DE663025C

DE663025C - Water gas generator for gasifying coal dust

Info

Publication number: DE663025C
Application number: DEM129009D
Authority: DE
Original assignee: GIULIO DIENA
Current assignee: GIULIO DIENA
Priority date: 1934-10-31
Filing date: 1934-10-31
Publication date: 1938-07-27

Description

Wassergaserzeuger zur Vergasung von Kohlenstaub Die Erfindung richtet sich auf Beinen Wassergaserzeu:ger zur Vergasung von Kohlenstaub.Water gas generator for gasifying coal dust The invention is directed on his feet Water gas generator for the gasification of coal dust.

Es sind bereits .diesem Zweck dienende Wassergaserzeuger mit zwei voneinander getrennten Kammern bekannt, bei welchen in der ersten Kammer die Kohle teilweise verbrennt und zum Glühen kommt, während sie in der zweiten Kammer mit Wasserdampf reagiert.There are already. This purpose, water gas generators with two separate chambers known, in which in the first chamber the coal partially burns and comes to glow while using in the second chamber Water vapor reacts.

Gemäß der Erfindung werden bei derartigen Wassergaserzeugern mit zwei voneinander getrennten Kammern die beiden Kammern gleichachsig, die zweite im Inneu der ersten, angeordnet, wobei die innere Kammer von der äußeren durch eine wärmeleitende Wand getrennt ist. Der bei der Teilverbrennung des Kohlenstaubes nicht verbrannte Kohlenstaub wird hierbei am Boden der zur Verbrennung dienenden äußeren Kammer abgeschieden und getrennt von den Verbrennungsgasen mittels einer Einspritzvorrichtung in die zur Wassergaserzeugung dienende innere Kammer geführt.According to the invention in such water gas generators with two chambers separated from each other, the two chambers on the same axis, the second internally the first, arranged, with the inner chamber separated from the outer by a thermally conductive one Wall is separated. The one that was not burned when the coal dust was partially burned Coal dust is deposited at the bottom of the outer chamber used for combustion and separated from the combustion gases by means of an injection device into the for water gas generation serving inner chamber out.

Ein derartiger Wassergaserzeuger gestattet es, den eingeführten Kohlenstaub während@eines einzigen Durchganges vollständig zu verarbeiten, so daß ein ununterbrochener Lund regelmäßiger Betrieb möglich ist, während bei den bisher bekannten Ausführungen der Kohlenstaub mehrmals in jede der beiden Kammern gebracht werden muß und infolgedessen der Betrieb nur absatzweise durchgeführt werden kann. Weiterhin werden bei der erfindungsgemäßen Ausführung nennenswerte Ablagerungen von glühender Kohle vermieden. Die Abmessungen und das Gewicht des Wassergaserzeugers können daher auf einen Kleinstwert verringert werden, was den Gaserzeuger besonders .auch für eine Verwendung in Verbindung mit fahrbarem Anlagen geeignet macht.Such a water gas generator allows the introduced coal dust to process completely during @ a single pass, so that an uninterrupted Lund regular operation is possible, while with the previously known designs the coal dust has to be brought into each of the two chambers several times and consequently the operation can only be carried out intermittently. Furthermore, in the invention Execution of significant deposits of glowing coal avoided. The dimensions and the weight of the water gas generator can therefore be reduced to a minimum what makes the gas generator especially suitable for use in conjunction with makes mobile systems suitable.

Um während des Durchganges des Kohlenstaubes einen gleichmäßigen Verlauf der Reaktion des Kohlenstaubes mit der Luft bzw. eine vollkommene Reaktion des glühenden Kohlenstaubes mit dem Wasserdampf zu fördern, wird zweckmäßig die äußere Kammer, in welche der Kohlenstaub eingeführt und in der er zum Glühen gebracht wird, als Zyklonabscheider ausgebildet, der die Abscheidung der Verbrennungsgase von dem glühenden Kohlenstaub unterstützt, welcher sich in der Nähe der durch einen Wasserdampfstrahl betätigten Einspritzvorrichtung sammelt. Die innere Kammer, in der die Mischung aus Wasserdampf und glühendem Kohlenstaub eingeführt wird, wird zweckmäßig ebenfalls als Zyklonabscheider ausgebildet, welcher die Abscheidung der festen Rückstände aus dem erzeugten Wassergas unterstützt. Zur Abführung der Verbrennungsgase aus der äußeren Kammer kann eine schornsteinartige Rohrleitung vorgesehen werden, welche durch die innere Kammer bzw. die zur Ableitung es erzeugten Wassergases dienende Rohrleitung geführt ist.In order to ensure an even flow during the passage of the coal dust the reaction of the coal dust with the air or a complete reaction of the glowing one To convey coal dust with the steam, the outer chamber is expedient, in which the coal dust is introduced and in which it is made to glow, as Cyclone separator is designed, which separates the combustion gases from the glowing Coal dust supported, which is in the vicinity of the by a jet of water vapor actuated injector collects. The inner chamber that holds the mixture is introduced from water vapor and glowing coal dust is also expedient designed as a cyclone separator, which separates the solid residues supported from the generated water gas. For the discharge of the combustion gases a chimney-like pipe can be provided from the outer chamber, which are used by the inner chamber or the water gas generated to discharge it Pipeline is guided.

Die Erfindung soll nachstehend an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.The invention is intended below with reference to that shown in the drawing Embodiment are explained in more detail.

A ist das äußere Gehäuse des eigentlichen Gaserzeugers aus wärmebeständigem Stoff, das innen mit Trennungswänden oder Leitungen, die später beschrieben werden, versehen ist. In den Gaserzeuger wird mittels der Leitung 3 i ein mit warmer Luft gemischter Kohlenstaubstrahl eingeführt; :die Kohle kommt aus einem Behälter C und wird durch eine Einspritzvorrichtung 1< weitergeleitet. Diese wird durch die aus der Leitung 32 kommende, mittels des Ventilators 33 verdichtete und in der Schlange 34 eines Luftvorwärmers R, der später noch erwähnt wird, vorerwärmte Luft gespeist. Nach seinem Eintritt in, den Gaserzeuger A entzündet sich der Kohlenstaubstrahl infolge der in dem Erzeuger herrschenden und durch die Verbreimung der Kohle selbst ,aufrechterhaltenen Temperatur. Anderseits ,aber ist die in dem Erzeuger vorhandene Luftmenge derart abgemessen, daß immer nur die erforderliche Kohlenstaubmenge verbrannt wird, während der größte Teil des Kohlenstaubes lediglich zum Glühen kommt. Die Mischung von Luft und glühendem Staub wird in dem zyklonartig ausgebildeten Gehäuse A in eine Wirbelbewegung versetzt, wie es durch die Linie g angedeutet ist; schließlich sammelt sich der glühende Kohlenstaub zusammen mit einer geringen Menge von Asche in dem unteren trichterförmigen Teil 37 des Gaserzeugers, während die gasförmigen Produkte durch eine zentrale, schornsteinartige Leitung 35 abgeführt werden und durch eine Leitung 35' zu dem Luftvorwärmer R gelangen, den die Gase erwärmen, worauf sie durch die Leitung 36 abgehen. Der glühende Kohlenstaub und die Asche werden durch eine Einspritzvorrichtung I(' aus dem Teil37 ,abgesaugt, die den Staub und die geringe Aschemenge in eine Leitung 38 drückt. Die Einspritzvorrichtung K' wird durch einen aus der Düse 22 austretenden und in nachstehend beschriebener Weise gebildeten Dampfstrahl betätigt. Die Leitung 38 mündet in tangentialer Richttmg bei 38' in eine Kammer 40, die gleichachsig mit dem Gehäuse A angeordnet und ebenfalls zyklonartig ausgebildet ist. Auf dem Wege längs der Leitung 38 und später in der Kammer 4o kommt der mit dem Dampf innig gemischte Kohlenstaub zur Reaktion und läßt somit die Bildung des Wassergases zustande kommen, wobei die innige Durchmischung durch den gekrümmten Weg der Strömung, wie es die Linie v andeutet, begünstigt wird.A is the outer casing of the actual gas generator made of heat-resistant Fabric inside with partitions or ducts, which will be described later is provided. In the gas generator is a with warm air by means of the line 3 i mixed coal dust jet introduced; : the coal comes from a container C and is passed through an injection device 1 <. This is supported by the coming from the line 32, compressed by means of the fan 33 and in the queue 34 of an air preheater R, which will be mentioned later, fed preheated air. After entering the gas generator A, the jet of coal dust ignites as a result of the prevailing in the producer and the crumbling of the coal itself , maintained temperature. On the other hand, however, is that which is present in the producer Amount of air measured in such a way that only the required amount of coal dust is burned while most of the coal dust only comes to glow. the Mixture of air and glowing dust is in the cyclone-like housing A set in a whirling motion, as indicated by the line g; in the end the glowing coal dust collects together with a small amount of ash in the lower funnel-shaped part 37 of the gas generator, while the gaseous Products are discharged through a central, chimney-like line 35 and pass through a line 35 'to the air preheater R, which the gases heat, whereupon they exit through line 36. The glowing coal dust and ashes become by an injection device I ('extracted from the part 37, which removes the dust and pushes the small amount of ash into a line 38. The injector K 'is by one emerging from the nozzle 22 and in the manner described below formed steam jet actuated. The line 38 opens out in a tangential direction at 38 'in a chamber 40, which is coaxially arranged with the housing A and also is designed like a cyclone. On the way along the line 38 and later in the In chamber 4o the coal dust, which is intimately mixed with the steam, reacts and leaves it thus the formation of the water gas come about, with the intimate mixing favored by the curved path of the flow, as indicated by the line v.

Die Asche, die sich durch die Reaktion der 1ZUile mit .dem Sauerstoff des Wasserdampfes 'in der inneren Kammer bildet, sammelt sich am Boden dieser Kammer, ebenso wie diejenige Asche, die sich schon in der äußeren Kammer gebildet hat und zusammen mit dem glühenden Kohlenstaub in die innere Kammer befördert worden ist. Die ganze Asche wird dann mittels einer geeigneten Auslaßvorrichtung entnommen, die z. B. einfach aus einem schrägen, von der inneren Kammer aus nach außen führenden Schacht bestehern kann und der Einfachheit halber in der Zeichnungnicht mit .dargestellt ist.The ashes that result from the reaction of the 1ZUile with the oxygen of the water vapor 'forms in the inner chamber, collects at the bottom of this chamber, just like the ash that has already formed in the outer chamber and has been carried into the inner chamber together with the glowing coal dust. The whole ash is then removed by means of a suitable outlet device, the z. B. simply from an oblique, leading from the inner chamber to the outside Shaft can exist and not shown in the drawing for the sake of simplicity is.

Das Wassergas wird dann durch die ringförmige Leitung 12, die zwischen einer äußeren Wand i i und der bereits erwähnten Rauchleitung 35 aalgeordnet ist, abgeführt. Die Wand des Gehäuses A sowie auch die Leitung 38 und die Wand 40 müssen auf einer genügend hohen Temperatur gehalten werden, um das Glühen des Kohlenstaubes hervorzurufen bzw. das Zustandekommen der Reaktion zwischen der Kohle und dem Wasserdampf zur Bildung des Wassergases zu gestatten. Diese Temperatur wird trotz der durch die Reaktion verbrauchten Wärme und der Verluste infolge der bereits erwähnten Teilverbrennung des Kohlenstaubes in' dem Ge- häuse A und durch die Zugabe von Wärme seitens der vorerwärmten, aus der Leitung 31 kommenden Luft und des vorzugsweise überhitzten, aus der Düse 22 kommenden Dampfes aufrechterhalten.The water gas is then discharged through the annular conduit 12 which is arranged between an outer wall ii and the already mentioned smoke conduit 35. The wall of the housing A as well as the line 38 and the wall 40 must be kept at a sufficiently high temperature to cause the glow of the coal dust or to allow the reaction between the coal and the water vapor to form the water gas. This temperature is in spite of the power consumed by the heat of reaction and the losses resulting from the aforementioned partial combustion of the coal dust in 'the overall housing A and by the addition of heat by the pre-heated, from the line 31 the incoming air and preferably superheated, from the Nozzle 22 maintained steam coming.

Das Wassergas strömt aus dem Gaserzeuger durch die Leitung 13 ab und fließt, bevor es zu den Verbrauchern gelangt, durch ein Gefäß 14 hindurch, in dem eine Schlange 15 und ein Rohrbündel eines Kessels 16 angeordnet sind, worauf es durch die Öffnung 17 austritt. Auf diese Weise gibt das Gas einen großen Teil seiner Wärme ab, der in dem Kessel 16 zur Verdampfung einer gewissen Menge von Wasser und bei 15 zur Überhitzung des so gebildeten Dampfes ausgenutzt wird; letzterer wird dann der Düse 22 durch die Leitung 18 zugeführt. Das Gas kann gegebenenfalls einer weiteren Reinigungsbehandlung unterworfen und in einen Kühler eingeführt werden, wenn es zur Speisung eines Motors dienen soll.The water gas flows out of the gas generator through the line 13 and, before it reaches the consumers, flows through a vessel 14 in which a coil 15 and a tube bundle of a boiler 16 are arranged, whereupon it exits through the opening 17. In this way, the gas gives off a large part of its heat, which is used in the boiler 1 6 to evaporate a certain amount of water and at 15 to superheat the steam thus formed; the latter is then fed to the nozzle 22 through the line 18. If necessary, the gas can be subjected to a further purification treatment and introduced into a cooler if it is to be used to feed an engine.

Man erkennt, daß der Gaserzeuger in der Zeichnung zum Teil schematisch dargestellt ist und daß verschiedene Zubehörteile, wie z. B. die Regelorgane, die Rauchschieber, die Wasserzuführung, der Wasserstandanzeiger usw., ,nicht .angedeutet sind. Es ist klar, daß alle diese Teile in geeigneter Weise vorgesehen werden müssen. Anderseits ist es selbstverständlich, daß man die Konstruktionseinzelheiten des Gaserzeugers gegenüber der auf .der Zeichnung dargestellten Ausführungsform in vielen Punkten ändern kann, ohne damit das Wesen der Erfindung zu verlassen.It can be seen that the gas generator in the drawing is partly schematic is shown and that various accessories such. B. the regulatory bodies that Smoke slide, the water supply, the water level indicator etc.,, not indicated are. It is clear that all of these parts must be appropriately provided. On the other hand, it goes without saying that you can see the construction details of the gas generator compared to the embodiment shown on the drawing can change in many points without departing from the essence of the invention.

Claims

PATENT ANALYSIS: i. Water gas generator for gasifying coal dust with two separate chambers, in which the coal is in the first chamber partially burns and comes to glow while using in the second chamber Water vapor reacts, characterized in that the two chambers are on the same axis, the second inside the first, are arranged, the inner chamber of the outer is separated by a thermally conductive wall, and that of the partial combustion of the coal dust not burned coal dust on the bottom of the burning ones deposited and separated from the combustion gases by means of an outer chamber Injection device guided into the inner chamber used to generate water gas will.

2. Water gas generator according to Claim.i, characterized in that the outer Chamber (A) into which the coal dust is introduced and in which it is made to glow is designed as a cyclone separator, which separates the combustion gases supported by the glowing coal dust which spreads near the through a Water vapor jet actuated injection device (22) 'collects.

3. Water gas generator according to claim i and 2, characterized in that the inner chamber (q.0) into the the mixture of steam and glowing coal dust is introduced, too is designed as a cyclone separator, which separates the solid residues supported from the generated water gas. q .. water gas generator according to claim i to 3, characterized in that to discharge the combustion gases from the outer Chamber a chimney-like pipe {35) is provided, which through the inner chamber or the pipe serving to discharge the water gas produced (i i) is performed.