DE4220265C1

DE4220265C1 - Prodn. of gasification material in sloping bed reactor

Info

Publication number: DE4220265C1
Application number: DE19924220265
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dr.-Ing. 4444 Bad Bentheim De Grumpelt
Original assignee: DEUTSCHE TIEFBOHR-AKTIENGESELLSCHAFT 4444 BAD BENTHEIM DE
Current assignee: DEUTSCHE TIEFBOHR-AKTIENGESELLSCHAFT 4444 BAD BENTHEIM DE
Priority date: 1992-06-20
Filing date: 1992-06-20
Publication date: 1993-05-06
Anticipated expiration: 2012-06-21

Abstract

An arrangement for producing, from gasification material in a sloping-bed reactor, gas that can be used in furnaces. The wall sections of the arrangement include a water-cooled reactor housing.The ash removal unit and its outlet worm-conveyor, which is fitted with break-up devices, are water-cooled. A rotary slag-breaker is also water-cooled, and the ash collector chamber has an ash-removal worm-conveyor.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von in Feuerungsanlagen nutzbarem Gas aus Vergasungsgut in einem Schrägbettreaktor gemäß den Merkmalen im Oberbe griff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for generating Gas from gasification material usable in combustion plants a sloping bed reactor according to the features in the upper floor handle of claim 1.

Eine derartige Vorrichtung ist durch die DE-PS 38 16 085 bekannt. Mit ihr kann unter kontrollierten Vergasungsbe dingungen bei Erhöhung des Kohlenstoffumsetzungsgrads, der spezifischen Durchsatzleistung des Schrägbettreaktors und damit des Vergaserwirkungsgrads auch solches Ver gasungsgut in klares Prozeßgas und inerte Rückstände um gewandelt werden, das erdig, klebrig, feucht, feinkörnig und/oder faserig ist und bei wechselnder Zusammensetzung zum Teigigwerden bzw. zur Selbstverdichtung neigt. Such a device is described in DE-PS 38 16 085 known. With her can under controlled gasification conditions when increasing the degree of carbon conversion, the specific throughput of the inclined bed reactor and thus the carburetor efficiency also such Ver gases into clear process gas and inert residues be changed that earthy, sticky, moist, fine-grained and / or is fibrous and with changing composition tends to become dough or self-compacting.

Ungeachtet dieser Vorteile der bekannten Vorrichtung stellen aber die sich aufgrund wechselnder Zusammenset zung mineralischer Bestandteile von Ölschlämmen bildenden Schlacken insbesondere dann ein mechanisches und verfah renstechnisches Problem dar, wenn sie im Verlauf ihrer Bildung nicht oder jedenfalls nicht ausreichend zer kleinert werden. Dadurch können sie bei Vergrößerung und Verdichtung ihrer Masse und Größe (Schollenbildung) nicht nur die unter ihnen liegende und zunehmend von Schlacken massen bedeckten Ölschlämme am Umsetzungsprozeß zu voll ständig ausgebrannter Asche und Brenngas hindern, sondern infolge ihrer Größe auch die Zerkleinerung durch die hin ter dem Reaktorboden in dem Ascheaustrag angeordnete Aus tragsschnecke vermindern. Dabei kann es zu schwer kon trollierbaren Reaktionen bis hin zum Stillstand des Mehr stufenverbrennungsprozesses kommen.Notwithstanding these advantages of the known device but they are due to changing composition formation of mineral components of oil sludge Slag especially a mechanical and process technical problem if they are in the course of their Education does not or at least does not adequately break up be shrunk. This allows you to zoom in and out No compression of their mass and size (clod formation) only the one below them and increasingly of slags mass-covered oil sludge in the implementation process too full prevent continuously burnt ash and fuel gas, but due to their size also the shredding by Aus the reactor bottom arranged in the ash discharge reduce the slug. It can be too difficult trollable reactions to the standstill of more step combustion process come.

Im Rahmen der Vergasung von biologischen Brennstoffen ist es bekannt, oberhalb der Stufen eines Mehrstufenrostes wassergekühlte Glutrührer anzuordnen. Solche Glutrührer sind jedoch nicht als Brechwerkzeuge bei einer Vorrich tung zur Erzeugung von Gas aus problematischem Ver gasungsgut am unteren Ende eines Mehrstufenrostes ein setzbar.As part of the gasification of biological fuels it is known above the steps of a multi-stage grate to arrange water-cooled embers. Such embers However, they are not used as crushing tools in a Vorrich device for the production of gas from problematic Ver gas at the lower end of a multi-stage grate settable.

Der Erfindung liegt ausgehend von der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Vorrichtung die Aufgabe zugrunde, diese dahingehend weiterzuentwickeln, daß ihre Betriebssicherheit auch bei äußerst problematischem Ver gasungsgut, wie insbesondere bei Ölschlämmen mit wech selnden Zusammensetzungen der mineralischen Bestandteile, gewährleistet werden kann.The invention is based on that in the preamble of Claim 1 described the task to develop them further in such a way that their Operational safety even with extremely problematic Ver Gassing material, such as in particular with oil sludge selective compositions of the mineral components, can be guaranteed.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aufge führten Merkmalen. According to the invention, this object is achieved in in the characterizing part of claim 1 led characteristics.

Danach wird jetzt im Bereich oberhalb der Ausbrennplatte des gestuften Reaktorbodens ein mit Wasser gekühlter ro tierender Schlackenbrecher angeordnet. Durch diesen Schlackenbrecher werden folglich sich im Zuge der Verga sung bildende Schlackenplatten, Schlackenschollen und Schlackenklumpen zerkleinert und die Unterrostasche sowie die Oberrostasche mit glasartigen Schlackenbruchstücken angereichert. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß auch sehr problematisches Vergasungsgut, wie insbesondere Öl schlämme mit wechselnder Zusammensetzung der minerali schen Bestandteile, einwandfrei zu vollständig ausge brannter Asche und klarem Prozeßgas umgesetzt werden. Die Reaktionen beim Mehrstufenverbrennungsprozeß, insbeson dere auch für Ölschlämme, sind eindeutig kontrollierbar. Folglich können jetzt die glasartigen Schlackenbruch stücke durch die mit umfangsseitigen Brechelementen aus gerüstete Austragsschnecke im Ascheaustrag hinter dem Re aktorboden zerkleinert werden. Sie bleiben nicht im Sy stem hängen und können dieses auch nicht verstopfen. Des weiteren wird durch die in der Aschesammelkammer unter halb des unteren Endes des Reaktorbodens angeordnete Aus tragsschnecke dafür Sorge getragen, daß auch die Unter rostasche mit den glasartigen Schlackenbruchstücken ein wandfrei abtransportiert werden kann. Der Schlackenbre cher kann sich periodisch oder kontinuierlich gegen die Roststufen in Richtung der sich bildenden Schlacken dre hen.Then it is now in the area above the burnout plate of the stepped reactor floor, a ro cooled with water animal slag crusher arranged. Through this Slag breakers will consequently become in the course of the Verga solution forming slag slabs, slag plaice and Chunks of slag crushed and the bottom pocket as well the top grate pocket with glassy slag fragments enriched. This ensures that too very problematic gasification material, such as oil in particular sludges with changing minerali composition components, perfectly flawless burned ash and clear process gas can be implemented. The Reactions in the multi-stage combustion process, in particular those for oil sludge are clearly controllable. As a result, the glassy slag can now break pieces through the with circumferential crushing elements equipped discharge screw in the ash discharge behind the re actuator base are crushed. You don't stay in the sy stem and cannot block it. Of another is under in the ash collecting chamber Aus located half of the lower end of the reactor floor slug ensures that the sub rust pocket with the glassy slag fragments can be transported away wall-free. The slag porridge can periodically or continuously against the Rust levels in the direction of the slag formed hen.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Grundgedankens kann gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 2 die in der Aschesammelkammer befindliche Austragsschnecke ebenfalls mit umfangsseitigen Brechelementen versehen sein, um durch den Rost gelangende glasartige Schlackenbruchstücke ggf. in dem gewünschten Umfang zu zerkleinern. Auch die Aschesammelkammer und/oder die Austragsschnecke können wassergekühlt sein. In further development of the basic idea according to the invention can according to the features of claim 2 in the Ash collection chamber also located discharge screw be provided with peripheral crushing elements to glassy slag fragments passing through the grate if necessary, shred to the desired extent. Also the Ash collecting chamber and / or the discharge screw can be water cooled.

Die einwandfreie Funktion des Schlackenbrechers innerhalb des Reaktorraums wird durch die Merkmale des Pa tentanspruchs 3 sichergestellt. Hierbei ist es von Bedeu tung, daß das frische Kühlwasser zunächst in Längsrich tung durch das gesamte Kühlwasserrohr bis zum anderen Ende der Hohlwelle geführt wird. Hier tritt das Kühlwas ser aus und strömt zunächst durch den benachbarten Brech zahn. Von diesem gelangt das Kühlwasser dann über einen kreisringförmigen Längenabschnitt zwischen dem Kühlwas serrohr und der Hohlwelle zum nächsten Brechzahn auf der Hohlwelle, der sowohl in Axialrichtung der Hohlwelle als auch in Umfangsrichtung gegenüber dem ersten Brechzahn versetzt befestigt ist. Anschließend strömt das Kühlwas ser von Brechzahn zu Brechzahn über jeweils kreisringför mige Abschnitte zwischen dem Kühlwasserrohr und der Hohl welle bis zur Abführung des erwärmten Kühlwassers. Auf diese Weise ist eine einwandfreie Kühlung der Hohlwelle und der Brechzähne und damit eine lange Lebensdauer des Schlackenbrechers gewährleistet.The proper functioning of the slag crusher within of the reactor room is characterized by the characteristics of Pa claim 3 ensured. Here it is from Bedeu tion that the fresh cooling water first in the longitudinal direction through the entire cooling water pipe to the other End of the hollow shaft is guided. The cooling water occurs here water and flows first through the neighboring crusher tooth. The cooling water then passes through this circular length between the cooling water tube and the hollow shaft to the next crushing tooth on the Hollow shaft, both in the axial direction of the hollow shaft and also in the circumferential direction with respect to the first crushing tooth is attached offset. Then the cooling water flows water from crushing tooth to crushing tooth over circular feed sections between the cooling water pipe and the hollow wave until the discharge of the heated cooling water. On this is a perfect cooling of the hollow shaft and the breaking teeth and thus a long life of the Slag crusher guaranteed.

Aufgrund der Merkmale des Patentanspruchs 4 ist sicherge stellt, daß das Kühlwasser stets in Bewegung gehalten wird und keine Räume vorhanden sind, in welchen sich das Kühlwasser sammeln und unzulässig erwärmen kann.Due to the features of claim 4 is secure represents that the cooling water is always kept in motion and there are no rooms in which the Collect cooling water and heat it up inadmissibly.

Die Standzeit der Brechzähne wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 5 dadurch heraufgesetzt, daß mindestens die Firstbereiche der Brechzähne mit verschleißfesten Auflagen ausgerüstet sind. Hierbei handelt es sich insbe sondere um Auftragsschweißungen oder um Schleißplatten, die auf die Firsten der zueinander V-förmig gestellten Rohre der Brechzähne geschweißt sind.The service life of the crushing teeth is determined according to the characteristics of the Claim 5 increased in that at least the ridge areas of the crushing teeth with wear-resistant Conditions are equipped. This is especially true especially for build-up welding or wear plates, the on the ridges of the V-shaped to each other Pipes of the crushing teeth are welded.

Entsprechend den Merkmalen des Patentanspruchs 6 ist min destens die antriebsseitige Lagerung der Hohlwelle des Schlackenbrechers wassergekühlt. Die hier angeordneten Wälzlager können dadurch auf Betriebstemperaturen gehal ten werden, die einen ungehinderten Vergasungsbetrieb über einen langen Zeitraum sicherstellen. Bei Bedarf kann aber auch die dem Antrieb gegenüberliegende Lagerung des Schlackenbrechers wassergekühlt sein. Bevorzugt werden die Lagerungen unabhängig von den Wandabschnitten wasser gekühlt.According to the features of claim 6, min least the drive-side mounting of the hollow shaft of the Slag crusher water-cooled. The arranged here Rolling bearings can thus be kept at operating temperatures be an unhindered gasification company ensure over a long period of time. If necessary but also the bearing opposite the drive Slag crusher be water-cooled. To be favoured the bearings water regardless of the wall sections chilled.

Die Kühlung der Hohlwellenlagerung wird bevorzugt unter Verwendung der Merkmale des Patentanspruchs 7 durchge führt. Hierbei kann es sich um eine selektive Beaufschla gung der Kühlkammern sowie der Hohlwelle und der Brech zähne handeln.The cooling of the hollow shaft bearing is preferred under Use of the features of claim 7 through leads. This can be a selective application supply of the cooling chambers as well as the hollow shaft and the crusher teeth act.

Schließlich wird es im Rahmen der Erfindung noch als vor teilhaft angesehen, wenn entsprechend den Merkmalen des Patentanspruchs 8 das Kühlwasserrohr an dem der Kühlwas serzuführung zugewandten Ende in eine Drehdurchführung mündet, über die auch das erwärmte Kühlwasser austritt. Zu diesem Zweck sind im Bereich der Hohlwellenlagerung ausreichend große kreisringförmige Spalte zwischen dem Kühlwasserrohr und der Hohlwelle für den Kühlwasserabfluß ausgebildet.Finally, it is considered to be within the scope of the invention considered partially if, according to the characteristics of the The cooling water pipe on which the cooling water Feeder end facing into a rotating union flows through which the heated cooling water also exits. For this purpose are in the field of hollow shaft bearings sufficiently large circular column between the Cooling water pipe and the hollow shaft for the cooling water drain educated.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeich nungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläu tert. Es zeigen:The invention is based on in the drawing Solutions illustrated embodiments explained in more detail tert. Show it:

Fig. 1 im Schema einen Schrägbettreaktor zur Verga sung von problematischem Vergasungsgut; Fig. 1 in the diagram of a sloping bed reactor for gasification of problematic gasification material;

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung einen vertikalen Längsschnitt durch einen Schlackenbrecher entlang der Linie II-II der Fig. 1; Figure 2 is an enlarged vertical longitudinal section through a slag crusher along the line II-II of Fig. 1.

Fig. 3 einen vertikalen Querschnitt durch die Fig. 2 entlang der Linie III-III und Fig. 3 is a vertical cross section through Fig. 2 along the line III-III and

Fig. 4 im vertikalen Längsschnitt eine Ausführungs form für die dem Antrieb des Schlackenbre chers gemäß Fig. 2 gegenüberliegende Lage rung. Fig. 4 in vertical longitudinal section an execution form for the drive of the Schlackenbre chers according to FIG. 2 opposite position tion.

Mit 1 ist in der Fig. 1 das Gehäuse eines hinsichtlich seiner diversen Wandabschnitte 2 wassergekühlten Schräg bettreaktors 3 zur Vergasung von problematischem Ver gasungsgut mit niedrigem Ascheschmelzpunkt, wie z. B. Öl schlamm, bezeichnet. Aus Fig. 2 ist zu erkennen, daß zum Zwecke der Wasserkühlung die Wandabschnitte 2 doppellagig gestaltet sind.With 1 in Fig. 1, the housing of a water-cooled inclined bed reactor 3 with respect to its various wall sections 2 for gasification of problematic Ver gasification material with a low ash melting point, such as. B. oil mud. From Fig. 2 it can be seen that for the purpose of water cooling, the wall sections 2 are designed in two layers.

Im Gehäuse 1 ist ein zur Horizontalen 4 unter einem Win kel α geneigter Reaktorraum 5 angeordnet, der seitlich von den aus Fig. 2 erkennbaren Wandabschnitten 2 be grenzt wird. Der Boden des Reaktorraums 5 besteht aus stufenweise mit Abstand übereinander angeordneten ortsfe sten horizontalen Rosten 6, zwischen denen querbewegliche Roststufen 7 angeordnet sind. Die Roststufen 7 können gemeinsam oder getrennt mit ggf. voneinander abweichenden stetigen oder unstetigen Geschwindigkeiten bewegt werden.In the housing 1 a to the horizontal 4 under a win angle α inclined reactor chamber 5 is arranged, which is laterally delimited by the wall sections 2 shown in FIG. 2 be. The bottom of the reactor chamber 5 consists of gradually spaced ortsste most horizontal grids 6 , between which cross-movable grate steps 7 are arranged. The grate steps 7 can be moved together or separately with possibly differing steady or discontinuous speeds.

Beim Ausführungsbeispiel sind sechs Roste 6 übereinander angeordnet. Roste 6 und Roststufen 7 sind wassergekühlt.In the exemplary embodiment, six grids 6 are arranged one above the other. Gratings 6 and grate steps 7 are water-cooled.

In Längsrichtung des Reaktorraums 5 gesehen ist hinter dem eine Ausbrennplatte bildenden untersten Rost 6, je doch mit diesem in gleicher Höhe beginnend, ein muldenar tiger wassergekühlter Ascheaustrag 8 für die Ober rostasche mit einer Aschebrech- und -austragsschnecke 9 angeordnet. Die Aschebrech- und -austragsschnecke 9 ist umfangsseitig mit Brechelementen 10 versehen und wasser gekühlt.Seen in the longitudinal direction of the reactor chamber 5 , a muldenar tiger water-cooled ash discharge 8 for the upper grate ash with an ash breaking and discharge screw 9 is arranged behind the bottom grate 6 forming a burnout plate, but starting with this at the same height. The ash breaking and discharge screw 9 is provided on the circumference with crushing elements 10 and water-cooled.

Ein Aschesammelraum 11 für die Unterrostasche ist unter halb des untersten Rostes 6 vorgesehen. In diesem Asche sammelraum 11 ist ebenfalls eine Austragsschnecke 12 mit umfangsseitigen Brechelementen 13 angeordnet. Der Asche sammelraum 11 und/oder die Austragsschnecke 12 können ge kühlt, insbesondere wassergekühlt, sein.An ash collecting space 11 for the bottom grate pocket is provided under half of the bottom grate 6 . A discharge screw 12 with circumferential crushing elements 13 is also arranged in this ash collecting space 11 . The ash collecting space 11 and / or the discharge screw 12 can be cooled, in particular water-cooled.

Die indirekt wassergekühlte Oberrostasche und die durch das Vergasungsmittel direkt gekühlte Unterrostasche wer den gemäß den Pfeilen PF, PF1 und PF2 einem Asche-Contai ner zugeführt.The indirectly water-cooled top pocket and the through the gasifier directly cooled bottom pocket an ash container according to the arrows PF, PF1 and PF2 ner fed.

Oberhalb des untersten Rostes 6 erstreckt sich quer durch den Reaktorraum 5 ein anhand der Fig. 2 und 3 nachfol gend noch näher erläuterter Schlackenbrecher 14 mit um fangsseitigen Brechzähnen 15.Above the lowermost grate 6, a nachfol quietly yet explained in greater detail with reference to FIGS. 2 and 3 slag crusher 14 extends transversely through the reactor chamber 5 with the catching side to breaking teeth 15.

Im Abstand oberhalb des untersten Rostes 6 sowie des Ascheaustrags 8 befinden sich im Reaktorraum 5 in Höhe eines als ein rohrförmig oder wahlweise rechteckig oder quadratisch gestalteter Gasabzugsstutzen ausgebildeten Übergangs zu einem Labyrinth-Flammenkanal (in Fig. 1 nicht abgebildet) eine Einstiegs- und Montageöffnung 16 mit Probenahmestutzen und Schauglas 17. Weitere in der Zeichnung nicht näher dargestellte Öffnungen können als Meß- und/oder Kontrollstellen eingerichtet sein.At a distance above the lowermost grate 6 and the ash discharge 8 there is an entry and assembly opening 16 in the reactor space 5 at the level of a transition to a labyrinth flame channel (not shown in FIG. 1), which is designed as a tubular or optionally rectangular or square-shaped gas outlet connection with sampling nozzle and sight glass 17 . Further openings, not shown in the drawing, can be set up as measuring and / or control points.

Die obere Wand 18 des Reaktorraums 5 ist als keramisches Gewölbe quer zu den Rosten 6 bewegbar angeordnet, um den Querschnitt des Reaktorraums 5 in Abhängigkeit von dem jeweils zu vergasenden Gut und den sich einstellenden Vergasungsbedingungen verändern zu können sowie um als Hitzeschild und -reflektor zu dienen. The upper wall 18 of the reactor chamber 5 is arranged to be movable as a ceramic vault transversely to the grates 6 in order to be able to change the cross section of the reactor chamber 5 depending on the material to be gasified and the gasification conditions that arise, and to serve as a heat shield and reflector .

Am oberen Ende der Wand 18 ist ein Schichthöhenregler 19 um eine horizontale Achse 20 schwenkbar aufgehängt. Die ser Schichthöhenregler 19 verhindert, daß über den wahl weise mit schleusenloser Förderschneckenbeschickung oder mit einer Schleuse 21 versehenen Einfüllschacht 22 frisch aufgegebenes Vergasungsgut 23 ungehindert und in nicht definierter Menge in den unteren Bereich des Reaktorraums 5 abgleiten kann.At the upper end of the wall 18 , a layer height regulator 19 is suspended so that it can pivot about a horizontal axis 20 . The ser layer height controller 19 prevents can freely slide up and not in a defined amount into the lower region of the reactor chamber 5 via the sluice optionally with loose auger feed, or with a lock 21 fitted funnel 22 fresh checked gasification 23rd

Stirnseitig des Reaktorgehäuses 1 ist die Einspeisung 24 für das Vergasungsmittel 25, wie insbesondere Luftsauer stoff, vorgesehen. Das Vergasungsmittel 25 gelangt in ge zielter Querstromführung in nahezu gleichen Teilmengen im Bereich der Roststufen 7 in den Reaktorraum 5 und zusätz lich im Gegenstrom über den Abstand 26 zwischen dem un tersten Rost 6 und dem Ascheaustrag 8 in einer demgegen über größeren Teilmenge vertikal in den Reaktorraum 5.On the front side of the reactor housing 1 , the feed 24 for the gasification agent 25 , such as, in particular, atmospheric oxygen, is provided. The gasification agent 25 reaches in ge targeted cross-flow in almost equal subsets in the area of the grate stages 7 in the reactor chamber 5 and additional Lich in countercurrent over the distance 26 between the bottom grate 6 and the ash discharge 8 in a larger portion in contrast, vertically into the reactor chamber 5 .

Das über den Einfüllschacht 22 aufgegebene Vergasungsgut 23 erstreckt sich in einer in der Höhe in Längsrichtung des Reaktorraums 5 abnehmenden Schüttschicht 27. Hierbei bilden sich während mehrerer, im zeitlichen Abstand auf einanderfolgender stationärer Phasen, also in quasi ru hendem Zustand des Vergasungsguts 23, die bei üblicher Gegenstromvergasung entstehenden Reaktionszonen 28-31 aus. Zwischen die stationären Phasen sind Vorschubphasen integriert, in welchen das Vergasungsgut 23 durch die Roststufen 7 mechanisch und schwerkraftabhängig in Längsrichtung des Reaktorraums 5 verlagert wird. Bei dieser Verlagerung werden die sich in den stationären Phasen ausbildenden Strukturen der Reaktionszonen 28-31 aufgelockert, aufgerissen und umgeschichtet. Hierdurch wird verhindert, daß auch zum Versintern, Anbacken oder Verkleben neigendes problematisches Vergasungsgut 23 sich örtlich festsetzen kann. Das gesamte Vergasungsgut 23 nimmt an jeder Stelle im Reaktorraum 5 an den parallel ablaufenden chemischen Umsetzungen während des Vergasungsprozesses teil. Der oberhalb des untersten Rostes 6 vorgesehene Schlackenbrecher 14 dient in diesem Zusammenhang der Zerkleinerung von Schlackenplatten und Schlackenklumpen zwecks Anreicherung der Unterrostasche und Oberrostasche mit glasartigen Schlackenbruchstücken.The gasification material 23 fed in via the feed shaft 22 extends in a bulk layer 27 which decreases in height in the longitudinal direction of the reactor space 5 . In this case, the reaction zones 28 - 31 which form during conventional countercurrent gasification are formed during a plurality of stationary phases which follow one another in time, that is to say in a quasi-resting state of the gasification material 23 . Feed phases are integrated between the stationary phases, in which the gasification material 23 is displaced mechanically and depending on gravity in the longitudinal direction of the reactor space 5 through the grate steps 7 . During this shift, the structures of the reaction zones 28 - 31 which develop in the stationary phases are loosened, torn open and rearranged. This prevents problematic gasification material 23, which also tends to sinter, bake or stick, to become locally attached. The entire gasification product 23 takes part in the chemical reactions during the gasification process at every point in the reactor space 5 . The slag crusher 14 provided above the lowermost grate 6 is used in this connection to crush slag slabs and slag lumps for the purpose of enriching the bottom grate pocket and top grate pocket with glass-like slag fragments.

Aufgrund dieser Verfahrensweise wird die angestrebte Koksbildung bei gleichzeitiger Vergasung des Kokses in der Reduktionszone 29 gefördert. Dabei nimmt die Dicke der Oxidationszone 28 in Längsrichtung des Reaktorraums 5 ständig zu, während die Trocknungszone 31, die Schwelzone 30 und die Reduktionszone 29 dünner werden und schließ lich ganz verschwinden. Am unteren Ende des Reaktorraums 5 ist dann nur noch die Oxidationszone 28 sowie die Schlackenzone 32 und die Schicht der kühlenden Asche vor handen.Because of this procedure, the desired coke formation is promoted with simultaneous gasification of the coke in the reduction zone 29 . The thickness of the oxidation zone 28 increases continuously in the longitudinal direction of the reactor space 5 , while the drying zone 31 , the smoldering zone 30 and the reduction zone 29 become thinner and finally disappear completely. At the lower end of the reactor chamber 5 , only the oxidation zone 28 and the slag zone 32 and the layer of cooling ash are then present.

Aufgrund des Sachverhalts, daß im Bereich des Reaktor raums 5 im Gegenstrom eine größere Menge an Vergasungs mittel 25 eingeleitet wird als in den Bereichen der Rost stufen 7 können hier die angestrebten hohen Temperaturen bis weit über 1000°C erzeugt werden, um u. a. die für eine heizwertreiche Prozeßgaserzeugung günstigsten Bou douard′schen Vergasungsbedingungen sicherzustellen. Dabei wird das zwangsläufig in der Oxidationszone 28 überwie gend am Koks entstehende CO₂ mit dem überwiegend in der Reduktionszone 29 entstehenden CO im Reaktorraum 5 ober halb der Schüttschicht 27 bei möglichst hohen Temperatu ren vermengt und so das Boudouard′sche Gleichgewicht in Richtung eines größeren CO-Überschusses verschoben.Due to the fact that a larger amount of gasification medium 25 is introduced in the area of the reactor chamber 5 in countercurrent than in the areas of the grate stages 7 , the desired high temperatures can be generated up to well over 1000 ° C, including the one for high-calorific process gas production to ensure the most favorable Bou douard gasification conditions. The inevitably in the oxidation zone 28 predominantly formed on the coke CO ₂ with the predominantly formed in the reduction zone 29 CO in the reactor space 5 above half of the bed 27 at the highest possible temperatures and thus the Boudouard equilibrium in the direction of a larger CO Excess moved.

Die Ausbildung des Schlackenbrechers 14 geht aus den Fi guren 2 und 3 näher hervor. Der Schlackenbrecher 14 weist eine in den wassergekühlten Gehäusewänden 2 drehbar gela gerte Hohlwelle 33 auf. Die Hohlwelle 33 besitzt an einem Ende 34 einen Lagerzapfen 35, der in ein Gleitlagerge häuse 36 in der Gehäusewand 2 drehfähig eingreift.The formation of the slag crusher 14 is shown in Figures 2 and 3 in more detail. The slag crusher 14 has a hollow shaft 33 rotatably mounted in the water-cooled housing walls 2 . The hollow shaft 33 has at one end 34 a bearing pin 35 which engages in a housing 36 in a plain bearing 36 in the housing wall 2 rotatably.

Am anderen Ende 37 ist an die Hohlwelle 33 ein Hohlzapfen 38 angesetzt, der über Wälzlager 39 in einem wasserge kühlten Gehäuse 40 gelagert ist. Dazu wird die Lagerung 39 der Hohlwelle 33 umfangsseitig und zum Reaktorraum 5 hin von kreisringförmigen Kühlkammern 41, 42 begrenzt. Die Kühlkammern 41, 42 und die Wandabschnitte 2 können selektiv mit Kühlwasser beaufschlagt werden.At the other end 37 , a hollow pin 38 is attached to the hollow shaft 33 , which is mounted on roller bearings 39 in a water-cooled housing 40 . For this purpose, the bearing 39 of the hollow shaft 33 is delimited on the circumference and towards the reactor chamber 5 by annular cooling chambers 41 , 42 . The cooling chambers 41 , 42 and the wall sections 2 can be selectively supplied with cooling water.

Stirnseitig des Gehäuses 40 ist auf den Hohlzapfen 38 ein Kettenrad 43 aufgesetzt, über das die Hohlwelle 33 pe riodisch oder kontinuierlich angetrieben werden kann.A sprocket 43 is placed on the end of the housing 40 on the hollow pin 38 , via which the hollow shaft 33 can be driven periodically or continuously.

Mit dem freien Ende des Hohlzapfens 38 ist eine Dicht hülse 44 als Bestandteil einer nicht näher erläuterten Drehdurchführung 45 verbunden. Die Dichthülse 44 ist in einem Wälzlager 46 gelagert.With the free end of the hollow pin 38 , a sealing sleeve 44 is connected as part of a rotary union 45 , not explained in detail. The sealing sleeve 44 is mounted in a roller bearing 46 .

In der Drehdurchführung 45 ist ein Ende 47 eines Kühlwas serrohrs 48 befestigt, das an eine durch den Pfeil PF3 gekennzeichnete Kühlwasserzuführung angeschlossen ist. Das Kühlwasserrohr 48 durchsetzt die Dichthülse 44, den Hohlzapfen 38 sowie die Hohlwelle 33 und endet kurz vor dem geschlossenen Ende 34 der Hohlwelle 33. Hier ist das Kühlwasserrohr 48 offen.In the rotating union 45 , one end 47 of a cooling water pipe 48 is fastened, which is connected to a cooling water supply indicated by the arrow PF3. The cooling water pipe 48 passes through the sealing sleeve 44 , the hollow pin 38 and the hollow shaft 33 and ends shortly before the closed end 34 of the hollow shaft 33 . Here the cooling water pipe 48 is open.

Am Außenumfang 49 der Hohlwelle 33 sind die Brechzähne 15 in Axialrichtung und in Umfangsrichtung verteilt angeord net. Jeder Brechzahn 15 besteht aus zwei Rohren 50, 51, die V-förmig zueinander angeordnet sind (Fig. 3). Im Firstbereich 52 sind die Rohre 50, 51 wasserleitend mit einander verbunden. Außerdem sind die Rohre 50, 51 an der Oberfläche des Firstbereichs 52 mit einer Verschleißauf lage 53 versehen. On the outer periphery 49 of the hollow shaft 33 , the crushing teeth 15 are net angeord distributed in the axial direction and in the circumferential direction. Each crushing tooth 15 consists of two tubes 50 , 51 which are arranged in a V-shape with respect to one another ( FIG. 3). In the ridge area 52 , the pipes 50 , 51 are connected to one another in a water-conducting manner. In addition, the tubes 50 , 51 are provided on the surface of the ridge region 52 with a wear layer 53 .

An den Stellen, wo die Rohre 50, 51 an den Außenumfang 49 der Hohlwelle 33 geschweißt sind, befinden sich Bohrungen 54, 55 in der Hohlwelle 33. Diese Bohrungen 54, 55 stehen mit schrägen Kanälen 56, 57 in wasserleitender Verbin dung, welche in Scheiben 58, 58a-e vorgesehen sind, die in den Querschnittsebenen der Brechzähne 15 in die Hohl welle 33 integriert sind. Die Scheiben 58, 58a-e werden von dem Kühlwasserrohr 48 in Längsrichtung mit Spiel durchsetzt.At the points where the tubes 50 , 51 are welded to the outer circumference 49 of the hollow shaft 33 , there are bores 54 , 55 in the hollow shaft 33 . These holes 54 , 55 are with inclined channels 56 , 57 in water-conducting connec tion, which are provided in disks 58 , 58 a-e, which are integrated in the cross-sectional planes of the breaking teeth 15 in the hollow shaft 33 . The washers 58 , 58 a-e are penetrated with play in the longitudinal direction by the cooling water pipe 48 .

Von den an die Rohre 50, 51 angeschlossenen Kanälen 56, 57 mündet jeweils ein Zuströmkanal 56 in die dem Ausströmende 59 des Kühlwasserrohrs 48 zugewandte Stirn seite 60 und ein Abströmkanal 57 in die der Kühlwasserzu führung PF3 zugewandte Stirnseite 61 der Scheiben 58, 58a-e.From the tubes 50, 51 connected to channels 56, 57 opens a respective inflow channel 56 in which the discharge end 59 of the cooling water pipe 48 facing end face 60 and an outflow channel 57 into which the cooling water supply guide PF3 facing end face 61 of the discs 58, 58 a-e.

Das von der Kühlwasserzuführung PF3 in das Kühlwasserrohr 48 eintretende Kühlwasser tritt am Ausströmende 59 in die Hohlwelle 33 über und gelangt von hier aus über einen nicht näher dargestellten Zuströmkanal 56 in der Scheibe 58 in den benachbarten Brechzahn 15. Aus diesem Brechzahn 15 tritt es dann über den Abströmkanal 57 der Scheibe 58 in den kreisringförmigen Abschnitt 62 zwischen der Hohl welle 33, dem Kühlwasserrohr 48 und den beiden benachbar ten Scheiben 58 und 58a aus. Anschließend gelangt das Kühlwasser von hier aus über den Zuströmkanal 56 der Scheibe 58a in den dieser umfangsseitig zugeordneten Brechzahn 15 und von diesem Brechzahn 15 über die anderen kreisringförmigen Bereiche 62 zwischen dem Kühlwasserrohr 48, der Hohlwelle 33 und den Scheiben 58a-e bis hin zu den kreisringförmigen Spalten 63, 64 zwischen dem Hohl zapfen 38 und dem Kühlwasserrohr 48 bzw. zwischen der Dichthülse 44 und dem Kühlwasserrohr 48 und tritt dann über einen Stutzen 65 an der Drehdurchführung 45 aus. The cooling water entering from the cooling water supply PF3 into the cooling water pipe 48 passes at the outflow end 59 into the hollow shaft 33 and from here reaches the adjacent crushing tooth 15 via an inflow channel 56 ( not shown) in the disk 58 . From this crushing tooth 15 it then exits via the outflow channel 57 of the disk 58 into the annular section 62 between the hollow shaft 33 , the cooling water pipe 48 and the two adjacent disks 58 and 58 a. Subsequently, the cooling water passes from here via the inflow channel 56 of the disk 58 a into the crushing tooth 15 associated with this circumferentially and from this crushing tooth 15 via the other annular regions 62 between the cooling water pipe 48 , the hollow shaft 33 and the disks 58 ae to the annular columns 63 , 64 between the hollow pin 38 and the cooling water pipe 48 or between the sealing sleeve 44 and the cooling water pipe 48 and then exits via a nozzle 65 on the rotary union 45 .

Eine alternative Lagerung 66 des Lagerzapfens 35 kann, wie aus der in Fig. 4 dargestellten Ausbildung hervor geht, entsprechend der antriebsseitigen Lagerung 39 des Schlackenbrechers 14 auch mit zur wassergekühlten Gehäu sewand 2 zusätzlicher kreisringförmiger Kühlkammer 67 ausgeführt werden, welche selektiv mit Kühlwasser beauf schlagbar ist.An alternative bearing 66 of the bearing pin 35 can, as can be seen from the design shown in FIG. 4, corresponding to the drive-side bearing 39 of the slag crusher 14 also be executed with an additional annular cooling chamber 67 for the water-cooled housing 2 , which can be selectively struck with cooling water .

BezugszeichenaufstellungList of reference symbols

1 - Gehäuse v. 3
2 - Wandabschnitte
3 - Schrägbettreaktor
4 - Horizontale
5 - Reaktorraum
6 - Roste
7 - Roststufen
8 - Ascheaustrag
9 - Aschebrech- und -austragsschnecke in 8
10 - Brechelemente v. 9
11 - Aschesammelraum
12 - Austragsschnecke in 11
13 - Brechelemente v. 12
14 - Schlackenbrecher
15 - Brechzähne v. 14
16 - Einstiegs- u. Montageöffnung
17 - Schauglas
18 - obere Wand v. 5
19 - Schichthöhenregler
20 - Achse v. 19
21 - Schleuse
22 - Einfüllschacht
23 - Vergasungsgut
24 - Einspeisung v. 25
25 - Vergasungsmittel
26 - Abstand zw. 6 u. 8
27 - Schüttschicht
28 - Oxidationszone
29 - Reduktionszone
30 - Schwelzone
31 - Trocknungszone
32 - Schlackenzone
33 - Hohlwelle
34 - Ende v. 33
35 - Lagerzapfen an 33
36 - Gleitlagergehäuse
37 - Ende v. 33
38 - Hohlzapfen
39 - Wälzlager
40 - Lagergehäuse
41 - Kühlkammer
42 - Kühlkammer
43 - Kettenrad
44 - Dichthülse
45 - Drehdurchführung
46 - Wälzlager
47 - Ende v. 48
48 - Kühlwasserrohr
49 - Außenumfang v. 33
50 - Rohr v. 15
51 - Rohr v. 15
52 - Firstbereich v. 15
53 - Verschleißauflage
54 - Bohrungen in 33
55 - Bohrungen in 33
56 - Zuströmkanal
57 - Abströmkanal
58 - Scheibe
58a-e - Scheiben
59 - Ausströmende v. 48
60 - Stirnseiten v. 58, 58a-e
61 - Stirnseiten v. 58, 58a-e
62 - Abschnitt zw. 33, 48 u. 58, 58a-e
63 - Spalt zw. 48 u. 38
64 - Spalt zw. 48 u. 44
65 - Stutzen an 45
66 - Lagerung f. 35
67 - Kühlkammer
α - Winkel zw. 2 u. 5
PF - Pfeil
PF1 - Pfeil
PF2 - Pfeil
PF3 - Kühlwasserzuführung 1 - Housing v. 3rd
2 - wall sections
3 - inclined bed reactor
4 - Horizontal
5 - reactor room
6 - grids
7 - grate levels
8 - Ash discharge
9 - Ash crushing and discharge screw in 8
10 - breaking elements from 9
11 - Ash collecting room
12 - discharge screw in 11
13 - breaking elements from 12th
14 - slag crusher
15 - Crushing teeth v. 14
16 - Entry and. Assembly opening
17 - sight glass
18 - upper wall from 5
19 - Layer height controller
20 - axis v. 19th
21 - lock
22 - feed chute
23 - Gasification material
24 - feed from 25th
25 - Gasifying agent
26 - distance between 6 and 8th
27 - fill layer
28 - Oxidation zone
29 - Reduction zone
30 - Smoldering zone
31 - drying zone
32 - slag zone
33 - hollow shaft
34 - end of 33
35 - journal on 33
36 - plain bearing housing
37 - end of 33
38 - hollow pin
39 - Rolling bearings
40 - bearing housing
41 - cooling chamber
42 - cooling chamber
43 - sprocket
44 - sealing sleeve
45 - rotating union
46 - Rolling bearings
47 - end of 48
48 - Cooling water pipe
49 - outer circumference of 33
50 - pipe from 15
51 - Rohr v. 15
52 - Ridge area from 15
53 - Wear pad
54 holes in 33
55 holes in 33
56 - Inflow channel
57 - outlet channel
58 - disc
58 a-e - discs
59 - Outflowing v. 48
60 - end faces from 58, 58 a-e
61 - end faces from 58, 58 a-e
62 - section between 33 , 48 u. 58 , 58 a-e
63 - gap between 48 and 38
64 - gap between 48 u. 44
65 - spigot at 45
66 - storage f. 35
67 - cooling chamber
α - angle between 2 u. 5
PF - arrow
PF1 - arrow
PF2 - arrow
PF3 - cooling water supply

Claims

1. Apparatus for generating gas usable in combustion plants from gasification material ( 23 ) in a slant bed reactor ( 3 ), which has a largely water-cooled reactor housing ( 1 ) with respect to its di verse wall sections ( 2 ), within which the gasification material ( 23 ) carrying stepped The reactor floor ( 6 , 7 ) is divided into a plurality of stationary sections ( 6 ) and between these integrated movable sections ( 7 ), to which feeds for the gasification agent ( 25 ) are assigned, the gasification material ( 23 ) being passed behind the reactor floor ( 6 , 7 ) an ash discharge ( 8 ) with a discharge screw ( 9 ) is provided, characterized in that the ash discharge ( 8 ) and the discharge screw ( 9 ) equipped with peripheral crushing elements ( 10 ) are water-cooled above the lower end of the reactor floor ( 6 , 7 ) a water-cooled rotating slag crusher ( 14 ) and below the lower end d there reactor bottom ( 6 , 7 ) an ash collecting chamber ( 11 ) with a discharge screw ( 12 ) are provided.

2. Device according to claim 1, characterized in that the discharge screw located in the Aschesam melkammer (11) (12) is provided with circumferential breaker members (13).

3. Device according to claim 1, characterized in that the slag crusher ( 14 ) a rotatably mounted in the water-cooled housing walls of the hollow shaft ( 33 ) on the outer circumference ( 49 ) attached breaking teeth ( 15 ) made of V-shaped confi guriert and from the inside ( 62 ) of the hollow shaft ( 33 ) with pipes ( 50 , 51 ) to which cooling water can be applied, the hollow shaft ( 33 ) being penetrated in the longitudinal direction by a cooling water pipe ( 48 ) which has one end ( 47 ) to a cooling water supply (PF3) is connected and from the outflow end ( 59 ) of the crushing teeth ( 15 ) are fed in succession with cooling water bar.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that in the cross-sectional plane of each crow tooth ( 15 ) a through the cooling water pipe ( 48 ) penetrated disc ( 58 , 58 a-e) in the hollow shaft ( 33 ) is integrated, which with each other on the circumferential side offset and to the pipes ( 50 , 51 ) of the associated crushing tooth ( 15 ) connected to one another in the ridge area ( 52 ) in a water-conducting manner, channels ( 56 , 57 ) are provided, of which an inflow channel ( 56 ) into the outflow end ( 59 ) of the cooling water pipe ( 48 ) facing end face ( 60 ) and an outflow channel ( 57 ) into which the cooling water supply (PF3) facing end face ( 61 ) of the disc ( 58 , 58 a-e) opens.

5. Device according to claim 3 or 4, characterized in that the ridge areas ( 52 ) of the breaking teeth ( 15 ) with wear pads ( 53 ) are provided.

6. Device according to one of the claims 3 to 5, characterized in that at least the drive-side bearing ( 39 ) of the hollow shaft ( 33 ) of the slag crusher ( 14 ) is water-cooled.

7. The device according to claim 6, characterized in that the storage ( 39 ) of the hollow shaft ( 33 ) on the circumferential side and towards the reactor chamber ( 5 ) is limited by cooling chambers ( 41 , 42 ).

8. Device according to one of the claims 3 to 7, characterized in that the end connected to the cooling water supply (PF3) ( 47 ) of the cooling water pipe ( 48 ) opens into a rotating union ( 45 ) via which the heated cooling water also emerges.