DE543592C

DE543592C - Device for the gasification of dust, solid or liquid fuels

Info

Publication number: DE543592C
Application number: DEH115403D
Authority: DE
Original assignee: FRANZ HERZBERG DIPL ING
Current assignee: FRANZ HERZBERG DIPL ING
Priority date: 1927-07-22
Filing date: 1927-07-22
Publication date: 1934-02-08

Description

Einrichtung zur Vergasung von staubförmigen, festen oder flüssigen Brennstoen Bei der Erzeugung von Mischgas aus festen oder flüssigen, staubförmigen Brennstoffen in geschlossenen, von außen beheizten Kammern ist es besonders wichtig, in der Vergasungskammer und in den diese Kammer umgebenden Heizzügen möglichst hohe Temperaturen zu erzielen. Die Vorwärmung der Verbrennungsluft und die Überhitzung des der Vergasungskammer gegebenenfalls zuzuführenden Wasserdampfes unter Ausnutzung des Wärmeinhaltes der von den Heizzügen kommenden Abgase sind daher geboten.Device for the gasification of powdery, solid or liquid Fuels When generating mixed gas from solid or liquid, dusty Fuels in closed, externally heated chambers, it is particularly important as high as possible in the gasification chamber and in the heating flues surrounding this chamber To achieve temperatures. Preheating the combustion air and overheating of the water vapor to be supplied to the gasification chamber, if necessary, with utilization the heat content of the exhaust gases coming from the heating flues are therefore required.

Die Anordnung von Regeneratoren oder Rekuperatoren hinter den Heizzügen und auch ihre Beheizung mit einem Teil des erzeugten Gases ist bekannt. Für Vergasungseinrichtungen mit ausschließlich oder vorzugsweise innerer Beheizung ist auch schon vorgeschlagen worden, diese Wärmeaustauscher und die eigentliche Vergasungskammer räumlich nebeneinanderzulegen. Für die Vergasung mit äußerer Beheizung reichen diese Mittel zu einer -hinreichenden Steigerung der Vergasungstemperatur jedoch nicht aus, wenn nicht ein unwirtschaftlich hoher Brennstoffverbrauch in Kauf genommen werden soll.The arrangement of regenerators or recuperators behind the heating flues and their heating with part of the gas produced is also known. For gasification equipment with exclusively or preferably internal heating has also already been proposed been to place these heat exchangers and the actual gasification chamber next to each other. For gasification with external heating, these means are sufficient However, increasing the gasification temperature is not an option, if not an uneconomical one high fuel consumption should be accepted.

Die Erfindung bezweckt, diesen Nachteil zu beheben, und besteht darin, daß die neben der Vergasungskammer liegenden Heizkanäle selbst als Regeneratoren oder Rekuperatoren ausgebildet sind.The invention aims to remedy this disadvantage and consists in that the heating ducts located next to the gasification chamber act as regenerators themselves or recuperators are designed.

Bei der Ausbildung der Heizzüge als Regeneratoren sind diese natürlich paarig angeordnet, um abwechselnd als Heizung zu wirken und hierbei gleichzeitig hochgeheizt zu werden und das andere Mal, nach erfolgter Umschaltung, zur Vorwärmung der hindurchgeleiteten Verbrennungsluft zu dienen. Die zu einer Kammer gehörenden Regeneratorheizkanäle können hierbei parallel zur Längsachse der Kammer in zwei periodisch umzuschaltende Regeneratoren geteilt sein; die durch die starke Zusammendrängung der Ofenteile verminderte Wärmeausstrahlung bewirkt eine so bedeutende Erhöhung der Vorwärmung, daß der teilweise Ausfall an Heizfläche bei weitem wettgemacht wird, was sich in einem erhöhten Durchsatz des Ofens äußert.When the heating flues are designed as regenerators, these are natural arranged in pairs to act alternately as a heater and at the same time to be heated up and the other time, after switching over, to preheat to serve the combustion air passed through. Those belonging to a chamber Regeneratorheizkanäle can be parallel to the longitudinal axis of the chamber in two periodically switched regenerators be divided; due to the strong crowding Reduced heat radiation of the furnace parts causes such a significant increase the preheating so that the partial loss of the heating surface is made up for by far, which manifests itself in an increased throughput of the furnace.

Noch günstiger ist es, wenn die zu einer Kammer gehörenden Heizkanäle senkrecht zur Längsachse der Kammer in zwei oder mehr periodisch umzuschaltende Regeneratoren geteilt sind. Es herrscht dann abwechselnd auf der einen und auf der anderen Seite des Ofens die höchste für die Vergasung erwünschte Temperatur. Man kann dann den Brennstoff ebenfalls abwechselnd auf verschiedenen Ofenseiten zuführen, so daß der Vorgang der Entgasung, der bekanntlich auch schon bei tieferen Temperaturen durchgeführt werden kann, auf der kälteren Ofenseite stattfindet.It is even cheaper if the heating channels belonging to one chamber perpendicular to the longitudinal axis of the chamber in two or more periodically to be switched Regenerators are shared. It then alternates between one and the other on the other side of the furnace the highest temperature desired for gasification. Man can then also feed the fuel alternately on different sides of the furnace, so that the process of degassing, which is known even at lower temperatures can be carried out, takes place on the colder side of the furnace.

Am besten trifft man für diesen Fall die Einrichtung derart, daß an jedem Kammerende Öffnungen zur Zuführung des Brennstoffes und Dampfes und für Abführung des erzeugten Gases angeordnet sind, die einzeln oder noch besser zusammen zu öffnen oder zu schließen sind. Bei der Ausbildung der Heizzüge als Rekuperatoren wird die gesamte Heizfläche dauernd voll ausgenutzt. Auch hier ist die Ofenanlage durch Verminderung der Zahl ihrer Bestandteile gemäß der doppelten Benutzung der Heizzüge stark zusammengedrängt, was die Wärmeabstrahlung sehr vermindert, zumal die kälteren Teile des Rekuperators zugleich einen Wärmeschirm nach außen hin bilden.In this case, it is best to find the device in such a way that at each end of the chamber openings for the supply of fuel and steam and for discharge of the generated gas are arranged to open individually or even better together or to close. When training the heating flues as recuperators the entire heating surface is continuously used. Here, too, is the furnace system by reducing the number of its components according to the double use of the Heating flues crowded together, which greatly reduces heat radiation, especially the colder parts of the recuperator also form a heat shield to the outside.

Beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung dargestellt, und zwar ist Abb. z ein senkrechter Schnitt durch eine Kammer, deren Heizkanäle als Rekuperatoren ausgebildet sind, Abb.2 ein waagerechter Schnitt durch die Kammer nach Abb. z, Abb.3 ein senkrechter Schnitt durch eine Kammer, deren Heizkanäle als Regeneratoren ausgebildet sind, Abb. q. ein waagerechter Schnitt durch die Kammer nach Abb. 3, Abb.5 ein senkrechter Schnitt durch eine Kammer größerer Länge mit als Regeneratoren ausgebildeten Heizkanälen, Abb.6 ein waagerechter Schnitt durch die Kammer nach Abb. 5.For example, embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing, namely Fig. Z is a vertical section through a Chamber, the heating channels of which are designed as recuperators, Fig.2 a horizontal one Section through the chamber according to Fig. Z, Fig. 3 a vertical section through a chamber, whose heating channels are designed as regenerators, Fig. q. a horizontal cut through the chamber according to Fig. 3, Fig.5 is a vertical section through a larger chamber Length with heating channels designed as regenerators, Fig. 6 a horizontal section through the chamber according to Fig. 5.

In die allseitig geschlossene, durch die äußeren Heizkanäle b erhitzte Kammer a (Abb. x und 2) gelangt der zu vergasende Brennstaub von oben durch das Rohr c, der zur Zersetzung erforderliche Wasserdampf durch- die in der einen Kammerhälfte unten ausmündenden Kanäle d, während das beliebig zu verwendende Gas bei f abgezogen wird.The fuel dust to be gasified enters the chamber a (Figs. X and 2), which is closed on all sides and is heated by the outer heating channels b any gas to be used is withdrawn at f.

Ein Teil des in der Kammer erzeugten Gases wird durch die unteren Öffnungen s, die in der anderen Kammerhälfte vorgesehen sind, in die Heizkanäle b abgesaugt und hier nach Zutritt von Verbrennungsluft durch die Kanäle t verbrannt.Part of the gas generated in the chamber is through the lower Openings s, which are provided in the other half of the chamber, into the heating channels b sucked off and burned here after the admission of combustion air through the channels t.

Neben den Heizkanälen b liegen auf der einen Kammerhälfte die der Dampfüberhitzung dienenden Kanäle d, auf der anderen Hälfte die der Vorwärmung der Verbrennungsluft dienenden Kanäle t. Die Wärmeübertragung erfolgt ununterbrochen von den Heizkanälen b durch die Zwischenwände z.In addition to the heating channels b are on one half of the chamber that of the Steam superheating channels d, on the other half those for preheating the Combustion air serving channels t. The heat transfer takes place continuously from the heating channels b through the partitions z.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 3 und q. sind die Heizkanäle b1 und b2 als Regeneratoren gebaut und umschaltbar, Bei der durch die ausgezogenen Pfeile angegebenen Betriebsstellung tritt der Dampf bei dl in die Heizkanäle b1, die bei der vorhergehenden Periode durch die Abgase hochgeheizt werden. Der Dampf wird hier hoch überhitzt und gelangt dann durch die untere Öffnung s1 in die Kammer a. Von dem hier erzeugten Gas wird ein Teil durch die auf der anderen Seite der Kammer liegende untere Öffnung s2 in die Heizkanäle b2 abgesaugt, um hier durch Verbrennung mit der bei t2 einströmenden Luft die benachbarte Kammerwand und den Heizkanal b2 mit einem Füllmaterial zu erhitzen.In the embodiment according to Fig. 3 and q. are the heating channels b1 and b2 built as regenerators and switchable, in the case of the pulled out The operating position indicated by the arrows, the steam enters the heating ducts b1 at dl, which are heated up by the exhaust gases in the previous period. The steam is highly overheated here and then enters the chamber through the lower opening s1 a. Some of the gas produced here is passed through the on the other side of the Chamber lying lower opening s2 sucked into the heating ducts b2 to get through here Combustion with the air flowing in at t2 the adjacent chamber wall and the To heat the heating channel b2 with a filler material.

Bei der nächsten Betriebsperiode ist die durch die gestrichelten Pfeile angegebene Strömungsrichtung umgekehrt. Während dieser Periode werden also die auf der anderen Seite der Kammer liegenden Heizkanäle und Wände erhitzt.The next operating period is indicated by the dashed arrows indicated direction of flow reversed. So during this period, the on the other side of the chamber, the heating channels and walls are heated.

Die Verbrennungsluft wird zweckmäßig in ähnlicher Weise wie bei der Ausführungsform nach Abb. = und 2 rekuperativ vorgewärmt.The combustion air is expedient in a manner similar to that of the Embodiment according to Fig. = And 2 recuperatively preheated.

Die Ausführungsform nach Abb.5 und 6 stellt eine Kammer größerer Längsausdehnung bei regenerativer Ausbildung der Heizkanäle dar. Die Öffnungen für die Zuführung des Kohlenstaubes und für die Abführung des Gases sind doppelt vorgesehen und können einzeln oder zusammen geöffnet oder geschlossen werden.The embodiment according to Figures 5 and 6 represents a chamber of greater length with regenerative formation of the heating channels. The openings for the supply the coal dust and for the discharge of the gas are provided twice and can opened or closed individually or together.

Die Regeneration ist in zwei Teile b1 und b2 geteilt, aber nicht parallel zu der waagerechten Hauptachse der Kammer, wie bei der Ausführungsform nach Abb. 3 und q., sondern senkrecht zu ihr, so daß abwechselnd die eine oder andere Hälfte der Kammer von beiden Längsseiten her erhitzt wird. Die Art des Einbaues der Füllsteine und der zur zweckentsprechenden Erhitzung der einzelnen Teile der Kammerwandungen erforderlichen Heizgasführung in den Heizkanälen b ist nicht gezeichnet, um die Deutlichkeit der Zeichnung nicht zu beeinträchtigen.The regeneration is divided into two parts b1 and b2, but not in parallel to the main horizontal axis of the chamber, as in the embodiment according to Fig. 3 and q., But perpendicular to it, so that alternately one or the other half the chamber is heated from both long sides. The type of installation of the filler stones and that for the appropriate heating of the individual parts of the chamber walls required heating gas flow in the heating ducts b is not drawn to the Not to impair the clarity of the drawing.

In der durch die ausgezogenen Pfeile angegebenen Betriebsstellung tritt der Dampf durch die beiden Öffnungen dl in die vorher hochgeheizten Regeneratoren oder Heizkanäle b1, wird hier hoch überhitzt und gelangt dann durch die beiden Öffnungen s1 in die Kammerabteilung ml, wo er sich mit dem durch das Rohr cl eingeführten Kohlenstaub mischt. Die hierbei entstehende Wolke aus Dampf, Kohlenstaub und Gas wird dann durch die weiteren Abteilungennl, n2 und m2 der Kammer derart hindurchgeleitet, daß eine gute Wärmeübertragung von den Seitenwänden der Kammer auf die Staubwolke gewährleistet ist.In the operating position indicated by the solid arrows the steam passes through the two openings dl into the previously heated regenerators or heating channels b1, is highly overheated here and then passes through the two openings s1 in the chamber compartment ml, where he is with the introduced through the tube cl Coal dust mixes. The resulting cloud of steam, coal dust and gas is then passed through the further departments nl, n2 and m2 of the chamber in such a way that that good heat transfer from the side walls of the chamber to the dust cloud is guaranteed.

Der Hauptanteil des Gases wird durch die Öffnung f1 zur Reinigung und weiteren Verwendung abgezogen, während der Rest durch die beiden Öffnungen s2 in die Heizkanäle b2 strömt und hier durch Verbrennung mit der bei t2 eintretenden Luft das eingebaute Steinmaterial und die rechte Hälfte der Kammerwände erhitzt. Bei p1 kann in bekannter Weise ein Teil des erzeugten Gases mit höherem Heizwert als demjenigen des Mischgases abgesaugt werden. Die Kohlenzuführung c2, die Gasabgänge f2 und p2 und die Luftzuführungen t1 sind während dieser Arbeitsperiode geschlossen.Most of the gas is used for cleaning through opening f1 and further use withdrawn, while the remainder through the two openings s2 flows into the heating ducts b2 and here by combustion with the one entering at t2 Air heats the built-in stone material and the right half of the chamber walls. At p1, part of the gas produced with a higher calorific value can be used in a known manner than that of the mixed gas are sucked off. The coal supply c2, the gas outlets f2 and p2 and the air supply t1 are closed during this working period.

Bei der nächsten Periode ist die Strömungsrichteng entsprechend den gestrichelt eingezeichneten Pfeilen die entgegengesetzte.In the next period the flow direction is narrow corresponding the opposite of the dashed arrows.

Weitere Ausführungsformen ergeben sich, wenn die Abgänge und Zugänge für Kohle, Gas, Luft und Dampf anders angeordnet und nur zum Teil doppelt vorgesehen werden; z. B. können die Gasabgänge p1 und P, (Abb. g) vereinigt werden. Außerdem ist es möglich, diese Gasabgänge p an die Enden der Kammer und einen Hauptgasabgang f in ihre Mitte zu verlegen.Further embodiments arise when the outflows and additions for coal, gas, air and steam arranged differently and only partially provided twice will; z. B. the gas outlets p1 and P, (Fig. G) can be combined. aside from that it is possible to have these gas outlets p at the ends of the chamber and a main gas outlet f in their midst.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for the gasification of dusty, solid or liquid fuels, consisting of externally heated chambers into which superheated steam is blown into regenerators or recuperators, thereby characterized in that the heating ducts located next to the chamber act as regenerators or recuperators are designed. z. Device according to claim i, characterized in that that the heating channels belonging to a chamber and designed as regenerators are parallel divided into two periodically switched regenerators to the longitudinal axis of the chamber are. 3. Device according to claim i, characterized in that the to a chamber belonging, designed as regenerators heating channels perpendicular to the longitudinal axis the chamber are divided into two or more periodically switched regenerators. q .. Device according to claim i, characterized in that at each end of the chamber Openings for the supply of fuel and steam and for the discharge of the generated Gases are arranged, which are to be opened or closed individually or together.