DE4041445A1 - Sicherheitseinrichtung im bekohlungsverschlusssystem von druckgasgeneratoren - Google Patents

Description

Die Erfindung gehört in das Gebiet der Kohleveredlung, speziell in das Gebiet der Festbettdruckvergasung von Braun- oder Steinkohlen oder Gemischen aus diesen oder aus diesen hergestellten stückigen Produkten.

Bei der Durchführung des Druckvergasungsprozesses stellt das Bekohlungssystem ein wichtiges Glied zur Erzielung kontinuierlicher und hoher Gasleistungen dar. Störungen in der Brennstoffzufuhr führen zu Leistungsabsenkungen oder sogar zur Außerbetriebnahme des Gaserzeugers. Der Brennstoff wird hierbei aus einem Vorratsbunker über einen Bunkerabsperrschieber und einen Verschlußkopf der Kohleschleuse und danach dem Gaserzeuger zugeführt. Hierbei treten bei den in der Praxis realisierten Lösungen Probleme auf, die von einem instabilen Brennstofffluß bis zu Bränden und der Überschreitung der zulässigen CO-Werte gekennzeichnet sind.

So tritt aufgrund der undichten Verbindung zwischen Bunker und -absperrschieber beim Bekohlungsprozeß und bei undichtem oberen Verschlußkegel Rohgas unkontrolliert in den Bunker ein. Dort bildet es mit der ebenfalls vorhandenen Luftatmosphäre ein explosibles Gas-Luft-Gemisch und führt zu unzulässig hohen CO-Werten. Hinzu kommt, daß das heiße Gas-Luft-Gemisch den im Bunker lagernden Brennstoff bzw. -staub entzündet und hierdurch Brände oder Verpuffungen auslöst. Eine Inertisierung des Bunkers mit Schutzgas minderte das Problem zwar, kann aber die beschriebenen Nachteile nicht ausschließen.

Es ist auch eine weitere Lösung bekannt geworden, nach der das Bekohlungsverschlußsystem kontinuierlich mit vorgewärmten Schutzgas gespült und das dabei anfallende Staub-Rohgas- Schutzgas-Gemisch kontinuierlich angeführt wird. Diese technologische Lösung bildet die Grundlage der unten beschriebenen neuen erfinderischen Lösung. Ein Problem dieser bereits praktisch realisierten Lösung ist die nach dem Öffnen des Bunkerabsperrschiebers beim Bekohlen eintretende Überschüttung des geöffneten oberen Verschlußkegels. Hierbei wird durch die Freigabe des Bunkerauslaufquerschnittes Brennstoff in einer Menge dem Bekohlungsverschlußsystem zugeführt, die von dessen engster Durchlauföffnung - oberer Kohlekegelverschluß - nicht abgenommen werden kann. Der angestaute, sich selbst verklemmende Brennstoff führt zu sogenannten "Brücken" im Verschlußkopf, die sich bis in den Bunker ausdehnen. Zur Beseitigung der "Brücken" wird die Bekohlungsautomatik außer Betrieb genommen und wiederholte "Klink"-Bewegungen (Schließen/Öffnen) des oberen Verschlußkegels vor Ort durchgeführt. Da dies nicht immer zum Erfolg führt, muß durch manuelles Handeln die "Brücke" beseitigt werden. Die für die Beseitigung der "Brücke" und die Wiederinbetriebnahme der Bekohlung benötigte Zeit ist der Maßstab für die eingeleitete Leistungsabsenkung oder Außerbetriebnahme des Gaserzeugers.

Das zu lösende Problem der Erfindung sind die auftretenden Störungen im Bekohlungssystem des Druckvergasers, wobei es darauf ankommt, bei dem mit einem Schutzgas kontinuierlich beaufschlagten Bekohlungsverschlußsystem eine Teilinertisierung des Bunkers zu gewährleisten und gleichzeitig einen Gasdurchbruch aus dem Verschlußsystem in den Bunker zu verhindern sowie weiterhin die sichere und ungestörte Brennstoffzufuhr vom Bunker in den Gaserzeuger zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß im Füllschacht des Bunkerabsperrschiebers das Schieberblatt zur Trennung des Brennstoffes zwischen einem oberen Dichtring und einem unteren Stützring derart angeordnet ist, daß bei Normalbetrieb aufgrund des Schüttgutdruckes aus dem Bunker sich ein Ringspalt von 1 bis 2 mm zwischen Schieberblatt und Dichtring einstellt. Dieser Ringspalt gewährleistet auch zwischen den Bekohlungszyklen eine Teilinertinierung des Bunkers aus dem kontinuierlich mit Schutzgas beaufschlagten Bekohlungsverschlußsystem, so daß die Gefahr der Entstehung von Bränden und der Überschreitung der zulässigen CO-Werte erheblich gemindert wird. Außerdem wird erfindungsgemäß bei einem Druckanstieg im Bekohlungsverschlußsystem infolge eines Gasdurchbruches durch undichten oberen Verschlußkegel das Schieberblatt an den oberen Dichtring dichtschließend gedrückt und der Eintritt des Rohgases in den Bunker verhindert. Über eine am Bekohlungsverschlußsystem angeordnete Druckmessung wird bei unzulässig hohem Druckanstieg die Außerbetriebnahme des Gaserzeugers eingeleitet.

Weiterhin ist erfindungsgemäß in Bekohlungsrichtung am Füllschacht des Bunkerabsperrschiebers unmittelbar nach dem Schieberblatt eine Drosselscheibe angeordnet, deren Durchlaßöffnung die 0,75fache Querschnittsfläche der Durchlaßöffnung am geöffneten oberen Kohlekegelverschluß beträgt. Mit dieser Auslegung der Drosselscheibe wird beim Bekohlungsprozeß das "Überschütten" des Verschlußkopfes mit Brennstoff, die daraus resultierende Ausbildung von Brennstoff-"Brücken" bis in den Bunker hinein und ihre zeitaufwendige und körperlich anstrengende Beseitigung verhindert. Gleichzeitig wird durch die beschriebene Anordnung der Drosselscheibe erreicht, daß die jetzt vor ihr in Richtung Bunker eventuell entstehende Brennstoff-"Brücke" durch das Schieberblatt zerstört wird, welches von der Bekohlungsautomatik während des Bekohlungsprozesses mehrfach angesteuert wird.

Im folgenden wird die Lösung mittels eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt einen Schnitt der Bauteile zwischen Bunker und Kohleschleuse.

Der Bunkerabsperrschieber 2 ist das Verschluß- oder Trennelement für den in die Kohleschleuse 4 zu fördernden Brennstoff zwischen dem Bekohlungsverschlußsystem und dem Bunker 1. Der im Bunkerabsperrschieber 2 angeordnete Füllschacht 7 besitzt einen oberen Dichtring 9 und einen unteren Stützring 10, über den das Schieberblatt 5 während des Öffnens und Schließens gleitet. Der auf das Schieberblatt 5 wirkende Schüttgutdruck bewirkt, daß sich der vorgegebene Ringspalt 8 von 1 bis 2 mm zwischen Schieberblatt 5 und Dichtring 9 einstellt, der die Teilinertisierung des Bunkers 1 mit Schutzgas gewährleistet. Bei Druckanstieg im Bekohlungsverschlußsystem wird das Schieberblatt 5 von unten gegen den Dichtring 9 gedrückt und verhindert damit einen Gasdurchbruch in den Bunker 1.

Die nach dem Schieberblatt 5 im Füllschacht 7 angeordnete Drosselscheibe 6 mit einer Durchlaßöffnung, die das 0,75fache der Durchlaßöffnung des geöffneten oberen Kohlekegelverschlusses 11 aufweist, verhindert ein "Überschütten" des Kohlekegelverschlusses 11 und des Verschlußkopfes 3 mit Brennstoff. Sich über der Drosselscheibe 6 bildende Brennstoff-"Brücken" werden mit dem während des Bekohlungsprozesses mehrfach betätigten Schieberblatt 5 zerstört.
Verzeichnis der verwendeten Bezugszeichen

 1 Bunker
 2 Bunkerabsperrschieber
 3 Verschlußkopf
 4 Kohlenschleuse
 5 Schieberblatt
 6 Drosselscheibe
 7 Füllschacht
 8 Ringspalt
 9 Oberer Dichtring
10 Unterer Stützring
11 Oberer Kohlekegelverschluß der Kohleschleuse

Claims (3)

1. Sicherheitseinrichtung im Bekohlungsverschlußsystem von Druckgasgeneratoren, die mit Braunkohlenbriketts mit oder ohne Rohbraunkohlezumischung betrieben werden, wobei das Bekohlungsverschlußsystem aus den Baugruppen Bunkerabsperrschieber, Verschlußkopf und Kohleschleuse besteht und davon der Verschlußkopf zur Inertisierung kontinuierlich mit Schutzgas gespült wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Schieberblatt (5) des Bunkerabsperrschiebers (2) zwischen einem oberen Dichtring (9) und einem unteren Stützring (10) angeordnet ist und daß zwischen dem Schieberblatt (5) und dem oberen Dichtring (9) zur Teilinertisierung des Bunkers (1) ein Ringspalt von 1 bis 2 mm ausgeführt ist, und daß weiterhin bei einem störungsbedingten Druckanstieg im Verschlußkopf (3) das Schieberblatt (5) dichtschließend gegen den oberen Dichtring (9) angedrückt ist.

2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bunkerabsperrschieber (2) unmittelbar unter dem Schieberblatt (5) eine Drosselscheibe (6) zur Begrenzung der Brennstoffmenge angeordnet ist.

3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselscheibe eine Durchlaßöffnung von der 0,75fachen Querschnittsfläche der Durchlaßöffnung am geöffneten oberen Kohlekegelverschluß (11) der Kohleschleuse (4) aufweist.