DE3809851A1

DE3809851A1 - METHOD FOR CONVEYING A FINE-GRAINED TO DUST-SHAPED FUEL IN A GASIFICATION REACTOR UNDER INCREASED PRESSURE

Info

Publication number: DE3809851A1
Application number: DE3809851A
Authority: DE
Inventors: Hans-Richard Baumann; Michael Dr Ing Kuehn; Ulrich Dr Ing Meisl
Original assignee: Krupp Koppers GmbH
Current assignee: Krupp Koppers GmbH
Priority date: 1988-03-24
Filing date: 1988-03-24
Publication date: 1989-10-05
Also published as: GR3003625T3; ES2029535T3; DE58900646D1; PL156480B1; EP0333991A1; IN171212B; TR24010A; JP2633678B2; JPH01278597A; ZA889518B; EP0333991B1; PL278446A1

Description

Verfahren zum Fördern eines feinkörnigen bis staubförmigen Brennstoffes in einen unter erhöhtem Druck stehenden Ver gasungsreaktor.Process for conveying a fine-grained to dusty Fuel in a pressurized Ver gassing reactor.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fördern eines feinkörnigen bis staubförmigen Brennstoffes in einen unter erhöhtem Druck stehenden Vergasungsreaktor, bei dem der zu vergasende Brennstoff in einem Schleusbehälter durch Beauf schlagung mit einem Gas auf Vergasungsdruck gebracht und von dort über einen Zuteilbehälter mit Hilfe eines Träger gasstromes den Brennern des Vergasungsreaktors zugeführt wird, wobei der Schleusbehälter wechselweise unter Druck gesetzt und wieder entspannt wird.The invention relates to a method for conveying a fine-grained to dusty fuel in an under pressurized gasification reactor, in which the gasifying fuel in a lock tank by Beauf brought to gasification pressure with a gas and from there via an allotment container with the help of a carrier gas flow fed to the burners of the gasification reactor is, the lock container alternately under pressure is set and relaxed again.

Für das Fördern von feinkörnigen bis staubförmigen Brenn stoffen in einen unter erhöhtem Druck stehenden Vergasungs reaktor ist die vorstehend beschriebene Arbeitsweise be reits seit längerer Zeit bekannt. Hierbei wurde bisher das gesamte System vor allem unter Verwendung von Inertgas, insbesondere von Stickstoff, betrieben. Aus der DE-OS 28 31 208 ist ferner eine Variante dieses Verfahrens bekannt, bei dem die Bespannung des Schleusbehälters mit Stickstoff oder technischem Kohlendioxid erfolgt, während als Fördergas für den Transport des Brennstoffes vom Zu teilbehälter zu den Brennern des Vergasungsreaktors ein brennbares Gas verwendet wird, bei dem es sich auch um ein Gas aus eigener Erzeugung handeln kann. In gleicher Weise arbeitet auch das in der EP-PS 01 01 098 beschriebene Ver fahren, wobei als brennbares Gas Synthesegas oder ein Rest gas aus einer Kohlenwasserstoffsynthese verwendet werden soll. For conveying fine-grained to dusty firing substances in a gasification under increased pressure reactor is the procedure described above be already known for a long time. So far this has been the entire system especially using inert gas, especially operated by nitrogen. From the DE-OS 28 31 208 is also a variant of this method known in which the covering of the lock container with Nitrogen or carbon dioxide is made while as a conveying gas for the transport of fuel from the Zu partial container to the burners of the gasification reactor flammable gas is used, which is also a Gas can trade from its own production. In the same way also works the Ver described in EP-PS 01 01 098 drive, as a combustible gas synthesis gas or a rest gas from a hydrocarbon synthesis can be used should.

Die Tatsache, daß in diesem Falle der Schleusbehälter mit inertem Gas und der Zuteilbehälter mit brennbarem Gas be aufschlagt wird, führt dazu, daß während des Füllvorganges aus diesen Behältern ein Mischgas verdrängt wird, welches neben inerten Gasbestandteilen auch brennbare Gasbestand teile enthält. Die weitere Nutzung dieses Gases, z.B. in der Kohleaufbereitungsanlage, wird deshalb durch die in diesem Falle erforderlichen Sicherheitsmaßnahmen erschwert. Ebenso ist es aus Sicherheitsgründen nicht ohne weiteres möglich, dieses Gas in die Atmosphäre abzuleiten. Der hohe Behalt an inerten Gasbestandteilen macht es aber auch prak tisch unmöglich, dieses Gas ohne den Einsatz von Zusatz brennstoffen durch Verbrennung zu vernichten oder zu ver werten.The fact that in this case the lock container with inert gas and the hopper with flammable gas is opened, leads to the fact that during the filling process a mixed gas is displaced from these containers, which in addition to inert gas components, flammable gas components contains parts. The further use of this gas, e.g. in the coal processing plant, is therefore by the in in this case, necessary safety measures are made more difficult. Likewise, it is not easy for security reasons possible to discharge this gas into the atmosphere. The height Retaining inert gas components also makes it practical table impossible this gas without the use of additives to destroy or destroy fuels by combustion evaluate.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, das Ver fahren der eingangs genannten Art dahingehend weiterzuent wickeln, daß die vorstehend beschriebenen Nachteile ver mieden werden und gleichzeitig eine vollständige Rückfüh rung aller während des Füllvorganges aus den Behältern verdrängten Gase ermöglicht wird.The invention is therefore based on the object, the Ver continue driving of the type mentioned above wrap that the disadvantages described above ver be avoided and at the same time a complete return tion of all during the filling process from the containers displaced gases is made possible.

Das der Lösung dieser Aufgabe dienende Verfahren ist erfin dungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff mit tels eines inerten Fördergases von der Aufbereitungsanlage in einen Zyklonfilter mit erweitertem Abscheideraum geför dert und von dort im Schwerkraftfluß in den Schleusbehäl ter gelangt, wobei für die Beaufschlagung des Schleusbe hälters und des Zuteilbehälters sowie die Zuführung des Brennstoffes zu den Brennern des Vergasungsreaktors ein brennbares Gas verwendet wird, dessen Inertgasanteil nicht mehr als 1 Vol.-% beträgt. The method used to solve this problem is invented appropriately characterized in that the fuel with an inert conveying gas from the processing plant in a cyclone filter with an extended separation chamber and from there in the flow of gravity into the lock container ter arrives, whereby for the application of the lock container and the supply container as well as the supply of the Fuel to the burners of the gasification reactor flammable gas is used, the proportion of inert gas is not is more than 1% by volume.

Das heißt, beim erfindungsgemäßen Verfahren wird der iner te, nahezu drucklose Gasbereich eindeutig vom brennbaren Gasbereich getrennt, wobei die Verwendung von brennbarem Gas auch für die Beaufschlagung des Schleusbehälters vor gesehen ist, und inertes Gas nur im nahezu drucklosen Be reich verwendet wird. Bei der erfindungsgemäßen Arbeits weise gelangt daher entsprechend dem jeweils angewandten Druck nur sehr wenig inertes Gas aus dem Schleusbehälter in den Zuteilbehälter, so daß auf ein Spülen des Zuteilbe hälters zwischen den einzelnen Befüllungsvorgängen ver zichtet werden kann. Wegen des geringen Inertgasanteiles ist es auch möglich, die während des Füllvorganges aus den Behältern verdrängten Gase in den Prozeß zurückzu führen. In welcher Weise das geschieht, hängt von der Art der Verwendung des im Vergasungsreaktor erzeugten Partialoxidationsgases ab.That is, in the method according to the invention, the inner te, almost unpressurized gas area clearly from the flammable Gas area separated, using flammable Gas also for the loading of the lock container is seen, and inert gas only in almost unpressurized loading is used richly. When working according to the invention wise therefore comes in accordance with the applied Pressure very little inert gas from the lock tank into the allotment container so that the allotment is rinsed ver between the individual filling processes can be waived. Because of the low proportion of inert gas it is also possible to turn it off during the filling process the displaced gases back into the process to lead. How that happens depends on the Type of use of the generated in the gasification reactor Partial oxidation gas.

Grundsätzlich sind für die Durchführung des erfindungs gemäßen Verfahrens zwei Varianten möglich:Basically, for the implementation of the Invention According to the process, two variants are possible:

Bei der ersten Variante wird das im Vergasungsreaktor er zeugte Partialoxidationsrohgas durch die nachfolgende Gas behandlung zu Synthesegas weiterverarbeitet. In diesem Falle verwendet man als inertes Fördergas staubfreies und trockenes Kohlendioxid, das gegebenenfalls auch aus der für die Synthesegaserzeugung erforderlichen CO₂-Wäsche des Partialoxidationsrohgases stammen kann. Das verwendete Kohlendioxid wird dabei nach dem Austritt aus dem Zyklon filter nach entsprechender Reinigung in die Atmosphäre ab gestoßen. Die während des Füllvorganges aus dem Schleusbe hälter und dem Zuteilbehälter verdrängten Gase werden da gegen in den Prozeß zurückgeführt und dem erzeugten Parti aloxidationsrohgas vor dessen Gasbehandlung zugesetzt. Als brennbares Gas für die Beaufschlagung des Schleusbehälters und des Zuteilbehälters sowie für die Zuführung des Brenn stoffes zu den Brennern kann hierbei vorzugsweise ein Teil strom des erzeugten, bereits getrockneten und staubfreien Synthesegases verwendet werden. Es kann für diesen Zweck aber auch ein Restgas, wie z.B. aus der Ammoniaksynthese, zum Einsatz gelangen. Sofern es sich hierbei um ein SO₂ haltiges Restgas handelt, wie z.B. das SO₂- und COS-halti ge Restgas aus der Gasbehandlung, muß das Gas zwecks Ver meidung von Korrosion auf einer Temperatur gehalten werden, die deutlich über dem Taupunkt liegt. In Abweichung von der weiter oben beschriebenen Arbeitsweise kann es in die sem Falle zweckmäßig sein, das in den Prozeß zurückgeführ te Gas direkt am Brenner zuzusetzen, um den SO₂-Anteil mit dem Brennstoff in der Reaktionszone des Vergasungsreak tors sicher und vollständig zu reduzieren.In the first variant, the partial oxidation raw gas generated in the gasification reactor is further processed into synthesis gas by the subsequent gas treatment. In this case, dust-free and dry carbon dioxide is used as the inert conveying gas, which can possibly also come from the CO ₂ scrubbing of the partial oxidation raw gas required for the synthesis gas generation. The carbon dioxide used is expelled from the cyclone filter after appropriate cleaning into the atmosphere. The gases displaced during the filling process from the Schleusbe container and the distribution container are then fed back into the process and added to the raw aloxidation gas produced before its gas treatment. As a combustible gas for the application of the lock container and the distribution container as well as for the supply of the fuel to the burners, a part stream of the generated, already dried and dust-free synthesis gas can preferably be used. However, a residual gas, such as from ammonia synthesis, can also be used for this purpose. If this is a residual gas containing SO ₂ , such as the residual gas from the gas treatment containing SO ₂ and COS, the gas must be kept at a temperature which is significantly above the dew point in order to avoid corrosion. In deviation from the method of operation described above, it may be appropriate in this case to add the gas returned to the process directly at the burner in order to safely and completely reduce the SO ₂ content with the fuel in the reaction zone of the gasification reactor.

Bei der zweiten Variante wird das im Vergasungsreaktor er zeugte Partialoxidationsgas als Brenngas für die Gasturbi ne eines nachgeschalteten Gas-Dampfturbinenkraftwerkes benutzt. Bei dieser Arbeitsweise steht nicht die Entlastung des Vergasungsprozesses von inertem Ballastgas im Vorder grund, sondern die Verringerung der Verdichterleistung für die im System benötigten Gase. Deshalb wird in diesem Falle Stickstoff als inertes Fördergas verwendet. Hierbei kann es sich vorzugsweise um relativ unreinen Stickstoff mit einem Sauerstoffgehalt von 3-5 Vol.-% handeln, der als Nebenprodukt in der Luftzerlegungsanlage anfällt, die den für die Vergasung benötigten Sauerstoff liefert. Der als inertes Fördergas verwendete Stickstoff wird nach der För derung und Abscheidung des Brennstoffes im Zyklonfilter gemeinsam mit dem Entspannungsgas aus dem Schleusbehäl ter und dem Zuteilbehälter der Gasturbine des nachgeschal teten Gas-Dampfturbinenkraftwerkes zugeführt. Als brenn bares Gas für die Beaufschlagung des Schleusbehälters und des Zuteilbehälters sowie die Zuführung des Brenn stoffes zu den Brennern kann in diesem Falle ein Teil strom des gereinigten Partialoxidationsgases und/oder ein Restgas verwendet werden.In the second variant, it is in the gasification reactor produced partial oxidation gas as fuel gas for the gas turbine ne of a downstream gas-steam turbine power plant used. In this way of working there is no relief the gasification process of inert ballast gas in the front reason, but the reduction in compressor capacity for the gases required in the system. Therefore in this case Nitrogen is used as an inert pumping gas. Here can it is preferably a relatively impure nitrogen an oxygen content of 3-5 vol .-% act as By-product in the air separation plant, which is the supplies oxygen required for gasification. The as Inert gas is used after the För Change and separation of the fuel in the cyclone filter together with the expansion gas from the lock tank ter and the supply container of the gas turbine of the downstream Teten gas-steam turbine power plant supplied. As burning Cash gas for the loading of the lock container and the allotment container and the supply of the distillate In this case, part of the material to the burners can be used stream of the purified partial oxidation gas and / or a residual gas can be used.

Weitere Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens er geben sich aus den vorliegenden Unteransprüchen und sol len nachfolgend an Hand der in den Abbildungen dargestell ten Fließschemata erläutert werden. Hierbei zeigen:Further details of the method according to the invention give themselves from the present subclaims and sol len below with the help of the shown in the pictures ten flow diagrams are explained. Here show:

Fig. 1 ein Fließschema für die Verfahrensvariante, bei der das erzeugte Partialoxidationsrohgas zu Synthesegas weiterverarbeitet werden soll und Fig. 1 is a flow diagram for the process variant in which the partial oxidation crude gas generated is to be further processed to synthesis gas and

Fig. 2 ein Fließschema für die Verfahrensvariante, bei der das erzeugte Partialoxidationsrohgas als Brenngas für die Gasturbine eines nachge schalteten Gas-Dampfturbinenkraftwerkes ver wendet werden soll. Fig. 2 is a flow diagram for the process variant in which the partial oxidation raw gas generated as fuel gas for the gas turbine of a downstream gas-steam turbine power plant is to be used ver.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Fließschema wird der feinkörnige bis staubförmige Brennstoff aus dem Vorrats bunker 1 der Aufbereitungsanlage über die Leitung 2 mit tels Kohlendioxid als inertem Fördergas pneumatisch bei einem niedrigen Druck von 2-4 bar in den Zyklonfilter 3 gefördert. Der Zyklonfilter 3 weist dabei einen erwei terten Abscheideraum 4 auf. Das für die Förderung benötig te Kohlendioxid wird über die Leitung 5 in das System ein geführt und verläßt den nahezu drucklos arbeitenden Zy konfilter 3 über die Leitung 6. Nach Passieren eines Filters 7 oder eines Molekularseals kann es in die Atmosphäre abgelassen werden. Der im Abscheideraum 4 nahe zu drucklos gesammelte und durch ständige Nachförderung ergänzte Brennstoff gelangt mittels Schwerkraftfluß über die Leitung 8 in den nahezu drucklosen Schleusbehälter 9. Zur Vermeidung von Brückenbildung am Auslauf des Abscheide raumes 4 wird über die Leitung 10 zusätzliches Kohlendioxid in den Bereich des Auslaufes eingeblasen. Während des Füll vorganges herrscht im Schleusbehälter 9 praktisch kein Überdruck. Der Behälter ist jedoch mit brennbarem Gas ge füllt, das durch den einfallenden Brennstoff verdrängt wird und über die Leitung 11 abfließt. Dieses verdrängte Gas gelangt nach Abreinigung im Filter 65 über die Lei tung 12 in den Gasometer 13, der bei leichtem Überdruck arbeitet. Dieser Überdruck muß allerdings immer etwas nie driger sein als der Betriebsdruck im Zyklonfilter 3, da mit niemals brennbares Gas im Gegenstrom zum Brennstoff aus dem Schleusbehälter 9 in den Abscheideraum 4 und den damit verbundenen Zyklonfilter 3 gelangt. Es wird jedoch eine systembedingte Verunreinigung des über die Leitung 11 abgezogenen brennbaren Gases mit bis zu 25 Vol.-% Kohlen dioxid zugelassen.In the flow diagram shown in Fig. 1, the fine-grained to dust-like fuel from the storage bunker 1 of the processing plant is conveyed pneumatically at a low pressure of 2-4 bar into the cyclone filter 3 via line 2 with carbon dioxide as an inert conveying gas. The cyclone filter 3 has an expanded separation space 4 . The carbon dioxide required for the production is fed into the system via line 5 and leaves the almost pressure-free Zy filter 3 via line 6 . After passing a filter 7 or a molecular seal, it can be released into the atmosphere. Of the separation space 4 near to atmospheric pressure accumulated and added by constant Nachförderung fuel passes by gravity flow via line 8 into the lock hopper almost pressureless. 9 To avoid bridging at the outlet of the separating chamber 4 , additional carbon dioxide is blown into the area of the outlet via line 10 . During the filling process, there is practically no excess pressure in the lock container 9 . However, the container is filled with flammable gas, which is displaced by the incoming fuel and flows out via line 11 . This displaced gas passes after cleaning in the filter 65 via the Lei device 12 in the gasometer 13 , which works at a slight excess pressure. However, this overpressure must always be a little less than the operating pressure in the cyclone filter 3 , since with never combustible gas coming in countercurrent to the fuel from the lock container 9 into the separating chamber 4 and the cyclone filter 3 connected therewith. However, system-related contamination of the combustible gas withdrawn via line 11 with up to 25% by volume of carbon dioxide is permitted.

Nachdem der Schleusbehälter 9 im erforderlichen Maße mit Brennstoff gefüllt worden ist, wird die Brennstoffzufuhr durch Schließen des Ventils 14 in der Leitung 8 unter brochen und gleichzeitig auch das Ventil 15 in der Lei tung 11 geschlossen. Der Schleusbehälter 9 wird nun auf Druckgleichheit mit dem Zuteilbehälter 16 gebracht. Dies erfolgt durch Zufuhr eines brennbaren Gases über die Lei tungen 17 und 18. Um was für ein brennbares Gas es sich hierbei handeln kann, ist bereits weiter oben erläutert worden. Wie aus der Abbildung zu ersehen ist, wird dieses Gas gleichzeitig von oben und unten in den Schleusbehäl ter 9 eingeblasen. Die Leitung 17 weist dabei mehrere Aus trittsöffnungen auf, die im Bereich der trichterförmigen Verjüngung gleichmäßig über den Umfang verteilt in den Schleusbehälter 9 münden. Die Gaszufuhr über die Leitun gen 17 und 18 kann durch die Ventile 19 und 20 geregelt werden. Durch diese Gaszufuhr wird das im Schleusbehälter 9 nach Beendigung des drucklosen Füllvorganges vorhandene Gasgemisch, das noch maximal 25 Vol.-% CO₂ enthalten kann, durch das zugeführte brennbare Gas so stark verdünnt, daß der Inertgasanteil (CO₂-Anteil) schließlich bei den für das Verfahren üblichen Betriebsdrücken nicht mehr als 1 Vol.-% beträgt. Sobald der Druck im Schleusbehälter 9 nahezu dem Druck im Zuteilbehälter 16 entspricht, wird das Ventil 19 in der Leitung 17 geschlossen und der Fein ausgleich der Druckregelung erfolgt über das Ventil 20 in der Leitung 18 für die Gaszufuhr und das Ventil 21 in der Leitung 22 für die Gasabfuhr. Für die Entleerung des Schleusbehälters 9 wird das Ventil 23 in der Leitung 24 geöffnet. Ebenso wird das Ventil 25 in der Druckausgleichs leitung 26 geöffnet, so daß entsprechend dem Brennstoff auslauf Gas in den Schleusbehälter 9 nachströmen kann. So bald die Ventile 23 und 25 geöffnet sind und Brennstoff aus dem Schleusbehälter 9 fließt, wird auch das Ventil 64 in der Leitung 63 geöffnet, so daß durch diese Leitung zu sätzlich brennbares Gas zur Vermeidung einer Brückenbil dung beim Auslauf des Brennstoffes aus dem Schleusbehälter 9 strömen kann. Dieses Gas bewirkt dabei eine Verringerung der Schüttdichte des Brennstoff-Gasgemisches um 10-20%. Grundsätzlich wird die Gaszufuhr jedoch so begrenzt, daß eine wirbelbettähnliche Auflockerung des Brennstoffes ver mieden wird. After the lock container 9 has been filled to the required extent with fuel, the fuel supply is interrupted by closing the valve 14 in the line 8 and at the same time the valve 15 in the line 11 is closed. The lock container 9 is now brought to the same pressure as the supply container 16 . This is done by supplying a combustible gas via lines 17 and 18 . The combustible gas involved has already been explained above. As can be seen from the figure, this gas is blown simultaneously from above and below into the lock container 9 . The line 17 has a plurality of outlet openings which, in the region of the funnel-shaped taper, evenly distribute over the circumference into the lock container 9 . The gas supply via lines 17 and 18 can be regulated by valves 19 and 20 . By this gas supply, the gas mixture present in the lock container 9 after the end of the unpressurized filling process, which can still contain a maximum of 25 vol.% CO ₂ , is diluted so much by the combustible gas supplied that the inert gas portion (CO ₂ portion) finally at the normal operating pressures for the process is not more than 1% by volume. As soon as the pressure in the lock container 9 almost corresponds to the pressure in the supply container 16 , the valve 19 in the line 17 is closed and the fine adjustment of the pressure control takes place via the valve 20 in the line 18 for the gas supply and the valve 21 in the line 22 for the gas discharge. To empty the lock container 9 , the valve 23 in the line 24 is opened. Likewise, the valve 25 in the pressure compensation line 26 is opened so that gas can flow into the lock container 9 according to the fuel outlet. As soon as the valves 23 and 25 are open and fuel flows from the lock container 9 , the valve 64 in the line 63 is also opened, so that additional flammable gas through this line to avoid bridging formation when fuel runs out of the lock container 9 can flow. This gas reduces the bulk density of the fuel-gas mixture by 10-20%. Basically, the gas supply is limited so that a fluidized bed-like loosening of the fuel is avoided ver.

Der unter dem Einfluß der Schwerkraft in den Zuteilbehäl ter 16 fließende Brennstoff verdrängt das dort über der Brennstoffrestschüttung befindliche brennbare Gas, das über die Leitung 27 aus dem Zuteilbehälter 16 entweichen kann. Die Hauptmenge des verdrängten Gases wird über die Druckausgleichsleitung 26 in den Schleusbehälter 9 einge leitet, während ein kleiner Teil bei geöffnetem Ventil 28 in die Leitung 22 und von dort in den Pufferbehälter 29 ge langen kann. Infolge Vermischung des im Schleusbehälter 9 nach dem Druckaufbau befindlichen Gases mit dem über die Druckausgleichsleitung 26 zugeführten Gasstrom verringert sich der Inertgasanteil (CO₂-Anteil) in dem über der Brenn stoffschüttung im Zuteilbehälter 16 befindlichen brennba ren Gas nach Beendigung des Füllvorganges des Zuteilbe hälters soweit, daß er nur noch ca. 0,5 Vol.-% beträgt. Nach vollständiger Entleerung des Schleusbehälters 9 wer den die Ventile 20, 23, 25 und 64 geschlossen, während gleichzeitig das Ventil 21 zur Entspannung des Schleusbe hälters 9 in den Pufferbehälter 29 geöffnet wird. Vor der Entspannung des Schleusbehälters 9 herrscht im Pufferbe hälter 29 ein Druck, der ca. 15% des Druckes im Schleus behälter 9 entspricht. Durch die Entspannung wird der Druck im Schleusbehälter 9 um ca. 66% auf z.B. 9 bar ab gesenkt. Der überwiegende Teil des brennbaren Gases aus dem Schleusbehälter 9 wird daher bei hohem Druckniveau zurückgewonnen und kann über die Leitung 30 aus dem Puf ferbehälter 29 abgezogen werden. Nach entsprechender Ver dichtung im Verdichter 31 wird das Gas über die Leitung 32 dem erzeugten Partialoxidationsrohgas vor der Gasbehand lung 33 zugesetzt. Als letzter Schritt zur Entspannung des Schleusbehälters 9 wird das Ventil 15 in der Leitung 11 geöffnet und das restliche Gas mit überwiegend brennba ren Bestandteilen über den Filter 65 und die Leitung 12 in den Gasometer 13 geleitet. Der im Filter 65 abgeschie dene Brennstoffstaub wird durch einen Teilstrom des Kohlen dioxids aus der Leitung 5, der über die Leitung 34 zuge führt wird, in den Schleusbehälter 9 zurückgeführt. Hier zu wird das Ventil 37 in der Leitung 36 vorübergehend ge öffnet, wenn der Schleusbehälter 9 vor dem Befüllen gerade drucklos ist. Das im Gasometer 13 gesammelte Gas kann über die Leitung 38 abgezogen und dem Verdichter 39 zugeführt werden, der auf gleicher Welle mit dem Verdichter 31 läuft. Anschließend wird dieses Gas über die Leitung 40 dem Gas strom in der Leitung 30 zugesetzt. Gegebenenfalls kann das über die Leitung 38 abgezogene Gas über die Leitung 66 ganz oder teilweise auch einer anderen Verwendung, z.B. als Brenngas, zugeführt werden.The fuel flowing under the influence of gravity in the Zuteilbehäl ter 16 displaces the combustible gas located there over the fuel residue, which can escape via the line 27 from the allocator 16 . The majority of the displaced gas is passed through the pressure compensation line 26 into the lock container 9 , while a small part with the valve 28 open into the line 22 and from there into the buffer container 29 can be long. As a result of mixing of the gas in the lock container 9 after the pressure build-up with the gas stream supplied via the pressure compensation line 26, the proportion of inert gas (CO ₂ content) in the combustible gas located above the fuel bed in the supply container 16 is reduced after the filling process of the supply container has ended that it is only about 0.5% by volume. After the lock container 9 has been completely emptied, the valves 20 , 23 , 25 and 64 are closed, while at the same time the valve 21 is opened to relax the lock container 9 in the buffer container 29 . Before the release of the lock container 9 , there is a pressure in the buffer tank 29 which corresponds to approximately 15% of the pressure in the lock container 9 . As a result of the relaxation, the pressure in the lock container 9 is reduced by approximately 66% to, for example, 9 bar. The majority of the combustible gas from the lock container 9 is therefore recovered at a high pressure level and can be withdrawn via the line 30 from the buffer container 29 . After appropriate compression in the compressor 31 , the gas is added via line 32 to the partial oxidation raw gas generated before gas treatment 33 . As a last step to relax the lock container 9 , the valve 15 in the line 11 is opened and the remaining gas with predominantly combustible components passed through the filter 65 and the line 12 into the gasometer 13 . The separated in the filter 65 fuel dust is returned by a partial flow of carbon dioxide from line 5 , which is fed via line 34 , back into the lock container 9 . Here too, the valve 37 in the line 36 is temporarily opened when the lock container 9 is just depressurized before filling. The gas collected in the gasometer 13 can be drawn off via the line 38 and fed to the compressor 39 , which runs on the same shaft as the compressor 31 . This gas is then added via line 40 to the gas stream in line 30 . If necessary, all or part of the gas drawn off via line 38 can also be fed via line 66 to another use, for example as fuel gas.

Der im Zuteilbehälter 16 befindliche Brennstoff wird über die Leitung 41 zu den Brennern des Vergasungsreaktors 42 dosiert. Diese Dosierung erfolgt dabei nicht unter dem Einfluß der Schwerkraft, sondern durch die den Massenstrom bestimmende Druckdifferenz zwischen dem Zuteilbehälter 16 und dem Vergasungsreaktor 42. Diese Druckdifferenz wird durch die Zufuhr von brennbarem Gas in den Zuteilbehäl ter 16 über die Leitungen 43, 44 und 45 erzeugt, wobei die Ventile 46, 47 und 48 entsprechend geöffnet werden. Der Gasstrom, der über die Leitung 44 zugeführt wird, deckt hierbei ca. zwei Drittel des Bedarfs. Die Einlei tung in den Zuteilbehälter 16 erfolgt dabei über mehrere Austrittsöffnungen, die im Bereich der trichterförmigen Verjüngung über den Umfang gleichmäßig verteilt in den Zuteilbehälter 16 münden. Der Gasstrom in der Leitung 45 dient vor allem zur Vermeidung von Brückenbildungen beim Auslauf des Brennstoffes aus dem Zuteilbehälter 16. Durch diesen Gasstrom wird auch eine Verringerung der Schütt dichte erreicht, wobei jedoch eine wirbelbettähnliche Auflockerung des Brennstoffes vermieden werden soll. Die durch die Leitung 43 zugeführte Gasmenge dient in erster Linie zum Ausgleich des Volumens bei der Entnahme von Brennstoff aus dem Zuteilbehälter 16, wenn nicht gleichzeitig eine entsprechende Brennstoffmenge aus dem Schleusbehälter 9 nachströmt. Wenn dies jedoch der Fall ist, dann bleibt das Ventil 46 in der Leitung 43 in der Regel geschlossen. Das Ventil 49 im Anschlußstück 50, das den Zuteilbehälter 16 mit der Leitung 41 verbindet, ist während der Brennstoffentnahme aus dem Zuteilbehäl ter 16 selbstverständlich geöffnet.The fuel in the supply container 16 is metered via line 41 to the burners of the gasification reactor 42 . This metering does not take place under the influence of gravity, but rather through the pressure difference between the supply container 16 and the gasification reactor 42 that determines the mass flow. This pressure difference is generated by the supply of combustible gas in the Zutterbehäl ter 16 via lines 43 , 44 and 45 , the valves 46 , 47 and 48 are opened accordingly. The gas flow that is supplied via line 44 covers approximately two thirds of the requirement. The introduction into the allotment container 16 takes place via a plurality of outlet openings which, in the region of the funnel-shaped taper, open out uniformly over the circumference into the allotment container 16 . The gas flow in line 45 is used primarily to avoid bridging when the fuel flows out of the supply container 16 . A reduction in the bulk density is achieved by this gas flow, but a fluidized bed-like loosening of the fuel is to be avoided. The amount of gas supplied through line 43 primarily serves to compensate for the volume when fuel is removed from the supply container 16 , unless a corresponding amount of fuel flows in from the lock container 9 at the same time. However, if this is the case, then valve 46 in line 43 generally remains closed. The valve 49 in the connector 50 , which connects the hopper 16 to the line 41 , is of course open during the fuel removal from the Zuteilbehäl ter 16 .

Das im Vergasungsreaktor 42 erzeugte Partialoxidationsroh gas wird im Abhitzekessel 51, der mit dem Vergasungsreak tor 42 eine bauliche Einheit bildet, gekühlt und gelangt dann über die Leitung 52 in die einzelnen Stufen der Gas behandlung 33, in denen die Umwandlung des Partialoxidati onsgases in Synthesegas erfolgt. Da es sich hierbei um an sich bekannte und in der Technik allgemein übliche Ver fahrensschritte handelt, die nicht Gegenstand der vorlie genden Erfindung sind, braucht hierauf nicht näher einge gangen zu werden. Das erzeugte Synthesegas wird über die Leitung 53 abgezogen und seiner weiteren Verwendung zuge führt. Ein Teilstrom dieses Gases kann hierbei über die Leitung 54 abgezweigt werden. Dieser Teilstrom wird durch stufenweise Verdichtung in den Verdichtern 55 und 56 auf den erforderlichen Druck gebracht und gelangt anschließend über die Leitung 57 zur Leitung 58, von der die Leitun gen 17, 18, 63, 43, 44 und 45 abgehen. The Partialoxidationsroh produced in the gasification reactor 42 gas is forms a structural unit in the waste heat boiler 51, the gate with the Vergasungsreak 42, cooled and then passes via the line 52 to the individual stages of the gas treatment 33, in which the conversion of the Partialoxidati onsgases takes place in the synthesis gas . Since this is known per se and common in the art process steps that are not the subject of the present invention, there is no need to go into this in detail. The synthesis gas is drawn off via line 53 and leads to its further use. A partial stream of this gas can be branched off via line 54 . This partial flow is brought to the required pressure by gradual compression in the compressors 55 and 56 and then passes via line 57 to line 58 , from which the lines 17 , 18 , 63 , 43 , 44 and 45 depart.

Alternativ kann beispielsweise auch das SO₂- und COS-halti ge Restgas aus der Gasbehandlung 33 über die Leitung 59 den Verdichtern 55 und 56 zugeführt und danach in der vor stehend beschriebenen Weise in den Prozeß zurückgeführt werden. Der Wärmetauscher 60 dient dabei der erforderli chen Temperatureinstellung des rückgeführten Gasstromes. Durch die Leitung 61 wird der für die Vergasung erforder liche Sauerstoff bzw. ein Sauerstoff-Wasserdampfgemisch in den Vergasungsreaktor 42 eingeleitet. Die Brenner des Vergasungsreaktors 42 sind so konstruiert, daß sie ein Rückströmen des Sauerstoffs bzw. des Sauerstoff-Wasser dampfgemisches in die Leitung 41 nicht zulassen. Auf Ein zelheiten des Vergasungsreaktors 42 braucht hier nicht näher eingegangen zu werden, da es sich hierbei ebenfalls um eine bekannte Konstruktion handeln kann. Vorzugsweise wird man einen Reaktortyp wählen, bei dem die Vergasung in einer Flugstaubwolke erfolgt.Alternatively, for example, the SO ₂ - and COS-containing residual gas from the gas treatment 33 can be fed via line 59 to the compressors 55 and 56 and then returned to the process in the manner described above. The heat exchanger 60 is used to set the temperature of the recirculated gas stream. Through line 61 , the oxygen required for the gasification or an oxygen / water vapor mixture is introduced into the gasification reactor 42 . The burners of the gasification reactor 42 are designed so that they do not allow the oxygen or the oxygen-water vapor mixture to flow back into the line 41 . A details of the gasification reactor 42 need not be discussed in more detail here, since this can also be a known construction. It is preferable to choose a reactor type in which the gasification takes place in a cloud of airborne dust.

Während des Anfahrens der Anlage steht normalerweise kein Synthesegas oder Restgas und auch kein Kohlendioxid zur Verfügung. Die Versorgung des Schleussystems erfolgt dann vorübergehend mit Stickstoff, der über die Leitung 62 zu geführt wird. Während der Anfahrphase wird dabei die Gas zufuhr zum Gasometer 13 und zum Pufferbehälter 29 gesperrt und die Entspannungsgase werden abgefackelt.Normally, no synthesis gas or residual gas and no carbon dioxide are available when the plant is started up. The lock system is then temporarily supplied with nitrogen, which is supplied via line 62 . During the start-up phase, the gas supply to the gasometer 13 and the buffer tank 29 is blocked and the expansion gases are flared.

Im Fließschema in Fig. 1 ist nicht dargestellt, daß im Gasweg zwischen dem Schleusbehälter 9 und dem Pufferbe hälter 29 ein Filter angeordnet sein kann, durch das die Entspannungsgase von mitgerissenen Brennstoffteilchen befreit werden. Das Filter wird dann beim nächsten Druck aufbau durch das in den Schleusbehälter 9 strömende brenn bare Gas wieder freigespült. Im Fließschema ist außerdem nicht dargestellt, daß bei Verwendung eines großen Ver gasungsreaktors 42 mit Durchsatzleistungen von < 10 t Brennstoff pro Stunde gegebenenfalls auch zwei oder mehr Schleusbehälter 9 vorgesehen sein können, die zeitlich zueinander versetzt befüllt und entleert werden. Dadurch vergleichmäßigt sich die Brennstoffzufuhr zum Zuteilbehäl ter 16, der auch in diesem Falle ebenso wie der Gasome ter 13 und der Pufferbehälter 29 nur einmal vorgesehen ist.In the flow diagram in Fig. 1 is not shown that a filter can be arranged in the gas path between the lock container 9 and the Pufferbe container 29 through which the expansion gases are freed from entrained fuel particles. The filter is then flushed up again at the next pressure build-up by the flammable gas flowing into the lock container 9 . The flow diagram also does not show that when using a large gasification reactor 42 with throughputs of <10 t fuel per hour, two or more lock tanks 9 can optionally be provided, which are filled and emptied at different times. This equalizes the fuel supply to the Zuteilbehäl ter 16 , which in this case as well as the Gasome ter 13 and the buffer tank 29 is provided only once.

Fig. 2 zeigt das Fließschema für die Verfahrensvariante, bei der das erzeugte Partialoxidationsrohgas als Brenngas für die Gasturbine eines nachgeschalteten Gas-Dampfturbi nenkraftwerkes genutzt werden soll. Dieses Fließschema stimmt im wesentlichen mit dem Fließschema in Fig. 1 überein, und gleiche Bezugszeichen haben in beiden Fließ schemata selbstverständlich die gleiche Bedeutung. Daher kann auf eine eingehende Erläuterung dieses Fließschemas unter Hinweis auf die vorstehenden Ausführungen verzich tet werden. Da in diesem Falle nicht die Entlastung des Vergasungsprozesses von inerten Ballaststoffen, sondern eine Verringerung der Verdichterleistung im Vordergrund steht, wird hier Stickstoff als inertes Fördergas über die Leitung 5 in das System eingespeist. Hierbei kann es sich vorzugsweise um unreinen Stickstoff mit einem Sauer stoffgehalt von 3-5 Vol.-% handeln, der als Nebenprodukt in der Luftzerlegungsanlage anfällt, die den für die Ver gasung benötigten Sauerstoff liefert. Durch diesen Stick stoff wird der Brennstoff vom Vorratsbunker 1 über die Leitung 2 pneumatisch zum Zyklonfilter 3 transportiert, in dem der Brennstoff vom Stickstoff getrennt wird. Der über die Leitung 6 abgezogene Stickstoff wird in diesem Falle nicht in die Atmosphäre abgeleitet, sondern gelangt in den Gasometer 13. Das beim Befüllen des Schleusbehäl ters 9 über die Leitung 11 verdrängte brennbare Gas ge langt in diesem Falle in den Zyklonfilter 3 und wird ge meinsam mit dem Stickstoff über die Leitung 6 in den Ga someter 13 eingeleitet. Aus diesem wird das Gasgemisch über die Leitung 38 abgezogen. Nach entsprechender Ver dichtung in den Verdichtern 31 und 39 wird es zusammen mit dem aus dem Pufferbehälter 29 abgezogenen Gas über die Leitung 32 der Brennkammer der Gasturbine des nachgeschal teten Gas-Dampfturbinenkraftwerkes zugeführt. Dorthin ge langt auch das erzeugte Partialoxidationsgas, das im An schluß an die Gasbehandlung 33 über die Leitung 53 abge zogen wird. Der im Abhitzekessel 51 erzeugte Dampf kann in diesem Falle - gegebenenfalls nach entsprechender Über hitzung - in der Dampfturbine des Gas-Dampfturbinenkraft werkes genutzt werden. Fig. 2 shows the flow diagram for the process variant in which the partial oxidation raw gas generated is to be used as a fuel gas for the gas turbine of a downstream gas-steam turbine turbine power plant. This flowchart essentially corresponds to the flowchart in FIG. 1, and the same reference numbers naturally have the same meaning in both flowcharts. Therefore, a detailed explanation of this flow diagram with reference to the above explanations can be dispensed with. In this case, since the focus is not on relieving the gasification process of inert fiber, but rather on reducing the compressor output, nitrogen is fed into the system as an inert conveying gas via line 5 . This can preferably be impure nitrogen with an oxygen content of 3-5% by volume, which is obtained as a by-product in the air separation unit, which supplies the oxygen required for the gasification. Through this stick material, the fuel is pneumatically transported from the storage bunker 1 via the line 2 to the cyclone filter 3 , in which the fuel is separated from the nitrogen. In this case, the nitrogen drawn off via line 6 is not discharged into the atmosphere, but instead passes into gasometer 13 . The displaced during the filling of the Schleusbehäl age 9 via line 11 combustible gas ge reaches in this case in the cyclone filter 3 and is introduced together with the nitrogen via line 6 in the Ga someter 13 . From this, the gas mixture is withdrawn via line 38 . After appropriate sealing in the compressors 31 and 39 , it is fed together with the gas withdrawn from the buffer tank 29 via the line 32 to the combustion chamber of the gas turbine of the gas-steam turbine power plant connected downstream. There also reaches the generated partial oxidation gas, which is drawn off in connection with the gas treatment 33 via line 53 . The steam generated in the waste heat boiler 51 can be used in this case - if necessary after appropriate overheating - in the steam turbine of the gas-steam turbine power plant.

Claims

1. A method for conveying a fine-grained to dust-shaped fuel in a pressurized gasification reactor, in which the fuel to be gasified in a lock tank by loading with a gas brought to gasification pressure and from there via a feed tank with the aid of a carrier gas stream Burners of the Ver gasification reactor is supplied, the lock container is alternately pressurized and how the pressure is released, characterized in that the fuel is conveyed from the processing system into an cyclone filter with an expanded separation chamber by means of an inert conveying gas and from there in the flow of gravity into the lock container reaches, whereby a flammable gas is used for the loading of the sluice container and the distribution container as well as for supplying the fuel to the burners of the gasification reactor, the proportion of inert gas of which is not more than 1% by volume.

2. The method according to claim 1, characterized in that that as a combustible gas for the application of the Lock container and the allotment container as well as the Feeding the fuel to the Synthe burners segas and / or a residual gas is used.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized ge indicates that the combustible gas used is from the partial oxidation generated during gasification raw gas is obtained.

4. Process according to claims 1 to 3, characterized in that the temperature is kept above the dew point when using residual gas containing SO ₂ as the combustible gas.

5. The method according to claims 1 to 4, characterized ge indicates that the lock container and closed Volume flow supplied to the partial container of flammable Gas solely for the need to build up pressure, the pressure maintenance and supply of the fuel to Gasification reactor is adapted and a fluidized bed Similar loosening of fuel in the Lock container and allotment container is omitted.

6. The method according to claims 1 to 5, characterized ge indicates that the inert conveying gas is dust-free and dry carbon dioxide is used, which after the promotion and separation of the fuel in Cyclone filter is discharged into the atmosphere.

7. The method according to claims 1 to 6, characterized ge indicates that this is used as an inert gas Detected carbon dioxide from the gasification th partial oxidation raw gas is separated.

8. The method according to claims 1 to 5, characterized ge indicates that nitrogen is the inert conveying gas is used after the promotion and Ab Separation of fuel in the cyclone filter common sam with the expansion gas of the gas turbine Gas steam turbine power plant is supplied.