kontrollierter Weise zusammen mit der Verbrennungsluft
in den Vergasungsraum gelangen. Es besteht für diese Gase keine
Möglichkeit, auf anderem Wege das Vergasungssystem zu verlassen.
Um den vollständigen Ascheausbrand zu gewährleisten,
sollte darüberhinaus dafür Sorge getragen werden,
daß der Ascheaustragstrichter immer hinreichend gefüllt bleibt.
Die Asche mit den Brennstoff-Restbestandteilen soll dadurch
eine genügend lange Verweilzeit in dem sie durchströmenden
Luftsauerstoffstrom haben, bevor sie endgültig abgezogen
wird.
Die nach Anspruch 21 in die Luftzufuhr zum Vergasungsraum
eingegliederte motorisch schwenkbare Klappe ist unmittelbar
mit dem Saugzugventilator gekoppelt. Durch Öffnen bzw.
Schließen der Klappe kann die Luftzufuhr entsprechend dem
Heizwärme- bzw. Brenngasbedarf der Heizungsanlage durch Drehzahlveränderung
des Saugzugventilators eingestellt werden.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den
Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 im Schema eine mit einer Heizungsanlage gekoppelte
Vorrichtung zur Erzeugung von Rauchgas gemäß einer
ersten Ausführungsform;
Fig. 2 ebenfalls im Schema eine weitere Ausführungsform
einer derartigen Vorrichtung;
Fig. 3 einen Ausschnitt der Vorrichtung der Fig. 1 mit
einem Temperaturprofil des Vergasungsraums;
Fig. 4 einen Ausschnitt der Vorrichtung der Fig. 1 mit
einem Temperaturprofil im Flammenkanal zwischen
dem Reaktor und der Heizungsanlage;
Fig. 5 in vergrößerter Darstellung im Schema einen Querschnitt
durch den Reaktor im Bereich des Reaktorrosts
und
Fig. 6 eine Draufsicht auf den Reaktorrost der Fig. 5.
Mit 1 ist in den Fig. 1 und 2 jeweils ein Reaktor
zur Erzeugung von in einer Heizungsanlage 2 nutzbarem Gas
bezeichnet. Es handelt sich um einen Festbettvergaser für insbesondere
problematisches Vergasungsgut, wie z. B. Hähnchenkot
in Form von stückigen Formlingen oder tropische Harthölzer,
welche einen hohen Teer- und Geruchsstoffanteil aufweisen.
Dem schachtartigen Reaktor 1 ist kopfseitig eine
Arbeitsplattform 3 zugeordnet, die mit einem Sicherheitsgeländer
4 versehen und über eine Leiter 5 zugänglich ist.
Neben dem Reaktor 1 ist ein Kran 6 angeordnet, mit dessen
schwenkbarem Ausleger 7 und dem daran verfahrbaren Hubzug 8
containerisiertes Hähnchenkot als stückige Formlinge dem
Reaktor 1 zugeführt werden können.
Zu diesem Zweck ist am Kopfende der Reaktoren 1 der
Fig. 1 und 2 eine Beschickungsschleuse 9 vorgesehen, die
einen die Beschickungsschleuse 9 zur Atmosphäre hin abschottenden
Verschluß 10 und einen die Beschickungsschleuse 9
zum Vergasungsraum 11 des Reaktors 1 abschottenden Verschluß
12 aufweist. Die beiden Verschlüsse 10 und 12 sind gegeneinander
verriegelt, so daß immer nur ein Verschluß 10 oder 12
geöffnet werden kann. Der obere Verschluß 10 ist als von Hand
schwenkbare Klappe ausgebildet, während der untere Verschluß
12 aus einem motorisch verlagerbaren Schieber besteht.
Bei der Ausführungsform der Fig. 1 umfaßt der
Reaktor 1 in der rechten Hälfte (bezogen auf die Mittelachse)
einen Zylinder 13 aus einem hochhitzebeständigen Stahl,
welcher in einen Baukörper 14 aus keramischem Feuerfestmaterial
zur Wärmeisolierung eingebettet ist. Das keramische
Feuerfestmaterial 14 kann gemauert oder gegossen sein. Der
Reaktoraußenmantel 15 besteht aus Normalstahl.
Wie die linke Hälfte des Reaktors in Fig. 1 erkennen
läßt, kann der Reaktorzylinder 13 aus hochhitzebeständigem
Stahl aber auch in einen Baukörper 16 aus ebenfalls hochhitzebeständigem
Stahl mit einem äußeren Mantel 17 aus weicher
Keramik sowie einer insbesondere Feuchtigkeit abweisenden
Außenschutzhaut 18 eingebettet sein.
Bei der Ausführungsform der Fig. 2 ist der Vergasungsraum
11 unmittelbar in einen Baukörper 19 aus keramischem
Feuerfestmaterial eingeformt. Auch dieser Baukörper
19 kann entweder gemauert oder gegossen sein. Umfangsseitig
ist der Baukörper 19 dann von einem Mantel 20 aus Normalstahl
umgeben.
Am unteren Ende des Vergasungsraums 11 der Ausführungsformen
der Fig. 1 und 2 ist ein anhand der Fig. 5
und 6 näher erläuterter Reaktorrost 21 vorgesehen. Der Reaktorrost
21 umfaßt parallel im Abstand nebeneinanderliegende hochkant
gestellte leistenartige Roststäbe 22, 23, von denen die
Roststäbe 22 fest installiert und die Roststäbe 23 um ihre
Längsachsen 24 begrenzt schwenkbar sind. Die schwenkbaren Roststäbe
23 greifen mit ihren unteren Längskanten in Nuten 25
eines gemäß dem Doppelpfeil 26 hin und her beweglichen, zwangsgeführten
Schiebers 27 mit einem solchen Spiel ein, daß die
Roststäbe 23 einem gezielten Rütteleffekt unterworfen werden
können.
Die Breite b der Roststäbe 22, 23 beträgt beim Ausführungsbeispiel
zwischen 15 und 20 mm, während die Distanz d
zwischen zwei benachbarten Roststäben 22 und 23 etwa 35 bis
40 mm beträgt.
Unterhalb des Rüttelrosts 21 befindet sich ein
trichterartiger Aschekasten 28, dessen der Luftzuführung 29
zugewandte Bodenplatte 30 als Lochplatte oder als Rost mit
geringen Stababständen ausgebildet sein kann. Die Bodenplatte
30 kann zumindest begrenzt schwenkbar angeordnet sein. Die
über die mit einer durch den Motor 31 verlagerbaren Klappe
32 versehene Luftzuführung 29 eintretende Luft (siehe auch
Fig. 1 und 2) gelangt folglich gemäß den Pfeilen Pf über
die Bodenplatte 30 in den Aschekasten 28 und von hier durch
den Rüttelrost 21 in den Vergasungsraum 11.
In der Fig. 3 sind die sich im Vergasungsraum 11
während des Vergasungsbetriebs ausbildenden Funktionszonen
sowie das Temperaturprofil TPV dieser Funktionszonen näher
veranschaulicht. Dabei ist mit A die Rohgutzone mit einer
Temperatur bis zu etwa 60°C, mit B die Vorwärmungszone mit
einer Temperatur zwischen etwa 60 und 100°C, mit C die Trocknungszone
mit einer Temperatur von etwa 100 bis 150°C, mit D
die Entgasungszone mit einer Temperatur von etwa 450 bis 550°C,
mit E die Vergasungszone mit einer Temperatur von etwa 900 bis
1000°C, mit F die Verbrennungszone mit einer Temperatur über
1200°C und mit G die Aschezone mit einer Temperatur größer
etwa 300°C bezeichnet.
Außerdem ist aus der Fig. 3 zu erkennen, daß im
Baukörper 14 des Reaktors 1 mehrere Temperaturmeßstellen 33
mit nicht näher veranschaulichten Thermoelementen über die
Höhe des Vergasungsraums 11 verteilt vorgesehen sein können.
Im praktischen Betrieb genügt es jedoch, wenn in der Verbrennungszone
F, in der Entgasungszone D und im Grenzbereich
von Trocknungszone C und Vorwärmzone B Temperaturmeßstellen 33
installiert sind. Mit Hilfe der über die Meßstellen 33 angezeigten
Temperaturänderungen können dann unter Berücksichtigung
bestimmter vorgegebener Grenzwerte und deren direkte Abhängigkeit
vom Füllungsgrad des Vergasungsraums 11 sowohl die jeweils
nachzufüllende Brennstoffmenge als auch der Zeittakt für deren
Einfüllrhytmus bestimmt bzw. eingestellt werden.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen ferner, daß etwa im
Höhenbereich der Entgasungszone D in der Wand 35 des Vergasungsraums
11 seitliche, beispielsweise als Schlitze ausgebildete
Öffnungen 34 vorgesehen sind, welche den Vergasungsraum
11 mit einem Erhitzungskanal 36 verbinden, der sich entlang
der heißesten Reaktorzonen E und F bis etwa in Höhe des
Rüttelrosts 21 erstreckt. Die Schlitze 34 sind zur Verhinderung
von Verstopfungen mit schirmartigen Abdeckungen 37 versehen.
In dem Erhitzungskanal 36 wird das Prozeßgas, welches sich aus
dem sehr heißen, aus der Verbrennungszone F und der Vergasungszone
E stammenden niedrig-kalorigen Gas und dem sich überwiegend
im Bereich der Entgasungszone D bildenden stark teerhaltigen
und daher hoch-kalorigen Schwelgas zusammensetzt, entlang
der heißen Reaktorzonen E und F geführt und somit sichergestellt,
daß dieses kondensatreiche Prozeßgas heiß abgezogen
wird und sich beim Vorbeiströmen an den heißen Reaktorzonen E
und F weiter erhitzen und mischen kann.
Bei gemeinsamer Betrachtung der Fig. 1 bis 4,
insbesondere aber Fig. 4, ist dann erkennbar, daß das Prozeßgas
im Höhenbereich der Reaktorzonen E und F über eine Düsenwand
38 mit düsenartigen Verengungen 39 in einen Brennraum 40
übertritt, der noch innerhalb des Baukörpers 14, 17, 19 des
Reaktors 1 ausgebildet ist. Der Brennraum 40 besitzt
Luftzuführöffnungen 41 und dient somit zur weiteren Aufheizung,
insbesondere aber zur Teilverbrennung, des Prozeßgases,
bevor dieses in einen Flammenkanal 42 übertritt, der in
ein keramisches Feuerfestmaterial 43 eingebettet ist und den
Reaktor 1 mit dem Heizkessel 44 der Heizungsanlage 2 zur Erzeugung
von Heiz- und/oder Prozeßwärme verbindet.
Wie hierbei die Fig. 4 anhand des Temperaturprofils
TPF zeigt, herrschen in dem Flammenkanal 42 Temperaturen
zwischen etwa 400 und 1200°C. Aufgrund dieser hohen
Prozeßtemperaturen wird sichergestellt, daß das in der Brennkammer
40 zunächst teilverbrannte Prozeßgas vollständig
verbrannt, d. h. sämtliche teerigen und öligen Bestandteile
des Prozeßgases zu nicht mehr kondensierenden niedermolekularen
Verbindungen aufgecrackt werden, die hauptsächlich
aus den Bestandteilen CO2, CO, H2, CH4 und N2 bestehen. Das
aus dem Flammenkanal 42 in den Heizkessel 44 eintretende Gas
ist geruchloses Rauchgas. Die saubere Sekundärverbrennung
im Flammenkanal 42 wird auch dadurch gewährleistet, daß
über die Länge des Flammenkanals 42 verteilt angeordnete
Luftzuführungen 45 stets eine dosierte Menge Frischluft
zugemischt wird.
Um in der Anfahrphase des Reaktors 1 die Temperaturen
im Flammenkanal 42, insbesondere an der Einmündung des Flammenkanals
42 in den Heizkessel 44, auf zumindest 800°C zu bringen,
ist in diesem Bereich ein atmosphärisch selbstansaugender
Zündbrenner 46 mit Flammenüberwachung vorgesehen. Der Zündbrenner
46 kann auf Propangasbasis arbeiten.
In den zum Kamin 48 führenden Abzugkanal 47 der
Heizungsanlage 2 ist ein Saugzugventilator 49 eingegliedert.
Dieser Saugzugventilator 49 steuert die für den Heizkessel 44
notwendige Rauchgasmenge dadurch,
daß er mit dem Motor 31 der
Luftzufuhrklappe 32 am Reaktor 1 zusammenwirkt und durch Öffnen
bzw. Schließen der Klappe 32 die Luftzufuhr entsprechend dem
Heizwärme- bzw. Brenngasbedarf der Heizungsanlage 2 einstellt.
Das notwendige Gas/Luft-Verhältnis wird mithin im
wesentlichen über die motorbetriebene Klappe 32 am Vergaserluftstutzen
29 vorgegeben und entsprechend dem Wärmebedarf
der Heizungsanlage 2 genau geregelt. Sobald das Rauchgas
aus dem Flammenkanal 42 in den Heizkessel 44 eintritt, steigt
die Temperatur im Vorlauf 50. Wenn die Vorlauftemperatur
einen festgelegten Grenzwert überschreitet, wird der Saugzugventilator
49 abgeschaltet. Dadurch wird auch die Stellung
der Klappe 32 an der Luftzufuhr 29 des Vergasungsraums 11
entsprechend verändert.
Claims (21)
1. Verfahren zur Erzeugung von bevorzugt in Feuerungsanlagen
nutzbarem Gas aus insbesondere problematischem Vergasungsgut,
wie z. B. Hähnchenkot oder tropische Harthölzer,
in einem schachtartigen Festbettvergaser mit zumindest diskontinuierlicher
kopfseitiger Beschickung des Reaktors mit dem
Vergasungsgut, mit Zuführung der Verbrennungsluft über einen
bodenseitigen Rost sowie unterer Ascheentnahme und seitlichem
Abzug des bei aufsteigender Vergasung durch Schwelung erzeugten
Prozeßgases oberhalb der heißesten Reaktorzonen
und anschließender Überführung in eine Brennkammer
entlang äußerer Wandabschnitte des Vergasungsraums, dadurch
gekennzeichnet, daß das im Höhenbereich
der Entgasungszone (D) des Vergasungsraums (11)
abgezogene Prozeßgas an äußeren Wandabschnitten (35) der
durch die Vergasungszone mit einer Temperatur von etwa 900
bis 1000°C und durch die Verbrennungszone mit einer Temperatur
über 1200°C gebildeten heißesten Reaktorzonen (E,
F) entlang nach unten in die Brennkammer (40) geführt und
in dieser unter Luftzugabe teilverbrannt wird und daß dieses
Prozeßgas anschließend in einem Flammenkanal (42) unter
weiterer Luftzufuhr bei kontrollierter Crackung und Verbrennung
vollständig in Rauchgas umgewandelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß durch die kontinuierliche
Temperaturmessung mindestens in der Verbrennungszone (F),
in der Entgasungszone (D) sowie im Grenzbereich der Trocknungszone
(C) und der Vorwärmzone (B) des Reaktors (1) und durch
Vergleich der Meßergebnisse mit von dem Füllungsgrad des
Reaktors direkt abhängigen vorgegebenen Grenzwerten die
jeweils nachzufüllende Menge an Vergasungsgut sowie der Zeittakt
für den Beschickungsrhytmus bestimmt bzw. eingestellt werden kann.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Vergasungsgut über
eine Beschickungsschleuse (9) mit gegeneinander verriegelten
Verschlüssen (10, 12) in den Reaktor (1) eingegeben wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
bei welchem die Rauchgase zur Erzeugung von Heiz- und/oder
Prozeßwärme aus dem Flammenkanal in einen Bestandteil einer
Heizungsanlage bildenden Heizkessel mit nachgeschaltetem Saugzugventilator
überführt werden, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gas/Luft-Verhältnis in allen Vergasungs-, Erhitzer-
und Verbrennungsbereichen (11, 36, 40, 42) über den Saugzugventilator
(49) entsprechend dem Wärmebedarf der Heizungsanlage (2)
über die Luftzufuhr am Reaktorrost (21), in der Brennkammer
(40) und im Flammenkanal (42) gesteuert wird.
5. Vorrichtung zur Erzeugung von bevorzugt in
Feuerungsanlagen nutzbarem Gas aus insbesondere problematischem
Vergasungsgut, wie z. B. Hähnchenkot oder tropische Hölzer,
in einem schachtartigen Festbettvergaser mit zumindest diskontinuierlicher
kopfseitiger Beschickung des Reaktors mit dem
Vergasungsgut, mit Zuführung der Verbrennungsluft über einen
bodenseitigen Rost sowie unterer Ascheentnahme und Abzug
des bei aufsteigender Vergasung durch Schwelung erzeugten
Prozeßgases, über seitliche Öffnungen des Vergasungsraums
und sich entlang äußerer Wandabschnitte des Vergasungsraums
erstreckende kanalartige Abschnitte in eine Brennkammer,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Vergasungsraum (11) über im Höhenbereich der Entgasungszone
(D) angeordnete seitliche Öffnungen (34) mit einem
sich entlang der durch die Vergasungszone mit einer Temperatur von etwa
900 bis 1000°C und durch die Verbrennungszone mit einer
Temperatur über 1200°C gebildeten heißesten Reaktorzonen
(E, F) bis in etwa Höhe des Reaktorrosts (21) erstreckenden,
kanalartigen Erhitzungsabschnitt (36) verbunden ist, wobei
der untere Höhenbereich des Erhitzungsabschnitts (36) über
düsenartige Verengungen (39) an die Brennkammer (40) mit
Luftansaugöffnungen (41) angeschlossen ist, die in einen
quer zum Reaktor (1) angeordneten Flammenkanal (42) mit
Luftansaugöffnungen (45) übergeht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der in ein keramisches
Feuerfestmaterial (43) eingebettete Flammenkanal (42) an einen
mit einem Saugzugventilator (49) ausgerüsteten Heizkessel (44)
einer Heizungsanlage (2) zur Erzeugung von Heiz- und/oder
Prozeßwärme angeschlossen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Saugzugventilator (49)
mit der Temperaturüberwachung im Vorlauf (50) der Heizungsanlage
(2) schaltungstechnisch gekoppelt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Flammenkanal (42)
mit über seine Länge verteilt angeordneten regelbaren Luftzuführungen
(45) versehen ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß am heizkesselseitigen
Ende des Flammenkanals (42) ein atmosphärisch
selbstansaugender Zündbrenner (46) mit Flammenüberwachung
vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gasabzugsöffnungen
durch in einen Teilumfangsbereich der Wand (35) des Vergasungsraums
(11) eingebrachte Schlitze (34) gebildet sind, welche
mindestens teilweise mit schirmartigen Abdeckungen (37)
versehen sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der Vergasungsraum
(11) von einem Reaktorzylinder (13) aus hochhitzebeständigem
Stahl umschlossen ist, welcher in einen Baukörper (16)
aus hochhitzebeständigem Stahl mit einem äußeren Mantel (17)
aus weicher Keramik sowie einer insbesondere Feuchtigkeit
abweisenden Außenschutzhaut (18) eingebettet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der Vergasungsraum
(11) von einem in keramisches Feuerfestmaterial
(14) eingebetteten Reaktorzylinder (13) aus hochhitzebeständigem
Stahl umschlossen ist und das Feuerfestmaterial (14) einen
Mantel (15) aus Normalstahl aufweist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der Vergasungsraum
(11) in einen Baukörper (19) aus keramischem Feuerfestmaterial
eingeformt ist, welcher einen Mantel (20) aus
Normalstahl aufweist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß am Kopfende
des Vergasungsraums (11) eine Beschickungsschleuse (9)
vorgesehen ist, deren Verschlüsse (10, 12) gegeneinander
verriegelt sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Beschickungsschleuse
(9) zum Vergasungsraum (11) hin durch einen insbesondere motorisch
verlagerbaren Schieber (12) und zur Atmosphäre hin
durch mindestens eine bevorzugt von Hand schwenkbare Klappe
(10) abgeschottet ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens
in der Verbrennungszone (F), in der Entgasungszone (D) sowie
im Grenzbereich von Trocknungszone (C) und Vorwärmzone (B)
des Reaktors (1) Thermoelemente (33) in die Wandung (14, 17,
19) des Vergasungsraums (11) eingegliedert sind.
17. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß am unteren Ende des Vergasungsraums
(11) ein Rüttelrost (21) vorgesehen ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch
gekennzeichnet, daß der Rüttelrost (21) abwechselnd
starr gelagerte Roststäbe (22) und um ihre Längsachsen
(24) begrenzt schwenkbare Roststäbe (23) in Parallellage
aufweist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch
gekennzeichnet, daß die schwenkbaren Roststäbe
(23) gemeinsam verlagerbar sind.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder
17 bis 19, dadurch gekennzeichnet,
daß die unterhalb des Reaktorrosts (21) gelegene geneigte
Bodenplatte (30) des Aschekastens (28) aus einer insbesondere
schwenkbaren Lochplatte oder einem insbesondere schwenkbaren
Rost mit geringem Stababstand besteht und von der Frischluft
durchströmt wird.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß in die
Luftzufuhr (29) zum Vergasungsraum (11) eine motorisch
schwenkbare Klappe (32) eingegliedert ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19853543424 DE3543424A1 (de) | 1985-12-09 | 1985-12-09 | Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von gas |
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DE19853543424 DE3543424A1 (de) | 1985-12-09 | 1985-12-09 | Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von gas |
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DE3543424A1 DE3543424A1 (de) | 1987-06-11 |
DE3543424C2 true DE3543424C2 (de) | 1988-09-01 |
Family
ID=6287986
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19853543424 Granted DE3543424A1 (de) | 1985-12-09 | 1985-12-09 | Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von gas |
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DE (1) | DE3543424A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4344569A1 (de) * | 1993-12-24 | 1995-06-29 | Ver Verwertung Und Entsorgung | Verfahren und Vorrichtung zur Brenngasherstellung |
DE10305994A1 (de) * | 2003-02-12 | 2004-09-02 | Ralf Paulsen | Vorrichtung und Verfahren zum Transport eines Brennstoffes |
DE202006009174U1 (de) * | 2006-06-08 | 2007-10-11 | Rudolf Hörmann GmbH & Co. KG | Vorrichtung zur Erzeugung von Brenngas aus einem festen Brennstoff |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3816084C1 (en) * | 1988-05-11 | 1989-09-28 | C. Deilmann Ag, 4444 Bad Bentheim, De | Device for the complete conversion of process gas into flue gas |
DE3816085A1 (de) * | 1988-05-11 | 1989-11-23 | Deilmann Ag C | Verfahren und vorrichtung von bevorzugt in feuerungsanlagen nutzbarem gas aus problematischem vergasungsgut |
DE3918508C1 (de) * | 1989-06-07 | 1990-05-03 | C. Deilmann Ag, 4444 Bad Bentheim, De | |
DE3922060A1 (de) * | 1989-07-05 | 1991-01-17 | Norbert Harlander | Feuerungsanlage fuer feste brennstoffe mit sekundaerbrenner |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3411822A1 (de) * | 1984-03-30 | 1985-10-03 | Hans Dr.h.c. 3559 Battenberg Vießmann | Festbrennstoffvergaser |
-
1985
- 1985-12-09 DE DE19853543424 patent/DE3543424A1/de active Granted
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4344569A1 (de) * | 1993-12-24 | 1995-06-29 | Ver Verwertung Und Entsorgung | Verfahren und Vorrichtung zur Brenngasherstellung |
DE10305994A1 (de) * | 2003-02-12 | 2004-09-02 | Ralf Paulsen | Vorrichtung und Verfahren zum Transport eines Brennstoffes |
DE202006009174U1 (de) * | 2006-06-08 | 2007-10-11 | Rudolf Hörmann GmbH & Co. KG | Vorrichtung zur Erzeugung von Brenngas aus einem festen Brennstoff |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3543424A1 (de) | 1987-06-11 |
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