DE4105227A1 - Verfahren und vorrichtung zur vergasung eines feinkoernigen bis staubfoermigen brennstoffes mit flugascherueckfuehrung - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur vergasung eines feinkoernigen bis staubfoermigen brennstoffes mit flugascherueckfuehrungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Vergasung eines feinkörnigen bis staubförmigen Brenn
stoffes in einem unter erhöhtem Druck stehenden Verga
sungsreaktor bei Temperaturen oberhalb des Schlacke
schmelzpunktes, wobei die zusammen mit dem erzeugten Par
tialoxidationsrohgas aus dem Vergasungsreaktor abgezogene
Flugasche trocken aus dem Gasstrom abgeschieden und an
schließend mit dem zu vergasenden Brennstoff in einen ge
meinsamen Zuteilbehälter zusammengeführt wird, worauf das
resultierende Brennstoff-Flugaschegemisch dem Vergasungs
reaktor zugeführt wird.
Bei der Vergasung aschehaltiger Brennstoffe mit Sauerstoff
und/oder Luft sowie gegebenenfalls Wasserdampf fällt bei
Anwendung von Vergasungstemperaturen oberhalb des Schlac
keschmelzpunktes zwar der größte Teil der mit dem Brenn
stoff dem Vergasungsreaktor zugeführten Asche als Schlacke
an, die im flüssigen Zustande aus dem Vergasungsreaktor
abgezogen werden kann. Ein kleinerer Teil der Asche ver
läßt jedoch den Vergasungsreaktor zusammen mit dem bei der
Vergasung erzeugten Partialoxidationsrohgas als Flugasche.
Die Erfahrungen in der Praxis haben dabei gezeigt, daß bei
Anwendung optimierter und kontrollierter Vergasungsbedin
gungen die Menge der mit dem Partialoxidationsrohgas aus
getragenen Flugasche nahezu konstant ist, und zwar unab
hängig von dem Aschegehalt des eingesetzten Brennstoffes,
sofern dieser Aschegehalt im Bereich zwischen ca. 8 und 40
Gew.-% liegt. Vor der Weiterbehandlung bzw. Weiterverar
beitung des Partialoxidationsrohgases muß die Flugasche
aus dem Gasstrom in geeigneter Weise abgeschieden werden.
Dies kann durch trockene Abscheidung, z. B. in einem Zy
klonfilter, erfolgen. Um den in der Flugasche enthaltenen
Kohlenstoffgehalt zu nutzen und die Flugasche in eine de
ponierbare wasserunlösliche und damit umweltverträgliche
Schlacke zu überführen, ist es bereits bekannt, die abge
schiedene Flugasche in den Vergasungsreaktor zurückzufüh
ren.
Zwecks Durchführung dieser Arbeitsweise ist in der
EP-B1-01 09 109 bereits ein Verfahren beschrieben worden,
bei dem die abgeschiedene Flugasche und der Brennstoff
diskontinuierlich in einem Zuteil- bzw. Fluidisierbehälter
zusammengeführt werden, der in seinem Innern mit Mischvor
richtungen ausgestattet ist und getrennte Einlaßöffnungen
für Brennstoff und Flugasche sowie eine Auslauföffnung für
die erhaltene Mischung aufweist. Hierbei ist vorgesehen,
daß der Brennstoff und die Flugasche durch Zuführung eines
Gases, bei dem es sich um Stickstoff oder kaltes Produkt
gas handeln kann, in einem fluidisierten Zustand überführt
werden, wodurch eine homogene Mischung bei der Komponenten
erreicht werden soll. Anschließend wird das resultierende
Brennstoff-Flugaschegemisch im fluidisierten Zustande vom
Zuteilbehälter in den Vergasungsreaktor überführt.
Diese Arbeitsweise ist jedoch aus folgenden Gründen nicht
frei von Nachteilen:
Für die Einstellung eines fluidisierten Zustandes bzw. ei
nes Fließ- oder Wirbelbettes werden verhältnismäßig große
Gasmengen benötigt. Sofern hierfür Stickstoff verwendet
wird, gelangt dieser zusammen mit dem Brennstoff-Flug
aschegemisch in den Vergasungsreaktor und führt dort zu
einer Verschlechterung der Vergasungsbedingungen sowie der
Produktgasqualität. Sofern für die Fluidisierung rückge
führtes Produktgas verwendet wird, bedeutet dies eine Be
einträchtigung des Wirkungsgrades und damit eine Ver
schlechterung der Wirtschaftlichkeit der Vergasungsanlage.
Außerdem hat sich gezeigt, daß im fließ- oder wirbelbett
ähnlichen Zustande das Brennstoff-Flugaschegemisch bei An
wendung der pneumatischen Förderung nicht mit der hohen
Gleichförmigkeit aus dem Zuteilbehälter entnommen und
nicht mit der hohen Förderstromdichte in den Vergasungsre
aktor transportiert werden kann, die für eine einwandfreie
Durchführung der Vergasung, insbesondere bei Anwendung der
Flugstromvergasung, benötigt werden. Für die Aufrechter
haltung eines Fließ- bzw. Wirbelbettes im Zuteilbehälter
ist außerdem die Einstellung eines konstanten Standes der
Schüttung Voraussetzung für ein einwandfreies Funktionie
ren des Fließ- bzw. Wirbelbettes. Diese Bedingung läßt
sich jedoch nicht vereinbaren mit der in der Praxis ge
stellten Forderung, daß die Brennstoffversorgung des Ver
gasungsreaktors auch dann gewährleistet bleibt, wenn es zu
kurzzeitigen Störungen bzw. Schwankungen der Brennstoffzu
fuhr aus den vorgeschalteten Einrichtungen kommt. Dieser
Forderung kann nämlich nur durch einen variablen, den je
weiligen Gegebenheiten angepaßten Füllstand im Zuteilbe
hälter Rechnung getragen werden. Ein weiterer Nachteil der
bekannten Arbeitsweise ist darin zu sehen, daß dabei eine
diskontinuierliche Zufuhr von Flugasche und Brennstoff in
den Zuteilbehälter vorgesehen ist. Dadurch ist die Ein
stellung eines konstanten und genau definierten Mischungs
verhältnisses bei der Komponenten nicht oder nur sehr
schwer möglich.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, das Ver
fahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbes
sern, daß die vor stehend genannten Nachteile vermieden
werden. Gleichzeitig soll auch der der Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens dienende Zuteilbehälter da
hingehend verbessert werden, daß für die Mischung von
Brennstoff und Flugasche keine Mischvorrichtungen mit be
weglichen Teilen, wie z. B. Rührer, sowie kein zusätzliches
Gas benötigt werden.
Das der Lösung dieser Aufgabe dienende Verfahren ist er
findungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung der
pneumatisch dosierten Massenströme von Brennstoff und
Flugasche am Eintritt des gemeinsamen Zuteilbehälters er
folgt und der dem Zuteilbehälter zugeführte Volumenstrom
an Fördergas so eingestellt wird, daß dieser Volumenstrom
ausschließlich zur Deckung des Bedarfs für die Druckhal
tung im Zuteilbehälter sowie die Förderung des Brennstoff-
Flugaschegemisches vom Zuteilbehälter zum Vergasungsreak
tor ausreicht und eine fließ- bzw. wirbelbettähnliche Auf
lockerung des Brennstoff-Flugaschegemisches sowohl im Zu
teilbehälter als auch in der Förderleitung zum Vergasungs
reaktor unterbleibt.
Das heißt, bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Ver
fahrens wird im Zuteilbehälter auf einen dem Feststoff
stromteil weise entgegengesetzten Gasstrom zur homogeni
sierenden, fließ- bzw. wirbelbettähnlichen Auflockerung
des Brennstoff-Flugaschegemisches verzichtet.
Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist
es von Vorteil, wenn die aus dem Partialoxidationsrohgas
strom abgeschiedene Flugasche einen erhöhten, im Bereich
zwischen 15 und 40 Gew.-% liegenden Kohlenstoffgehalt auf
weist. Es hat sich nämlich gezeigt, daß die Eigenschaften
dieser Flugasche mit erhöhtem Kohlenstoffgehalt eine be
sonders gute pneumatische Förderung derselben erlauben.
Ein derartig erhöhter Kohlenstoffgehalt in der Flugasche
kann dadurch erreicht werden, daß man das O2/C-Verhältnis
bei der Vergasung so reduziert, daß der Umsetzungsgrad des
dem Vergasungsreaktor mit dem Brennstoff zugeführten Koh
lenstoffes im Bereich zwischen 95 und 97% bleibt. Der
nicht umgesetzte (vergaste) Kohlenstoff gelangt dabei fast
vollständig in die Flugasche und führt deshalb zu entspre
chend erhöhten Kohlenstoffgehalten in der Flugasche. Da
die Flugasche beim erfindungsgemäßen Verfahren jedoch
vollständig in den Vergasungsreaktor zurückgeführt wird,
führt diese Arbeitsweise zu keiner Beeinträchtigung der
Wirtschaftlichkeit des Verfahrens.
Weitere Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens so
wie des zu seiner Durchführung geeigneten Zuteilbehälters
sollen nachfolgend an Hand der Abbildungen erläutert werden:
Hierbei zeigen:
Fig. 1 das Fließschema einer Anlage zur Durch
führung des erfindungsgemäßen Verfahrens
und
Fig. 2 einen Schnitt durch den oberen Teil des
erfindungsgemäßen Zuteilbehälters mit der
sogenannten Mischstelle am Eintritt in
den Zuteilbehälter.
In dem in Fig. 1 dargestellten Fließschema sind nur die
zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens notwen
digen Anlagenteile wiedergegeben, während alle Nebenein
richtungen, insbesondere Meß- und Regeleinrichtungen,
nicht aufgeführt wurden. Hierbei gelangt der von der im
Fließschema nicht dargestellten Aufbereitungsanlage kom
mende feinkörnige bis staubförmige Brennstoff über die
Leitung 1 in den unter normalem Druck stehenden Vorrats
bunker 2, aus dem er über die Leitung 3 abgezogen und un
ter dem Einfluß der Schwerkraft dem Schleusbehälter 4 zu
geführt wird. Die Leitung 3, weist dabei in ihrem unteren
Teil eine Verzweigung auf, so daß jeder der drei in der
Abbildung dargestellten Schleusbehälter 4 mit dem Vorrats
bunker 2 in Verbindung steht. Die Schleusbehälter 4 werden
in an sich bekannter Weise zeitlich versetzt mit Brenn
stoff gefüllt und entleert, so daß insgesamt gesehen eine
kontinuierliche Brennstoffzufuhr zum Zuteilbehälter 5 ge
währleistet ist. Der Füllvorgang der Schleusbehälter 4 er
folgt dabei unter Normaldruck. Anschließend wird der je
weils befüllte Schleusbehälter 4 durch Zufuhr eines För
dergases über die Leitung 6 unter Druck gesetzt. Die
Druckbeaufschlagung erfolgt dabei in dem Umfange, der für
eine Differenzdruckförderung des Brennstoffes aus dem
Schleusbehälter 4 zum Zuteilbehälter 5 erforderlich ist.
Nachdem die Druckbeaufschlagung erfolgt ist, gelangt der
Brennstoff aus dem jeweils befüllten Schleusbehälter 4
über die Austrittsleitung 7 zum Verknüpfungspunkt 8, an
dem die von den einzelnen Schleusbehältern 4 kommenden
Leitungen 7 in die zum Zuteilbehälter 5 führende Leitung 9
münden. Über diese Leitung gelangt der Brennstoff durch
Differenzdruckförderung zum Zuteilbehälter 5. Der Massen
strom des aus dem Schleusbehälter 4 abfließenden Brenn
stoffes wird dabei gemessen, und durch Veränderung des
Differenzdruckes zwischen dem Schleusbehälter 4 und dem
Zuteilbehälter 5 wird die dem Zuteilbehälter 5 zufließende
Brennstoffmenge so eingestellt, daß diese Brennstoffmenge
der Brennstoffmenge entspricht, die vom Zuteilbehälter 5
in den Vergasungsreaktor 16 abgezogen wird. Der Meßwert
des zeitlich kontinuierlich fließenden Brennstoffes dient
hierbei auch als Führungsgröße für den Massenstrom der dem
Zuteilbehälter 5 über die Leitung 25 zugeführten Flug
asche.
In Abweichung von der Darstellung in der Abbildung ist
aber auch eine Anordnung des Zuteilbehälters 5 unterhalb
der Schleusbehälter 4 möglich, so daß dann der Transport
im Schwerkraftfluß erfolgen kann. Nach erfolgter Entlee
rung wird der Schleusbehälter 4 jeweils wieder entspannt,
und der Füllvorgang kann erneut beginnen. Am Auslauf des
Vorratsbunkers 2 sowie der Schleusbehälter 4 kann über die
Leitung 10 bzw. 11 jeweils zusätzliches Fördergas einge
blasen werden, um eine Brückenbildung des Brennstoffes
beim Austritt aus den Behältern zu vermeiden. Diese Gas
menge wird aber in jedem Falle so bemessen, daß eine
fließ- bzw. wirbelbettähnliche Auflockerung des Brennstof
fes in diesen Behältern vermieden wird. Selbstverständlich
ist es in Abweichung von der Darstellung in der Abbildung
auch möglich, daß statt drei Schleusbehältern 4 nur deren
zwei oder mehr als drei vorgesehen sind. Dies richtet sich
in erster Linie nach der zu fördernden Brennstoffmenge
sowie der Dimensionierung der Behälter. Grundsätzlich muß
die Zahl der Schleusbehälter 4 aber immer mindestens zwei
betragen, damit ein alternierendes Befüllen und Entleeren
möglich ist.
Aus dem Zuteilbehälter 5 gelangt der Brennstoff zusammen
mit der abgeschiedenen Flugasche über die Leitung 12 zum
Verteiler 13, von dem die zu den Brennern 15 des Verga
sungsreaktors 16 führenden Leitungen 14 abgehen. Die
Druckdifferenz zwischen dem Zuteilbehälter 5 und dem Ver
gasungsreaktor 16 wird hierbei wiederum so eingestellt,
daß der Transport des Brennstoff-Flugaschegemisches über
die Leitungen 12 und 14 in an sich bekannter Weise durch
Differenzdruckförderung erfolgen kann. Ein derartiges Zu
teil- und Fördersystem unter Anwendung der Differenzdruck
förderung ist beispielsweise in der DE-OS 38 10 404 im
Detail beschrieben.
Im Vergasungsreaktor 16 werden die Vergasungsbedingungen
vorzugsweise so eingestellt, daß die anfallende Flugasche
einen im Bereich zwischen 15 und 40 Gew.-% liegenden Koh
lenstoffgehalt aufweist. Diese Flugasche wird zusammen mit
dem erzeugten Partialoxidationsrohgas aus dem Vergasungs
reaktor 16 über die Leitung 17 abgezogen und gelangt in
den Zyklonfilter 18, in dem die Flugasche trocken aus dem
Gasstrom abgeschieden wird. Das von der Flugasche befreite
Partialoxidationsrohgas tritt über die Leitung 19 aus dem
Zyklonfilter 18 aus und kann seiner Weiterverwendung bzw.
-verarbeitung zugeführt werden. Aus dem Zyklonfilter 18
gelangt die abgeschiedene Flugasche im Schwerkraftfluß
über die Leitung 20 in den darunter befindlichen Schleus
behälter 21. Da dieser Behälter zyklisch mit Flugasche aus
dem Zyklonfilter 18 befüllt und in den Dosierbehälter 23
entleert wird, muß er vor Beginn des Entleerungsvorganges
durch Gaszufuhr über die Leitung 22 auf den Druck gebracht
werden, der dem im Dosierbehälter 23 herrschenden Druck
entspricht. Nach erfolgter Entleerung wird der Schleusbe
hälter 21 entspannt und damit wieder auf den im Zyklonfil
ter 18 herrschenden Druck gebracht. Das dabei frei gesetzte
Gas gelangt dabei über die Leitung 40 und die Leitung 28
zurück in die Leitung 17, wo es mit dem abzureinigenden
Rohgasstrom vereinigt wird. Der Dosierbehälter 23 steht
unter einem konstanten oder nahezu konstanten Differenz
druck zum Zuteilbehälter 5 und wird kontinuierlich über
die Leitung 25 in diesen Behälter entleert. Die Leitung 25
wird hierbei in der Mischstelle 26 am Eintritt des Zuteil
behälters 5 mit der Leitung 9 zusammengeführt. Da der Do
sierbehälter 23 mit hoher Gleichförmigkeit und kontrol
liertem Massenstrom entleert werden soll, muß er nach den
Grundsätzen der Schüttgutmechanik als Massenflußbehälter
für den theoretisch möglichen Qualitätsbereich der Flug
asche, das heißt den Bereich der Körnung, Schüttdichte,
Temperatur und Feuchte, ausgelegt werden. Da die Flug
ascheschüttung im Dosierbehälter 23 noch einen hohen An
teil an feuchtem Partialoxidationsrohgas aufweist, kann
der Dosierbehälter 23 zur Vermeidung der Kondensation des
Wassergehaltes der Flugasche entweder beheizt werden, oder
er wird über die Leitung 41 mit angewärmtem Fördergas be
aufschlagt. Außerdem muß der Dosierbehälter 23 mit einer
Wiegeeinrichtung 27 sowie den dazugehörigen Meßgeräten
ausgerüstet sein, damit der mittlere Massenstrom bei der
kontinuierlichen Entleerung des Behälters sowie die für
die zyklische Nachfüllung desselben erforderliche Flug
aschemenge ermittelt werden können. Der Flugasche-Massen
strom wird dabei durch Anpassung des Differenzdruckes
zwischen dem Dosierbehälter 23 und dem Zuteilbehälter 5 im
Verhältnis zum Brennstoff-Massenstrom, der aus dem
Schleusbehälter 4 in den Zuteilbehälter 5 gefördert wird,
geregelt. Einzelheiten der Massenstrommessung und -rege
lung sind nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung und
brauchen deshalb hier nicht näher erläutert zu werden.
In der Abbildung weist der Zuteilbehälter 5 nur eine ein
zige Mischstelle 26 auf. Tatsächlich können in der Praxis
natürlich auch mehrere Mischstellen vorhanden sein. Durch
die konstruktive Ausgestaltung der Mischstelle 26, die im
Zusammenhang mit Fig. 2 noch näher erläutert wird, werden
der Brennstoff und die Flugasche bereits beim Eintritt in
den Zuteilbehälter 5 so intensiv und gleichmäßig ver
mischt, daß innerhalb des Zuteilbehälters 5 keine weiteren
Mischeinrichtungen mehr erforderlich sind. Das erforderli
che Fördergas wird dem zu Teilbehälter 5 zusammen mit dem
Brennstoff- und Flugaschemassenstrom über die Leitungen 9
und 25 zugeführt. Zur Vermeidung einer Brückenbildung an)
Auslauf des Zuteilbehälters 5 kann in diesen über die
Leitung 29 weiteres Gas eingeleitet werden. Dadurch kann
außerdem die mittlere Schüttdichte des Brennstoff-Flug
aschegemisches auf die optimale Förderdichte reduziert
werden, die für eine gleichförmige Förderung zum Verga
sungsreaktor 16 erforderlich ist. Der Volumenstrom des dem
Zuteilbehälter 5 über die Leitungen 9, 25 und 29 zugeführ
ten Gases ist erfindungsgemäß so bemessen, daß er aus
schließlich zur Deckung des Bedarfs für die Druckhaltung
im Zuteilbehälter 5 sowie die Förderung des Brennstoff-
Flugaschegemisches zum Vergasungsreaktor 16 ausreicht und
eine fließ- bzw. wirbelbettähnliche Auflockerung des
Brennstoff-Flugaschegemisches sowohl im Zuteilbehälter 5
als auch in den zum Vergasungsreaktor 16 führenden Leitun
gen 12 und 14 unterbleibt. Hierbei wird mit relativ hoher
Förderdichte gearbeitet, die wesentlich höher ist als die
Förderdichte, mit der die Flugasche vom Dosierbehälter 23
zum Zuteilbehälter 5 transportiert wird. Während man für
den Transport des Brennstoffes in der Leitung 9 normaler
weise mit einer Förderdichte arbeitet, die bei 60-90%
der Schüttdichte des Brennstoffes in den Schleusbehälter 4
liegt, wird man die Förderdichte für das Brennstoff-Flug
aschegemisch in den Leitungen 12 und 14 vorzugsweise so
einstellen, daß dieselbe etwa 10-20% unter dem Förder
dichtebereich für den reinen Brennstoff liegt. Über die
Leitung 12 wird dabei das Brennstoff-Flugaschegemisch aus
dem Zuteilbehälter 5 abgezogen und gelangt anschließend in
der weiter oben beschriebenen Weise in den Vergasungsreaktor
16, aus dem die bei der Vergasung anfallende flüssige
Schlacke über die Leitung 30 nach unten abfließt. Als För
dergas für das beschriebene System kann in an sich bekann
ter Weise Inertgas, wie z. B. Stickstoff, oder ein kohlen
wasserstoffhaltiges Gas, wie z B. aus dem gewonnenen Par
tialoxidationsrohgas erzeugtes Synthesegas, verwendet wer
den. Die Anschlußleitung 42 sowie die Leitung 28 dienen
lediglich zum Ausgleich schneller Druckänderungen im Zu
teilbehälter 5 bei variablem Betriebsdruck des Vergasungs
reaktors 16 oder zur Ableitung eines eventuellen Gasüber
schusses aus dem Zuteilbehälter 5 bei Betriebsstörungen.
Bei Verwendung einer Kohle mit einem Aschegehalt von etwa
8-40 Gew.-% als Brennstoff ist die rückgeführte Masse an
Flugasche bei den normalerweise gegebenen Reaktionsbedin
gungen nahezu konstant. Bei Verwendung aschearmer Kohle
bzw. Kohlemischungen mit einem schwankenden Aschegehalt
von etwa 3-15 Gew.-% als Brennstoff können allerdings
größere Schwankungen bei der rückgeführten Masse an Flug
asche auftreten. In diesem Falle kann es angebracht sein,
den Aschegehalt des Brennstoff-Flugaschegemisches vor dem
Eintritt in die Brenner 15 des Vergasungsreaktors 16 ana
lytisch zu ermitteln, um die erforderliche Feineinstellung
des O2/C-Verhältnisses bei der Vergasung vornehmen zu kön
nen. Die Anordnung des für die Ermittlung des Aschegehal
tes erforderlichen, kontinuierlich arbeitenden Meßgerätes
kann beispielsweise in der Leitung 12 erfolgen. Sind die
vom Verteiler 13 zu den Brennern 15 führenden Leitungen 14
jedoch verhältnismäßig kurz, so scheidet diese Anordnung
des Meßgerätes allerdings aus, da in diesem Falle die er
forderliche Meßzeit länger ist als die Förderzeit. Alter
nativ kann deshalb auch in den Bereich des Auslauftrich
ters des Zuteilbehälters 5 eine Probenahmeleitung verlegt
werden, die an das Meßgerät zur analytischen Ermittlung
des Aschegehaltes im Brennstoff-Flugaschegemisch ange
schlossen ist. Die zur Vermittlung des Aschegehaltes er
forderlichen Einrichtungen sind in dem in Fig. 1 darge
stellten Fließschema nicht eingezeichnet.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Mischstelle 26 am
Eintritt des Zuteilbehälters 5. Die Leitung 25 für die Zu
führung der Flugasche wird dabei senkrecht in das Gehäuse
31 eingeführt und ist koaxial zur Mittelpunktsachse des
Gehäuses 31 angeordnet, wobei dessen Innendurchmesser
größer ist als der Außendurchmesser der Leitung 25. In
seinem mittleren Teil weist das Gehäuse einen waagerecht
verlaufen den Anschlußstutzen 32 auf an den mittels des
Flansches 33 die Leitung 9 für die Brennstoffzufuhr ange
schlossen ist. Die Leitung 25 ist über den Flansch 34 am
Gehäuse 31 und dieses wiederum über den Flansch 35 am Ein
trittsstutzen 36 des Zuteilbehälters 5 befestigt. Der Ein
trittsstutzen 36 weist den gleichen Innendurchmesser wie
das Gehäuse 31 auf und endet im Zuteilbehälter 5 dicht un
terhalb seines Deckels 37. Der über die Leitung 9 zuge
führte Brennstoff tritt mit waagerechter Strömungsrichtung
in das Gehäuse 31 ein und wird anschließend um 90 Grad um
gelenkt, so daß er dann parallel zur Strömungsrichtung der
Flugasche in dem Zwischenraum zwischen der Leitung 25 und
der Wand des Gehäuses 31 von oben nach unten fließt. Die
Leitung 25 endet im Eintrittsstutzen 36 oberhalb des Dec
kels 37, so daß sich in dem noch verbleibenden Teil des
Eintrittsstutzens 36 Brennstoff und Flugasche mischen kön
nen. Unter dem Eintrittsstutzen 36 ist im Zuteilbehälter 5
die Prallplatte 38 angeordnet, die in Anpassung an den
Querschnitt des Zuteilbehälters 5 einen runden Querschnitt
aufweist, so daß das aus dem Eintrittsstutzen 36 austre
tende Brennstoff-Flugaschegemisch eine Ablenkung nach al
len Seiten erfährt. Diese Ablenkung kann noch dadurch un
terstützt werden, daß man am Austrittsende des Eintritts
stutzens 36 eine trichterförmige Blende 39 befestigt. Die
vorstehend beschriebenen Strömungsverhältnisse werden auch
durch die Pfeile in der Abbildung verdeutlicht. Durch die
erfindungsgemäße Konstruktion gelingt es, bereits am Ein
tritt in den Zuteilbehälter 5 eine so gute Durchmischung
und gleichmäßige Verteilung von Brennstoff und Flugasche
zu erreichen, daß innerhalb des Zuteilbehälters 5 weitere
Mischeinrichtungen nicht mehr erforderlich sind. Der Zu
teilbehälter 5 weist dabei die aus Fig. 1 erkennbare Form
gebung auf, so daß auf seine vollständige Darstellung in
Fig. 2 verzichtet werden kann.
Claims (5)
1. Verfahren zur Vergasung eines feinkörnigen bis staub
förmigen Brennstoffes in einem unter erhöhtem Druck
stehenden Vergasungsreaktor bei Temperaturen oberhalb
des Schlackeschmelzpunktes, wobei die zusammen mit
dem erzeugten Partialoxidationsrohgas aus dem Verga
sungsreaktor abgezogene Flugasche trocken aus dem
Gasstrom abgeschieden und anschließend mit dem zu
vergasenden Brennstoff in einem gemeinsamen Zuteilbe
hälter zusammengeführt wird, worauf das resultierende
Brennstoff-Flugaschegemisch dem Vergasungsreaktor zu
geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Mi
schung der pneumatisch dosierten Massenströme von
Brennstoff und Flugasche am Eintritt des gemeinsamen
Zuteilbehälters erfolgt und der dem Zuteilbehälter
zugeführte Volumenstrom an Fördergas so eingestellt
wird, daß dieser Volumenstrom ausschließlich zur
Deckung des Bedarfs für die Druckhaltung im Zuteil
behälter sowie die Förderung des Brennstoff-Flug
aschegemisches vom Zuteilbehälter zum Vergasungsreak
tor ausreicht und eine fließ- bzw. wirbelbettähnliche
Auflockerung des Brennstoff-Flugaschegemisches sowohl
im Zuteilbehälter als auch in dem vom Zuteilbehälter
zu den Brennern des Vergasungsreaktors führenden Lei
tungen unterbleibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Brennstoff mit einer Förderdichte in den Zu
teilbehälter gefördert wird, die bei 60-90% seiner
Schüttdichte liegt, und daß das Brennstoff-Flugasche
gemisch mit einer Förderdichte vom Zuteilbehälter zu
den Brennern gefördert wird, die etwa 10-20% unter
dem Förderdichtebereich des reinen Brennstoffs liegt.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Vergasungsbedingungen im Verga
sungsreaktor so eingestellt werden, daß die anfallen
de Flugasche einen erhöhten, im Bereich zwischen 15
und 40 Gew.-% liegenden Kohlenstoffgehalt aufweist.
4. Zuteilbehälter zur Durchführung des Verfahrens nach
den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgende
Merkmale:
- a) am Eintrittsstutzen (36) des Zuteilbehälters (5) ist ein Gehäuse (31) befestigt, in das die Leitung (9) für die Brennstoffzufuhr so wie die Leitung (25) für die Flugaschezufuhr im rechten Winkel zueinander münden;
- b) die Leitung (25) ist senkrecht in der Mittel punktsachse des Gehäuses (31) angeordnet und weist, einen Außendurchmesser auf, der kleiner ist als der Innendurchmesser des Gehäuses (31);
- c) die Innendurchmesser von Gehäuse (31) und Eintrittsstutzen (36) sind gleich, wobei sich die Leitung (25) bis in den Eintrittsstutzen (36) erstreckt;
- d) die Leitung (9) ist über den Anschlußstutzen (32) waagerecht an das Gehäuse (31) ange schlossen und
- e) unterhalb des Eintrittsstutzens (36) ist im Zuteilbehälter (5) eine Prallplatte (38) angeordnet.
5. Zuteilbehälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß am Austritt des Eintrittsstutzens (36) eine
trichterförmige Blende (39) befestigt ist.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4408635A1 (de) * | 1994-03-09 | 1995-09-14 | Ver Energiewerke Ag | Verfahren und Anordnung zur Zufuhr von vorgebrochener Kohle, insbesondere Rohbraunkohle, in eine zirkulierende druckaufgeladene Wirbelbettfeuerung |
DE10115379C2 (de) * | 2001-03-28 | 2003-07-17 | Uhde Gmbh | Verfahren zur Abhitzenutzung heißer Rohgase aus einer mit festen Brennstoffen betriebenen Vergasungsanlage sowie Anlage zur Durchführung des Verfahrens |
CN112961707A (zh) * | 2021-02-19 | 2021-06-15 | 新奥科技发展有限公司 | 飞灰返炉装置、煤催化气化系统以及飞灰返炉的方法 |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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DE102009048931B4 (de) * | 2009-10-10 | 2014-06-18 | Linde Ag | Dosieranlage, Dichtstromförderanlage und Verfahren zum Zuführen von staubförmigem Schüttgut |
DE102009048961B4 (de) * | 2009-10-10 | 2014-04-24 | Linde Ag | Dosiervorrichtung, Dichtstromförderanlage und Verfahren zum Zuführen von staubförmigen Schüttgut |
CN101875862B (zh) * | 2009-10-27 | 2013-02-13 | 武汉凯迪工程技术研究总院有限公司 | 生物质气化系统中将木炭粉输送至气化炉的方法及设备 |
DE102011083850A1 (de) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Pneumatische Brennstoffzuführung von einem Dosiergefäß zu einem Vergasungsreaktor mit hohem Differenzdruck |
CN106520209B (zh) * | 2016-08-10 | 2021-12-14 | 义马煤业综能新能源有限责任公司 | 一种U-Gas气化炉飞灰连续返炉控制系统及其控制方法 |
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Family Cites Families (4)
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US4334959A (en) * | 1974-03-07 | 1982-06-15 | Occidental Petroleum Corporation | Mixing method and apparatus |
US4319888A (en) * | 1980-12-12 | 1982-03-16 | Combustion Engineering, Inc. | Apparatus for mixing char-ash into coal stream |
EP0109109B1 (de) * | 1982-11-11 | 1987-08-05 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Verfahren zur partiellen Verbrennung von festem Brennstoff mit Rückführung der Flugasche |
US5106240A (en) * | 1988-06-21 | 1992-04-21 | Shell Oil Company | Aerated discharge device |
-
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- 1991-02-20 DE DE4105227A patent/DE4105227A1/de not_active Withdrawn
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-
1992
- 1992-01-04 EP EP92100079A patent/EP0499771A1/de not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4408635A1 (de) * | 1994-03-09 | 1995-09-14 | Ver Energiewerke Ag | Verfahren und Anordnung zur Zufuhr von vorgebrochener Kohle, insbesondere Rohbraunkohle, in eine zirkulierende druckaufgeladene Wirbelbettfeuerung |
DE10115379C2 (de) * | 2001-03-28 | 2003-07-17 | Uhde Gmbh | Verfahren zur Abhitzenutzung heißer Rohgase aus einer mit festen Brennstoffen betriebenen Vergasungsanlage sowie Anlage zur Durchführung des Verfahrens |
CN112961707A (zh) * | 2021-02-19 | 2021-06-15 | 新奥科技发展有限公司 | 飞灰返炉装置、煤催化气化系统以及飞灰返炉的方法 |
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