DE571168C - Verfahren zum Vergasen von staubfoermigen oder feinkoernigen Brennstoffen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Vergasen von staubförmigen oder feinkörnigen Brennstoffen In dem Hauptpatent 569:21, ist ein Verfahren zum Vergasen staubförmiger oder feinkörniger Brennstoffe mittels Sauerstoffs im Gemisch mit Wasserdampf unter Rückführung von in dem Verfahren selber erzeugtem Nutzgas zum Gaserzeuger beschrieben, das darin besteht, daß das umlaufende Nutzgas mit dem Vergasungsmittel in den Gaserzeuger derart eingeführt wird, daß es. mit einem Teil des Sauerstoffes verbrennt, noch bevor die Vergasungsmittel auf die zu vergasende Kohle einwirken.
• Es wurde nun gefunden, daß dieses Verfahren noch dadurch wesentlich verbessert werden kann, daß mindestens so viel Gas zurückgeführt wird, daß der gesamte Sauerstoff bereits vor der Einführung des.Gemisches in den Gaserzeuger verbraucht ist. Es werden also größere Gasmengen umge,välzt als nach dem Hauptpatent.
• Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß in dem Gaserzeuger nur wärmebindende heterogene Reaktionen gemäß den Gleichungen C + C 02 - z CO, C + H2 O - H2-f- C O usw. auftreten können, deren Energiebedarf durch die fühlbare Wärme des kreisenden Gases allein gedeckt wird. Hierdurch werden lokale Überhitzungen des Gaserzeugers vermieden, die bei der Vergasung des Brennstoffes mit Sauerstoff leicht auftreten können. Da ferner größere Mengen des Gases pro Gewichtseinheit Brennstoff umgewälzt werden, gestattet dieses Verfahren auch die Verwendung eines feuchten utid nicht entgasten Brennstoffes; denn die für die Trocknung und Entgasung erforderliche Wärme kann von der fühlbaren Wärme der größeren Gasmenge leicht gedeckt werden. Durch diesen Zusatzwärmebedarf steigt zwar der Aufwand an Sauerstoff etwas. Dieser Mehraufwand fällt aber wirtschaftlich nicht so sehr ins Gewicht, weil eine billigere Rohkohle verwendet werden kann.
• Vor der Verbrennung des Sauerstoffes im Strom des kreisenden Gases können die einzelnen an der Verbrennung teilnehmenden Gasbestandteile, wie Sauerstoff, Wasserdampf, und das kreisende Gas selbst in besonderen Apparaten durch Wärmeaustausch usw. erhitzt werden, um hierdurch den Sauerstoffbedarf möglichst herabzusetzen. An Stelle oder neben Wasserdampf kann natürlich auch Kohlensäure dem Prozeß zugeführt werden, Ferner kann die- Beheizung des eigentlichen Gaserzeugers nicht allein durch die fühlbare Wärme des kreisenden Gases, sondern auch nebenher noch durch äußere Beheizung der Wandungen, elektrische Innen- und Außenbeheizung u. dgl. erfolgen. Anwendbar ist das Verfahren nicht nur für die Vergasung feinkörniger oder staubförmiger Brennstoffe, sondern auch für die Vergasung stückiger Brennstoffe.
• Zwei Ausführungsformen der Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung sind in den Abb. i und 3 beispielsweise dargestellt, während Abb. 2 und .4 Einzelheiten der Abb. i und 3 zeigen.
• In beiden Beispielen wird der Brennstoff z. B. feinkörnig oder staubförmig von oben in den Vergasungsraum eingeführt, wobei er mit Vorteil durch heiße, brennbare Gase derselben Zusammensetzung wie das erzeugte Gas bzw. durch hocherhitzten Wasserdampf eingeblasen wird.
• In der Abb. i stellt i den Vergasungsraum und 2 die Einblasstelle für den Brennstoff dar. Das Vergasungsmittel bzw. das erzeugte Gas bewegt sich in der gleichen Richtung wie der Brennstoff. Höhe und Durchmesser des Vergasungsraumes richten sich nach Leistung und Feinheit des Brennstoffs. Am unteren Ende des Vergasungsraumes wird das erzeugte Gas bei 3 umgelenkt und in- einen äußeren Ringraum q. geleitet, in dem es nach oben aufsteigt. Die Vergasungsrückstände, wie Asche, in fester oder flüssiger Form usw. sammeln sich in dem unteren Teil 5 des Vergasungsraumes und können durch die Arbeitsöffnungen 6 entfernt werden. Ein Teil scheidet sich auch erst in dem angrenzenden Ringraum ab und kann hier durch die Öffnungen 7 ausgebracht werden. Sofern die Vergasungsrückstände noch nicht vollkommen ausgebrannt sind, werden sie im Kreislauf wieder bei 2 in den Vergasungsraum zurückgeführt. Aus dem Ringraum 4. tritt ein Teil des Gases z. B. bei 8 aus dem Vergaser aus. Seine fühlbare Wärme kann noch in einem besonderen Wärmeaustauscher für die Durchführung des Prozesses nutzbar gemacht werden, z. B, zur Überhitzung des erforderlichen Wasserdampfes, des Fördergases für den Brennstoff, des Sauerstoffs usw. Der für die Vergasung erforderliche Wasserdampf wird z. B. bei g zugeführt. Er wird zweckmäßig in Überhitzerschlangen io in dem äußeren Ringraum überhitzt und dann den Düsen i i als Treibmittel zugeführt. Die Düsen saugen einen Teil des erzeugten Gases injektorartig an und drücken ihn in den oberen Ringraum 12, der von dem unteren Ringraum durch eine Wand 13 getrennt ist. In dem Ringraum 12 erfolgt auch die Zuführung des Sauerstoffs bzw. der sauerstoffangereicherten Luft bei 1:4 aus einer Ringleitung 15, wobei vorteilhaft der Sauerstoff bereits mit Wasserdampf verdünnt ist und beide Gasbestandteile hoch vorerhitzt sind. Der obere Ringraum i2 geht in den Kuppelraum 16 über. Hier erfolgt die restlose Verbrennung des Sauerstoffs in dem zurückgeführten Gemisch aus brennbarem Gas und Wasserdampf, wobei eine hohe Temperatursteigerung eintritt. Das hocherhitzte Gas gelangt in den Vergasungsraum und vergast dort infolge seiner hohen Temperatur des eingeblasenen Brennstoffs mehr oder weniger schlagartig. Die Regelung der Vergasungsleistung und des Durchsatzes erfolgt durch Einstellen des Brennstoffdurchsatzes, der Menge und Zusammensetzung des Vergasungsmittels (Sauerstoff undWasserdampf) und des kreisenden Gases. Die Regelung der Menge des kreisenden Gases kann beispielsweise durch Veränderung von Druck und Temperatur des Düsendampfes sowie durch An- und Abstellen einzelner Injektoren erfolgen. .
• Bei, der Ausführufigsform nach Abb.3 und 4. bewegen sich die Vergasungsmittel und das erzeugte Gas im Gegenstrom zu dem eingeblasenen Brennstoff. Aus dem Vergasungsraum 17 tritt das Gas ebenfalls in einen äußeren Ringraum 18 über. (Ein großer Vorteil der Ringraumwände 18 liegt darin, daß sie die Wärme in dem zentralen Vergasungsraum gut zusammenhalten.) Die äußeren und inneren Wände des Ringraumes 18 können vorteilhaft durch Steineinbauten i9 zusammengehalten werden, die gleichzeitig zur Führung des Gases dienen können. Bei 2o tritt das Gas aus dem unteren erweiterten Teil 21 des Ringraumes aus. Die Öffnung bzw. Öffnungen 22 dienen hierbei zum Staubabzug.
• Der eingeblasene Brennstoff fällt im Vergasungsraum langsam herab, sein Rückstand sammelt sich im unteren Teil 23 und kann durch die Einrichtung 2.4 entfernt werden. Das Kreislaufgas wird dem erzeugten Gas an beliebiger Stelle, z. B. nach erfolgter Reinigung, entnommen und mit Vorteil in einem Wärmeaustauscher vorerhitzt. Es tritt dann durch die Leitung 27 in den Raum 25 ein, der in den Vergasungsraum 17 übergeht. Der für die Vergasung erforderliche Wasserdampf und Sauerstoff bzw. sauerstoffangereicherte Luft werden durch die Leitung 26 dem Raum 25 zugeführt. Der Sauerstoff verbrennt vollkommen in dem Raum 25, wodurch eine hohe Überhitzung des Vergasungsmittels erfolgt, bevor es an cien zu vergasenden Brennstoff tritt.
• Die Vorrichtungen für die Brennstoff-, Gas-und Dampfeinführung, Verbrennung, Vorwärmung, Vergasung und der Aschenaustrag können im einzelnen in bekannter Weise ausgebildet sein.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Vergasen von staubförmigen oder feinkörnigen Brennstoffen gemäß Hauptpatent 569211, dadurch gekennzeichnet, daß so viel Nutzgas umgewälzt wird, daß der gesamte für die Aufrechterhaltung der Vergasung erforderliche Sauerstoff verbraucht wird, noch bevor die Vergasungsmittel auf die zu vergasende Kohle einwirken.