DE3929766A1

DE3929766A1 - PLANT FOR THE PRODUCTION OF A PRODUCT GAS FROM A FINE-PARTIC CARBON SUPPORT

Info

Publication number: DE3929766A1
Application number: DE3929766A
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl Ing Lang; Gerhard Dipl Ing Wilmer
Original assignee: Krupp Koppers GmbH
Current assignee: Krupp Koppers GmbH
Priority date: 1989-09-07
Filing date: 1989-09-07
Publication date: 1991-03-14
Also published as: DE59000540D1; CN1050039A; CS9004315A3; ZA905420B; ES2036871T3; CS275487B2; PL164182B1; PL286686A1; DK0416242T3; TR26096A; DD297661A5; EP0416242A1; CN1024678C; EP0416242B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage für die Erzeugung eines Produkt gases aus einem feinteiligen Kohlenstoffträger, insbesondere aus fein körniger bis staubförmiger Kohle, im Wege der Druckvergasung, mit einem vertikalen Reaktor mit Vergasungsteil und Strahlungsküh lungskessel, welcher Reaktor von unten nach oben durchströmt ist, einem vertikalen Konvektionskühlungsapparat, der von oben nach unten durchströmt ist, und einer gekühlten Verbindungsleitung zwi schen dem Kopf des Reaktors und dem Kopf des Konvektionskühlungs apparates, wobei der Reaktor einen aus Rohren gebildeten Schacht, einen unteren Flüssigschlackeauslaß und ein oberes, eingezogenes Anschlußteilstück für die Verbindungsleitung aufweist sowie zur Ab kühlung des Produktgases bis zur ausreichenden Verfestigung flüssig mitgerissener Schlackepartikel eingerichtet ist, wobei der Konvek tionskühlungsapparat mit einem unteren Abzug für das Produktgas und für mitgerissene Schlackepartikel ausgerüstet ist, und wobei fernerhin der Vergasungsteil des Reaktors eine untere Primärreaktions zone und eine obere Sekundärreaktionszone aufweist. ln der Primär reaktionszone führt die Reaktion hauptsächlich zu CO₂ und H₂O. In der Sekundärreaktionszone findet hauptsächlich eine Wassergasreaktion statt, die zu dem Produktgas aus im wesentlichen CO und H₂ führt. Das Produktgas fällt als rohes Produktgas an und wird danach ge reinigt. Es wird beispielsweise als Synthesegas für die Herstel lung von Kohlenwasserstoffen, als Heizgas, insbesondere für Gas turbinen, oder auch als Reduktionsgas für metallurgische Zwecke ein gesetzt. In bezug auf die Chemie und die Physik der Druckvergasung, insbesondere der Kohledruckvergasung, wird auf die Fachliteratur verwiesen. Der Produktgasstrom verläßt den Vergasungsteil mit einer Temperatur im Bereich von 1300°C bis 1700°C. Angestrebt wird in diesem Bereich eine Temperatur des Produktgases bei etwa 1400°C. Es versteht sich, daß für die Zuführung, Förderung und Abführung der am Prozeß beteiligten Mengenströme die entsprechenden Einrich tungen vorgesehen sind.The invention relates to a plant for the production of a product gas from a finely divided carbon carrier, in particular from finely granular to dusty coal, by pressure gasification, with a vertical reactor with a gasification part and radiation cooling boiler, which flows through the reactor from bottom to top, a vertical Convection cooling apparatus, which is flowed through from top to bottom, and a cooled connecting line between the head of the reactor and the head of the convection cooling apparatus, wherein the reactor has a shaft formed from pipes, a lower liquid slag outlet and an upper, retracted connector for the connecting line and for cooling the product gas until sufficient solidification entrained slag particles is set up, the convection cooling apparatus being equipped with a lower vent for the product gas and for entrained slag particles, and furthermore, the gasification part of the reactor has a lower primary reaction zone and an upper secondary reaction zone. In the primary reaction zone the reaction mainly leads to CO ₂ and H ₂ O. In the secondary reaction zone there is mainly a water gas reaction which leads to the product gas consisting essentially of CO and H ₂ . The product gas is obtained as raw product gas and is then cleaned. It is used, for example, as a synthesis gas for the production of hydrocarbons, as a heating gas, in particular for gas turbines, or as a reducing gas for metallurgical purposes. With regard to the chemistry and physics of pressure gasification, especially coal pressure gasification, reference is made to the specialist literature. The product gas stream leaves the gasification section at a temperature in the range from 1300 ° C to 1700 ° C. The aim in this area is a temperature of the product gas at around 1400 ° C. It is understood that the corresponding facilities are provided for the supply, promotion and discharge of the volume flows involved in the process.

Bei den bekannten Anlagen, von denen die Erfindung ausgeht (EP 01 15 094, EP 01 50 533) ist der Reaktor frei von gekühlten Schotten oder anderen schottenähnlichen Einbauten. Offenbar bestanden Be denken, Schotten einzubauen. Das gilt insbesondere für den Verga sungsteil. Tatsächlich bewirken gekühlte Schotten nach Maßgabe ihrer Oberfläche eine beachtliche Kühlung und damit eine Störung des endo thermen Teils der Vergasungsreaktion. Um andererseits sicherzustellen, daß nach Abschluß der Vergasungsreaktion das Produktgas aus dem Vergasungsteil mit einer Temperatur von etwa 1300°C bis 1700°C in den Strahlungskühlungskessel eintritt, ergibt sich aus Kühlungs gründen für den Vergasungsteil eine beachtliche Bauhöhe, die 20 m und mehr betragen kann. Die Bauhöhenverhältnisse sind im übrigen in bezug auf den sogenannten Schlackesplit so ausgewogen, daß das Produktgas in störendem Maße feinteilige Schlacke nicht mitführt und die Schlacke hauptsächlich flüssig aus dem Vergasungsteil abläuft. Endlich ist die Bauhöhe des Vergasungsteils so eingerichtet, daß ein ausreichend großer Vergasungswirkungsgrad erreicht wird und das Produktgas unvergaste feinteilige Kohlenstoffträger in störendem Maße nicht mitführt. Würde man bei den bekannten Anlagen die Bauhöhe des Vergasungsteils reduzieren, so würde man den Schlackesplit und den Vergasungswirkungsgrad störend beeinflussen. Das Produktgas würde zu viel Schlacke und in störendem Maße unvergaste feinteilige Kohlenstoffträger mitreißen.In the known systems from which the invention is based (EP 01 15 094, EP 01 50 533) the reactor is free of cooled bulkheads or other bulkhead-like fittings. Apparently passed think to install bulkheads. This applies in particular to the Verga sung part. In fact, chilled bulkheads do what they do Surface considerable cooling and thus a disruption of the endo thermal part of the gasification reaction. On the other hand, to ensure that after completion of the gasification reaction, the product gas from the Gasification part with a temperature of about 1300 ° C to 1700 ° C entering the radiation cooling boiler results from cooling establish a considerable height for the gasification section, the 20 m and can be more. The overall height relationships are otherwise balanced in relation to the so-called slag split that the Product gas in a disturbing degree does not carry fine-particle slag and the slag mainly runs off liquid from the gasification part. Finally, the height of the gasification part is set up so that a sufficient gasification efficiency is achieved and that Product gas, non-gassed, finely divided carbon carriers to a disruptive degree does not carry. If you were to build the height of the known systems of the gasification part would reduce the slag split and interfere with the gasification efficiency. The product gas would be too much slag and disruptively gassed fine particles Take carbon carriers with you.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage der eingangs beschriebenen Zweckbestimmung sowie des eingangs angegebenen grund sätzlichen Aufbaus zu schaffen, deren Vergasungsteil sich durch eine beachtliche Reduzierung der Bauhöhe, ohne störende Beeinträchtigung des Vergasungswirkungsgrades und des Schlackesplits auszeichnet, und zwar ohne Vergrößerung des Querschnittes des Vergasungsteils.The invention has for its object a system of the beginning Purpose described and the reason given at the beginning create additional structure, the gasification part by a Considerable reduction in the overall height, without disturbing interference gasification efficiency and slag split, without enlarging the cross section of the gasification part.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Vergasungs teil zumindest im Bereich der Sekundärreaktionszone radiale Schotten aufweist, die mit Wasser gekühlt sind und einen zentralen Bereich freilassen, und daß die Oberfläche der Schotten mit Stiften versehen und mit einem feuerfesten Werkstoff beschichtet ist.To solve this problem, the invention teaches that the gasification some radial bulkheads at least in the area of the secondary reaction zone having water-cooled and a central area release, and that the surface of the bulkheads with pins and is coated with a refractory material.

Die Erfindung erreicht die Reduzierung der Bauhöhe des Vergasungs teils, ohne Querschnittsvergrößerung, dadurch daß in Abweichung von der herrschenden Baulehre die wie angegeben eingerichteten Schotten zumindest bis in den Vergasungsteil geführt sind. Über raschenderweise tritt eine erhebliche Störung der thermodynamischen Zusammenhänge, insbesondere des Reaktionsablaufes, durch die im Vergasungsteil angeordneten gekühlten Schotten nicht ein, obwohl in dem Vergasungsteil mit seiner wesentlich reduzierten Bauhöhe das gebildete Produktgas auf eine Temperatur im Bereich von 1300°C bis 1700°C heruntergekühlt wird, vorzugsweise auf eine Temperatur von etwa 1400°C. Das beruht einerseits darauf, daß die Schotten einen zentralen Strömungsbereich freilassen. Andererseits wirkt sich infolge des hohen Staubgehaltes in diesem zentralen Strömungsbereich der Einfluß der Schotten kaum aus. Die Schotten im Vergasungsteil sind in der beschriebenen Weise mit feuerfestem Werkstoff beschichtet. Auf diesen Schotten schlägt sich die flüssige Schlacke nieder, die an den Schotten abläuft. Für die Strahlungswechselwirkung mit den umzuformenden Komponenten kommt es auf die Oberflächentemperatur dieser ablaufenden Schlacke an, die beachtlich höher ist als die Tem peratur der Schottenwände oder gar der Kühlrohre in den Schotten. Im übrigen definieren die radialen Schotten zwischen sich Kammern. Der Abstand der Schotten kann so gewählt werden, daß auch im Zen trum dieser Kammern zwischen den radialen Schotten der Kühleinfluß der Schotten auf die gewollten Reaktionen verhältnismäßig klein ist, so daß der Strahlungswirkungsgrad nicht störend beeinträchtigt ist. Andererseits bewirken die Schotten mit ihren Anströmkanten und ihren beschichteten Oberflächen eine Verstärkung des Schlackenaustrages, so daß trotz der reduzierten Bauhöhe des Vergasungsteils der Schlackesplit nicht beeinträchtigt wird, und zwar auch dann nicht, wenn mit verhältnismäßig großer Strömungsgeschwindigkeit gearbeitet wird. lm Rahmen der Erfindung liegt es jedoch, die Schotten mit einem unteren Teilstück bis in den Bereich der Primärreaktionszone zu füh ren. Sie können dort in die Schlacke eintauchen.The invention achieves a reduction in the height of the gasification partly, without enlarging the cross-section, due to the fact that in deviation of the prevailing building theory, the ones set up as stated Bulkheads are led at least into the gasification section. About Surprisingly, a significant disturbance in the thermodynamic occurs Connections, in particular the course of the reaction, through which in Gasified part arranged chilled bulkheads not one, although in the gasification part with its significantly reduced overall height formed product gas to a temperature in the range of 1300 ° C. is cooled down to 1700 ° C, preferably to a temperature of about 1400 ° C. On the one hand, this is due to the fact that the Scots leave a central flow area free. On the other hand, it affects due to the high dust content in this central flow area the Scots' influence is barely sufficient. The bulkheads in the gasification section are coated with refractory material in the manner described. The liquid slag is deposited on these bulkheads expires on the bulkheads. For the radiation interaction with the components to be formed depends on the surface temperature of this running slag, which is considerably higher than the tem temperature of the bulkhead walls or even the cooling pipes in the bulkheads. Otherwise, the radial bulkheads define chambers between them. The spacing of the bulkheads can be chosen so that even in Zen of these chambers between the radial bulkheads of the cooling influence the Scotsman is relatively small to the desired reactions, so that the radiation efficiency is not adversely affected. On the other hand, the bulkheads with their leading edges and theirs coated surfaces to increase slag discharge, so that despite the reduced overall height of the gasification part Slag split is not affected, even then, when working with a relatively high flow rate becomes. However, it is within the scope of the invention to provide the bulkheads with a lower section to the area of the primary reaction zone You can immerse yourself in the slag there.

Eine besonders große Reduzierung der Bauhöhe ist dann möglich, wenn nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung die Sekundärreak tionszone in ein unteres Teilstück des Strahlungskühlungskessels hineingezogen ist und auch dieses Teilstück des Strahlungskühlungs kessels gekühlte radiale Schotten aufweist, die einen zentralen Bereich freilassen und mit Stiften versehen sowie mit einem feuerfesten Werk stoff beschichtet sind. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfin dung wird man fernerhin die radialen Schotten aus dem Vergasungs teil bis in den oberen Teil des Strahlungskühlungskessels führen und lediglich im Bereich der Sekundärreaktionszone im Vergasungsteil bzw. im unteren Teil des Strahlungskühlungskessels mit einer Beschichtung aus einem feuerfesten Werkstoff versehen. Wird die Reduzierung der Bauhöhe soweit geführt, daß das Produktgas feinteiligen Kohlenstoff träger mitführt, so kann nichtsdestoweniger ein hoher Vergasungs wirkungsgrad aufrechterhalten werden, wenn nämlich das Produktgas über einen Feststoffabscheider geführt wird und darin abgeschiedene Aschepartikel mit erhöhtem Kohlenstoffgehalt in den Vergasungsteil, d. h. in dessen Brenner, zurückgeführt werden.A particularly large reduction in the overall height is possible if according to a preferred embodiment of the invention, the secondary rake zone in a lower section of the radiation cooling boiler is drawn in and also this section of the radiation cooling Boiler-cooled radial bulkheads that have a central area release and provide with pens and with a refractory work are coated with fabric. According to a preferred embodiment of the inven dung will also be the radial bulkheads from the gasification part up to the upper part of the radiant cooling boiler and only in the area of the secondary reaction zone in the gasification section or in the lower part of the radiant cooling boiler with a coating made of a refractory material. Will the reduction of Height so far that the product gas is finely divided carbon Carrier carries, so can a high gasification nonetheless efficiency can be maintained when the product gas is passed over a solids separator and separated therein Ash particles with increased carbon content in the gasification section, d. H. in its burner.

Arbeitet man nach der Lehre der Erfindung, so kann die Bauhöhe des Vergasungsteils um die Hälfte und um mehr als die Hälfte redu ziert werden. Bezogen auf den Strahlungskühlungsteil läßt sich die Auslegung so treffen, daß der Vergasungsteil eine Bauhöhe aufweist, die etwa um einen Faktor 0,5 bis 0,4 kleiner ist als die Bauhöhe des Strahlungskühlungsteils. Vergleicht man die Höhe der Sekundär reaktionszone bei der erfindungsgemäßen Anlage mit einer Sekundär reaktionszone, die klassisch, ohne Schotten, ausgebildet ist, so ist die Höhe der erfindungsgemäßen Ausführungsform um das 0,2- bis 0,8-fache kleiner. Ein Betrieb mit wesentlich verbessertem Wirkungs grad und reduzierten Energieverlusten ist möglich, wenn in Kombi nation zu den beschriebenen Maßnahmen die folgenden weiteren Maß nahmen verwirklicht werden. So empfiehlt es sich, die Anordnung so zu treffen, daß der Reaktor einen Schacht aufweist, der in bezug auf die Störung des Produktgases als Gleichgeschwindigkeits-Strö mungskanal ausgeführt ist, in den die gekühlten Schotten radial hineinragen und der von Einrichtungen für die Zuführung von fremden Kühlmitteln frei ist, und daß der Gleichgeschwindigkeits-Strömungs kanal in bezug auf die Kühlung des Produktgases als Strahlungskühler so ausgelegt ist, daß allein durch die Strahlungskühlung die aus reichende Verfestigung der mitgerissenen Schlacke erfolgt. In dem Merkmal, daß ein fremdes Kühlmittel nicht eingeführt wird, kommt zum Ausdruck, daß in dem Strahlungskühlungskessel eine Quenchein richtung nicht vorgesehen ist. Der Gleichgeschwindigkeits-Strömungs kanal besitzt nach bevorzugter Ausführungsform einen in Strömungs richtung nach Maßgabe der abkühlungsbedingten Volumenreduzierung des Produktgases abnehmenden Querschnitt. Er kann als Strahlungs kühler für eine Abkühlung des Produktgases auf etwa 1000°C bis 700°C ausgelegt sein. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung be ginnt der Gleichgeschwindigkeits-Strömungskanal schon im Vergasungs teil unmittelbar oberhalb der Brennkammern der Vergasungsbrenner. Der Gleichgeschwindigkeits-Strömungskanal kann auch als im Quer schnitt zylindrischer Strömungskanal ausgebildet sowie als Strah lungskühler für eine Abkühlung des Produktgases bis auf etwa 1300°C bis 1000°C bei Eintritt in die Verbindungsleitung ausgelegt sein, wobei im Bereich des düsenförmig eingezogenen Anschlußteils für die Verbindungsleitung und/oder im Anschluß daran eine Quench einrichtung für die Einführung fremder Kühlmittel angeordnet sowie ein anschließendes Teilstück der Verbindungsleitung als Direktkühl strecke eingerichtet und für die Abkühlung des Produktgases auf etwa 1000°C bis 700°C ausgelegt ist. Die Strömungsgeschwindigkeit des Produktgases kann in dem mit Schotten ausgerüsteten Gleichgeschwin digkeits-Strömungskanal in weiten Grenzen, z. B. von 0,2 bis 20 m/sec., variieren. Vorzugsweise ist der Gleichgeschwindigkeits-Strömungs kanal für eine Strömungsgeschwindigkeit des Produktgases von kleiner als 1 m/sec. eingerichtet.If you work according to the teaching of the invention, the overall height of the gasification section by half and by more than half be decorated. Based on the radiation cooling part, the Make the design so that the gasification section has a height, which is approximately 0.5 to 0.4 times smaller than the overall height of the radiation cooling part. Comparing the amount of secondary reaction zone in the plant according to the invention with a secondary reaction zone that is classic, without bulkheads the height of the embodiment according to the invention by 0.2 to 0.8 times smaller. A company with significantly improved effectiveness degree and reduced energy loss is possible if in combination nation to the measures described the following further measure were realized. So it is recommended the arrangement to be made so that the reactor has a shaft which is in relation on the disturbance of the product gas as a co-velocity flow mungskanal is executed, in which the cooled bulkheads radially protrude and that of facilities for feeding strangers Coolant is free, and that the constant velocity flow duct related to the cooling of the product gas as a radiation cooler is designed so that the radiation cooling alone the entrained slag is sufficiently solidified. By doing Characteristic that a foreign coolant is not introduced expresses that in the radiation cooling boiler a quench direction is not provided. The constant velocity flow According to a preferred embodiment, the channel has a flow Direction in accordance with the cooling-related volume reduction of the product gas decreasing cross section. It can be as a radiation cooler for cooling the product gas to about 1000 ° C 700 ° C. In this embodiment of the invention be the constant velocity flow channel begins in the gasification some immediately above the combustion chambers of the gasification burners. The constant velocity flow channel can also be considered in the cross cut cylindrical flow channel formed as a jet Cooling device for cooling the product gas down to about 1300 ° C to 1000 ° C designed for entry into the connecting line be, being in the area of the nozzle-shaped retracted connecting part a quench for the connecting line and / or following it device arranged for the introduction of foreign coolants as well a subsequent section of the connecting line as direct cooling route set up and for cooling the product gas to about 1000 ° C to 700 ° C. The flow rate of the Product gas can flow in the same speed, which is equipped with bulkheads digkeits flow channel within wide limits, for. B. from 0.2 to 20 m / sec. vary. Preferably the constant velocity flow channel for a flow rate of the product gas from less than 1 m / sec. set up.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Aus führungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer DarstellungIn the following the invention is based on only one off leadership illustrative drawing explained in more detail. It show in a schematic representation

Fig. 1 die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Anlage und Fig. 1 is a side view of a system according to the invention and

Fig. 2 einen Schnitt in Richtung A-B durch den Gegenstand der Fig. 1. Fig. 2 is a section in direction A through the object in FIG. 1.

Die in den Figuren dargestellte Anlage dient zur Erzeugung eines Produktgases aus einem feinteiligen Kohlenstoffträger. Insbesondere aus feinkörniger bis staubförmiger Kohle oder einem ähnlichen Brenn stoff, im Wege der Druckvergasung. Zum grundsätzlichen Aufbau gehören
ein vertikaler Reaktor mit Vergasungsteil 1 und Strah lungskühlungskessel 2, der von unten nach oben durch strömt ist,
ein vertikaler Konvektionskühlungsapparat 3, der von oben nach unten durchströmt ist und
eine gekühlte Verbindungsleitung 4 zwischen dem Kopf des Reaktors 1, 2 und dem Kopf des Konvektionskühlungsappa rates 3.The system shown in the figures is used to generate a product gas from a finely divided carbon carrier. In particular from fine-grained to dust-like coal or a similar fuel, by means of pressure gasification. Belong to the basic structure
a vertical reactor with gasification part 1 and radiation cooling boiler 2 , which flows through from bottom to top,
a vertical convection cooling apparatus 3 , which is flowed through from top to bottom and
a cooled connecting line 4 between the head of the reactor 1 , 2 and the head of the convection cooling apparatus 3 .

Die Anordnung ist so getroffen, daß der Reaktor 1, 2 einen aus Rohren 5 gebildeten, im Horizontalschnitt im wesentlichen kreisförmigen Schacht 6, einen unteren Flüssigschlackeauslaß 7 und ein oberes, eingezogenes Anschlußteilstück 3 für die Verbindungsleitung 4 auf weist. Im unteren Bereich des Vergasungsteils 1 sind die Brenner 9 angeordnet. Der Reaktor 1, 2 ist zur Abkühlung des Produktgases bis zur ausreichenden Verfestigung flüssig mitgerissener Schlackepar tikel eingerichtet. Der Konvektionskühlungsapparat 3 ist mit einem unteren Abzug 10 für das Produktgas und für mitgerissene Schlacke partikel ausgerüstet. Der Vergasungsteil 1 des Reaktors besitzt eine untere Primärreaktionszone 11 und eine obere Sekundärreaktionszone 12.The arrangement is such that the reactor 1, 2 is formed from a pipe 5 has in horizontal section of substantially circular shaft 6, a lower Flüssigschlackeauslaß 7 and an upper, the fed lead-out section 3 for the connecting line. 4 The burners 9 are arranged in the lower region of the gasification part 1 . The reactor 1 , 2 is set up to cool the product gas until sufficient solidification entrained slag particles. The convection cooling apparatus 3 is equipped with a lower discharge 10 for the product gas and for entrained slag particles. The gasification part 1 of the reactor has a lower primary reaction zone 11 and an upper secondary reaction zone 12 .

Man erkennt im Vergasungsteil 1 im Bereich der Sekundärreaktionszone 12 radiale Schotten 13, die mit Wasser gekühlt sind und einen zen tralen Bereich 14 freilassen. Der vergrößerte Ausschnitt bei Fig. 2 läßt erkennen, daß die Oberflächen der Schotten 13 mit Stiften 15 versehen und von einem feuerfesten Werkstoff 16 beschichtet sind. In der Fig. 1 ist strichpunktiert der Umriß eines Reaktors R angedeu tet, bei dem die Lehre der Erfindung nicht verwirklicht ist. Man er kennt die wesentlich größere Bauhöhe, die darauf beruht, daß der Vergasungsteil 1 mehr als doppelt so hoch ist als bei der ausgezogen gezeichneten erfindungsgemäßen Ausführungsform. Durch einen schraf fierten Bereich 17 wurde in der Fig. 1 dargestellt, daß die Sekundär reaktionszone 12 in ein unteres Teilstück des Strahlungskühlungs kessels 2 hineingezogen ist und daß auch dieses Teilstück des Strah lungskühlungskessels geführte radiale Schotten 13 aufweist, die einen zentralen Bereich 14 freilassen und die mit Stiften 15 versehen sowie mit einem feuerfesten Werkstoff 16 beschichtet sind. Die radialen Schotten 13 sind darüber hinaus im Ausführungsbeispiel aus dem Vergasungsteil 1 bis in den oberen Teil des Strahlungskühlungskessels 2 geführt, jedoch lediglich im Bereich der Sekundärreaktionszone 12 im Vergasungsteil 1 bzw. im schraffierten Bereich 17 des Strahlungs kühlungskessels 2 mit den Stiften 15 und einer Beschichtung aus einem feuerfesten Werkstoff 16 versehen. Durch eine strichpunktierte Pfeil führung 18 wurde angedeutet, daß das Produktgas über einen Fest stoffabscheider 19 geführt ist, wobei Einrichtungen getroffen sind, die dafür sorgen, daß die darin abgeschiedenen feinteiligen Asche partikel mit erhöhtem Kohlenstoffgehalt in den Vergasungsteil 1 zu rückführbar, nämlich den Brennern 9 im Vergasungsteil 1 wieder zu führbar sind.One recognizes in the gasification part 1 in the area of the secondary reaction zone 12 radial bulkheads 13 , which are cooled with water and leave a central area 14 free. The enlarged section in FIG. 2 reveals that the surfaces of the bulkheads 13 are provided with pins 15 and are coated with a refractory material 16 . In Fig. 1 dash-dotted outline of a reactor R is indicated, in which the teaching of the invention is not implemented. You know the much larger height, which is due to the fact that the gasification part 1 is more than twice as high as in the drawn embodiment of the invention. By a hatched fierten portion 17 1 was in the FIGS., That the secondary reaction zone is drawn 12 in a lower portion of the radiant cooling vessel 2, and that also this portion of the Strah having lung cooling boiler guided radial bulkheads 13, which leave free a central region 14 and which are provided with pins 15 and coated with a refractory material 16 . The radial bulkheads 13 are performed in addition in the exemplary embodiment of the gasification part 1 to the upper part of the radiant cooling vessel 2, but merely in the region of the secondary reaction zone 12 in the gasification part 1 or in the shaded area 17 of the radiant cooling vessel 2 with the pins 15, and a coating made of a refractory material 16 . A dash-dotted arrow guide 18 indicated that the product gas is passed through a solid material separator 19 , devices being provided which ensure that the fine-particle ash particles deposited therein with increased carbon content can be recycled into the gasification part 1 , namely the burners 9 in the gasification part 1 are again feasible.

Im übrigen besitzt der Reaktor einen Schacht 20, der in bezug auf die Strömung des Produktgases als Gleichgeschwindigkeits-Strömungs kanal ausgeführt ist. Er ist von Einrichtungen für die unmittelbare Zuführung von fremden Kühlmitteln frei. Der Gleichgeschwindigkeits- Strömungskanal 20 ist in bezug auf die Kühlung des Produktgases als Strahlungskühler eingerichtet und so ausgelegt, daß allein durch die Strahlungskühlung die ausreichende Verfestigung der mitgeris senen Schlackepartikel erfolgt.Otherwise, the reactor has a shaft 20 which is designed as a constant-speed flow channel with respect to the flow of the product gas. He is free from facilities for the direct supply of external coolants. The constant-speed flow channel 20 is set up with respect to the cooling of the product gas as a radiation cooler and is designed so that the radiation is sufficiently cooled by the slag particles which are entrained.

Die Fig. 1 macht deutlich, daß der Gleichgeschwindigkeits-Strömungs kanal 20 als im Querschnitt zylindrischer Strömungskanal ausgebildet sowie als Strahlungskühler für eine Abkühlung des Produktgases bis auf etwa 1300°C bis 1000°C bei Eintritt in die Verbindungsleitung 4 ausgelegt ist. Im Bereich des düsenförmig eingezogenen Anschluß teilstückes 8 für die Verbindungsleitung 4 und/oder im Anschluß daran ist eine Quencheinrichtung 21 für die unmittelbare Einführung fremder Kühlmittel erkennbar. Im übrigen ist ein anschließendes Teilstück der Verbindungsleitung 4 als Direktkühlstrecke eingerichtet und für eine Abkühlung des Produktgases auf etwa 1000°C bis 700°C ausge legt. Der Gleichgeschwindigkeits-Strömungskanal 20 besitzt einen in Strömungsrichtung nach Maßgabe der abkühlungsbedingten Volumenre duzierung des Produktgases abnehmenden Querschnitt. In der Zeich nung ist diese Abnahme als lineare Abnahme des Querschnittes darge stellt und übertrieben gezeichnet. In Strenge folgt diese Reduzierung des Querschnittes eher einer Exponentialfunktion. Der Gleichgeschwin digkeits-Strömungskanal 20 beginnt unmittelbar oberhalb der Brenner 9, die im übrigen insbesondere in der Fig. 2 erkennbar sind, die einen Schnitt in Richtung A-B durch den Gegenstand der Fig. 1 dar stellt. Im übrigen ist im Ausführungsbeispiel ein Dampfüberhitzer 22 vorgesehen, er befindet sich im oberen Teil des Konvektionsküh lungsapparates 3. In der Fig. 1 sind Abklopfreinigungseinrichtungen 23 angedeutet, die außen an dem Schacht angreifen, der den Gleichge schwindigkeits-Strömungskanal 20 bildet. Man erkennt sie aber auch an dem Konvektionskühlungsapparat 3. Fig. 1 makes it clear that the constant-velocity flow channel 20 is designed as a cross-sectionally cylindrical flow channel and designed as a radiation cooler for cooling the product gas to about 1300 ° C to 1000 ° C when entering the connecting line 4 . In the area of the nozzle-shaped connecting piece 8 for the connecting line 4 and / or thereafter, a quench device 21 for the direct introduction of external coolants can be seen. Otherwise, a subsequent section of the connecting line 4 is set up as a direct cooling section and is laid out for cooling the product gas to about 1000 ° C. to 700 ° C. The constant-speed flow channel 20 has a decreasing cross section in the flow direction in accordance with the cooling-related volume reduction of the product gas. In the drawing, this decrease is shown as a linear decrease in the cross section and is exaggerated. This reduction in cross-section strictly follows an exponential function. The DC speed flow channel 20 begins immediately above the burner 9 , which can be seen in particular in FIG. 2, which represents a section in the direction AB through the object of FIG. 1. Otherwise, a steam superheater 22 is provided in the exemplary embodiment, it is located in the upper part of the convection cooling apparatus 3 . In Fig. 1 tapping cleaning devices 23 are indicated, which engage the outside of the shaft that forms the speed flow channel 20 Gleichge. However, they can also be recognized by the convection cooling apparatus 3 .

Claims

1. Plant for the production of a product gas from a finely divided carbon carrier, in particular from fine-grained to dusty coal, by means of pressure gasification, - with
a vertical reactor with gasification part and radiation cooling boiler, which flows through the reactor from bottom to top,
a vertical convection cooling apparatus which is flowed through from top to bottom, and
a cooled connecting line between the head of the reactor and the head of the convection cooling apparatus,
wherein the reactor has a shaft formed from pipes, a lower liquid slag outlet and an upper, retracted connection section for the connecting line and for cooling the product gas until sufficient solidification entrained slag particles is set up, the convection cooling apparatus with a lower vent for the product gas and is equipped for entrained slag particles and furthermore the gasification part of the reactor has a lower primary reaction zone and an upper secondary reaction zone, characterized in that the gasification part ( 1 ) has radial bulkheads ( 13 ), at least in the area of the secondary reaction zone ( 12 ) Water are cooled and leave a central area ( 14 ) free, and that the surface of the bulkheads ( 13 ) is provided with pins ( 15 ) and coated with a refractory material ( 16 ).

2. Plant according to claim 1, characterized in that the bulkheads ( 13 ) are guided into the region of the primary reaction zone ( 11 ).

3. Plant according to one of claims 1 or 2, characterized in that the secondary reaction zone ( 12 ) in a lower section of the radiation cooling boiler ( 2 ) is drawn (area 17 ) and that this section of the radiation cooling boiler ( 2 ) with water-cooled radial Bulkheads ( 13 ) which leave a central area ( 14 ) free and which are provided with pins ( 15 ) and coated with a refractory material ( 16 ).

4. Plant according to one of claims 1 to 3, characterized in that the radial bulkheads ( 13 ) from the gasification part ( 1 ) up to the upper part of the radiation cooling boiler ( 2 ) and only in the region of the secondary reaction zone ( 12 ) in the gasification part or in the lower part (area 17 ) of the radiation cooling boiler ( 2 ) are provided with a coating of a refractory material ( 16 ).

5. Plant according to one of claims 1 to 4, characterized in that the product gas is passed through a solids separator ( 19 ) and separated fine-particle ash particles with increased carbon content in the gasification part ( 1 ) can be recycled therein.

6. Plant according to one of claims 1 to 5, characterized in that the gasification part ( 1 ) has a height that is about a factor of 0.5 to 0.4 less than the height of the radiation cooling boiler ( 2 ).

7. Plant according to one of claims 1 to 6, characterized in that the reactor has a shaft ( 20 ) which is designed with respect to the flow of the product gas as through the radial bulkheads ( 13 ) under divided constant-speed flow channel, which Means for the supply of external coolants is free, and that the constant-speed flow channel ( 20 ) is designed with respect to the cooling of the product gas as a radiation cooler that sufficient radiation consolidation of the entrained slag takes place solely by the radiation cooling.

8. Plant according to claim 7, characterized in that the same-speed flow channel ( 20 ) has a decreasing cross-section in the flow direction according to the cooling-related volume reduction of the product gas and designed as a radiation cooler for cooling the product gas to about 1000 ° C to 700 ° C is.

9. Plant according to one of claims 7 or 8, characterized in that the constant-speed flow channel ( 20 ) immediately above the burner ( 9 ) of the gasification part ( 1 ) begins.

10. Plant according to one of claims 7 to 9, characterized in that the constant-speed flow channel ( 20 ) formed as a cross-sectional cylindrical flow channel and as a radiation cooler for cooling the product gas to about 1300 ° C to 1000 ° C Entry into the connecting line ( 4 ) is designed, and that in the region of the connecting section ( 8 ) drawn in in the form of a nozzle, the connecting line ( 4 ) and / or thereafter a quench device ( 21 ) is arranged and a subsequent section of the connecting line ( 4 ) is set up as a direct cooling section and is designed for cooling the product gas to about 1000 ° C to 700 ° C.