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Schachtofen zum Entgasen von Brennstoffen Die Erfindung betrifft einen
Schachtofen zum Entgasen von Brennstoffen zur Erzeugung von: Gas für Beleuchtungs-
und Trieb: zwecke sowie eines gut verwertbaren Kokses. Beim Schachtofen der vorliegenden
Art wird in an sich bekannter Weise in zwei getrennten Arbeitsphasen gearbeitet,
indem der Entgasungsraum vor Beschickung mit dem Brennstoff durch Verbrennen des
im unteren .Teil des Schachtes erzeugten Generatorgaseserhitzt wird. Von den bekannten
Schachtöfen zur Gaserzeugung unterscheidet sich der Schachtofen nach der Erfindung
im wesentlichen dadurch, daß dabei, in der Decke des Ofenschachtes angeordnete,
annähernd senkrechte Kanäle angeordnet sind, durch welche vorerwärmte Verbrennungsluft
durch z. B. ringförmig angeordnete Düsen injiektorartig in den Entgasungsraum eingeblasen
wird. Diese Bauart und Betriebsweise des Schachtofens ist bekannten Gaserzeugungsschachtofenanlagen
gegenüber wegen der Einfachheit und Betriebssicherheit der Apparatur und besonders
auch dadurch überlegen, daß dabei ausschließlich im Ofenoberteil oberhalb der Brennstoffsäule
das .erzeugte Generatorgas in einem hoch vorerhitzten Entgasungsraum unter Einblasen
vorgewärmter Verbrennungsluft verbrannt wird. Die wärmetechnischen Betriebsbedingungen
beim Schachtofen der neuen Art sind daher besonders günstig, und die Erstellungs-
sowie die Unterhaltungskosten des vorliegenden Des tillationsofens sind verhältnismäßig
niedrig. Auf der Zeichnung ist eine Schachtofen.-anlage zum Entgasen von Brennstoffen
nach der Erfindung m einem Längsschnitt beispielsweise dargestellt.
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Der -eigentliche Schachtofen besteht- dabei aus einem Zylindermantel
i_, der ein Futter ja aus feuerfestem Stoff umschließt. Im unteren .Teil besitzt.
der Ofeneinen Aschenfalle, in den ein wassergekühlter Rost 3 hineinragt, und einen
Auslaß q. mit einer nicht dargestellten Einrichtung zum Ausziehen des Kokses am
unteren: Ende der Brennstoffsäule 5, dergestalt, daß die Oberfläche 6 dieser Brennstoffsäule
während des Betriebes des Schachtofens auf nahezu gleicher Höhe gehalten werden
kann.
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Der Entgasungsraum 7 des Schachtofens steht oben durch die Kanäle
8 und 9 mit dem Vorwärmer i o in Varbindung. Im wesentlichen. senkrecht geführte
Kanäle i i in der Schachtofendecke dienen zur Zuleüitung vorgewärmter Verbrennungsluft
zum Entgasungsraum 7 durch ringförmig im Oberteil dieses Entgasungsraumes angeordnete
Inj ektordüsen 12 hindurch. Seitlich ist der Entgasungsraum 7 des Schachtofens mit
einem Ableitungsrohr 13 für die bei der Destillation der festen Brennstoffe gewonnenen
Nutzgase versehen. Ein Rahranschluß i q. am unteren Ofenende mündet in den Aschenfalle
und dient zur Frischluftzufuhr zur Abbrandstelle.
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Der in den Entgasungsraum 7 mündende Mittelkanal 8 dient gleichzeitig
zur Besic'hikkung
des Ofens mit frischem Brennstoff und ist zu
diesem -Zweck oben mit :einer dicht verschließbaren und von aüßien durch eibi Ventil
regelbaren Beschmckungseinrichtung 15 ausgerüstet.
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In der Abbrandzone der Kokssäule 5, im gewisser Entfernung oberhalb
des wassergekühlten Rostes 3, ist in der SChachtofenvrandung eine Ringkehle 16 vorgesehen,
durch welche hindurch der aus. dem Zuführungskanal 17 zugeführte Wasserdampf rund
um die Brennstoff- bzw. Kokssäule herum in das Innere des Schachtofens eingeführt
wird.
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Der in gleichartiger Weise wie der Schachtofen mit -feuerfestem Futter
versehene Vorwärmen i o, der zweckmäßig- mit den Abzug der Heizgase bremsenden Einbauten
versehen sein kann, mündet unten bei 19 in 'en Fuchs des Schornsteins 2o, wobei,
der Gasabzug an dieser Stelle durch ein Regelungs- und Abschlußorgan 21 regelbar
ist. Ein S,chieber 22 regelt den Abgasdurchgang zwischen . Schachtofen und Vorwärmen,
wähnend ein Schileber 23 den Abschluß im unteren Teil des VOrwär111erlWnalS 25 bzw.
des Dampfzuführungskanals 17 zum Ringraum 16 des Schachtofens vermittelt. Die Dampfzuleitung
zur Sohle des Vorwärmers iö erfolgt durch ein Rohr 2q., während der im Vorwärmen
weitererhitzte Dampf durch die Kanäle 25 und 17 bei geöffnetem Schieber
23 dem Ringraum 16 des Schachtofens zugeleitet wird.
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Der Betrieb der dargestellten Anlage spielt sich wie folgt ab: Angenommen,
d@aß der Schachtofen bereits eine ,glühende Kokssäule enthält und daß die Schieber
21 und 22 geöffnet, der Dampfschieber ä3 geschlossen sind. Z. B. durch ein Gebläse
bei 14 in den Aschenfalle gedrückte Frischluft drückt die erhitzten.Gase durch die
Koks- und Brennstoffsäule 5 hindurch in die Desirillations- oder Gaskammer 7 des
Schachtofens. In der Entgasungskammer 7 trifft das aufsteigende Kohlenoxyd auf die
aus den Kanälien i i, 12 in der Schach-tofendecke injektorartig eingepreßte, vorgewärmte
Verbrennungsluft, so da,ß die Innenflächen der Entgasungskammer 7 zur Weißglut erhitzt
werden. Die Feuerungsgase durchstreichen die gare Höhe der Entgasungskammer und
erhitzen dabei die angrenzende feuerfeste Masse des Futters, bevor sie in den Vorwärmen
i o und in den Schornstein 2o abgeleitet werden.
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Auf diese Erhitzungsphase des Schachtofenbetriebes folgt, sobald die
geeignete Temperatur erreicht ist, die Betriebsphase der Trockendestillation, des
Brennstoffes, wobei sämtliche Sch ieber 2i, 22; 23 zunächst geschlossen sind. Durch
den geöffneten Beschickungstrichter 15 und den senkrechten Schacht 8 hindurch wird
darin. frischer Brennstoff in gewünschter Schichthöhe auf die Ober.H,äche der weißglühenden
Kokssäule geschüttet und daselbst alsbald auf einehohe Vergasungstemperatur gebracht.
Die von den hocherhitzten Wandungen und der Decke des Entgasungsraumes 7 aufgespeicherten
und ausgestrahlten Wärmemengen fördern die rasche und vollständige Entgasung der
Kohle. Das auf diese Weise aus der Kohle frei werdende Gas wird sogleich mit einem
gewissen Unterdruck aus dem Entgasungsraum 7 durch das Rohr 13 abgezogen.
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Wenn die trockene Destillation der aufgegeb#nen Brennsitoffimenge
ausreichend lange fortgesetzt worden ist, wird durch öffnung des Schiebers 23 hocherhitzter
Wasserdampf in den Ringraum 16 aus dem Vorwärmen io über die Kanäle 2 5 und 1 7
in den unteren Teil des Schachtofens oberhalb des Rostes 3 eingeblasen. In Berührung
mit der weißglühenden Koksschicht im Schachtofen setzt sich .dieser Wasserdampf
zu Wassergas um, welches durch die Kokssäule 5 aufsteigt. Da. der Dämpf im Schachtofen
bereits hocherhitzt einströmt,. bewirkt @er keine störende Abkühlung des Kokses.
Das erzeugte Wassergas besitzt ebenfalls eine hohe Temperatur, wenn es im- oberen
Teil der Kokssäule 5 anlangt und dort auf die schon stark vorentgaste Kohleinschicht
auftrifft, die nunmehr von unten her erneut erhitzt und im Wassergasstrorri restlos-
ventgast wird. Beginn und Dauer der Was@serdampfzufuhr müssen so geregelt werden,
daß .die trockene Destillation der Kohle mit einer- ausreichenden Menge Wassergas
beendet werden kann.