-
Senkrechter Kammerofen mit Spülgasheizung Es ist ein Verfahren zur
Vergasung von Brennstoffen aller Art, insbesondere von minderwertigen und kleinstückigen
Brennstoffen, bekannt, bei dein die Wärmelieferung an den Brennstoff ausschließlich
durch das entsprechend erhitzte, teilweise im Kreislauf geführte erzeugte Gas stattfindet,
das hier als Spülgas dient (Pintsch-Hillebrand-Verfahren). Hierfür benutzte man
bisher unabhängige Gaserzeugereinheiten von im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt;
derartige Einheiten lassen sich mit Rücksicht auf die Höhe in Frage kommender Betriebstemperaturen
und die damit verbundenen Abstrahlungsv erluste weder in kleinem Ausmaße wärmewirtschaftlich
gestalten noch lassen sie sich zu einer größeren gemeinsam betriebenen Anlage zusammenfügen.
-
Das Ziel der Erfindung ist, einen zur Ausübung eines derartigen Verfahrens
geeigneten Ofen nach dem Muster der für die Brennstoffentgasung mit Außenbeheizung
seit langem bewährten, stetig oder absatzweise betriebenen, batterieweise angeordneten
senkrechten Kammeröfen auszubilden, bei denen jede gewünschte Anzahl von Einheiten
zur Verminderung der Strahlungsverluste zusamrnengefaßt «-erden kann. Die Ofenanlage
hat also im allgemeinen einen langgestreckt rechteckigen Querschnitt, so daß die
einzelnen Öfen mit den Längsseiten aneinanderliegen. Die Einführung der heißen Spülgase
in die Ofenkammern und die Abführung der Spülgase zusammen mit den Erzeugnissen
der Vergasung erfolgt von den Kammerlängswänden her mittels Durchbrechungen, die
in verschiedener Höhe liegen. Derartige Durchbrechungen der Kammerlängswände für
die Zu- und Abführung von Gasen, die mit dem Brennstoff zur Umsetzung und zum Wärmeaustausch
gebracht werden, sind bei senkrechten Ofen bekannt; es ist auch bekannt, derartige
Durchbrechungen so anzuordnen, daß neben der. unmittelbaren eine mittelbare Beheizung
des Kammerinhaltes durch das Spülgas stattfindet. Gemäß der Erfindung befinden sich
neben den Durchbrechungen der Kammerwände Räume zur Verteilung und zum Sammeln des
Gases, und diese Gasverteilungs-bzw. -sammelräume stehen durch eine Reihe regelbarer
Öffnungen mit darunter- bzw. darüberliegenden Zuführungs-bzw. Abführungskanälen
in Verbindung. Auf diese Weise wird neben einer unmittelbaren Beheizung durch das
Spülgas, bei - der die Zu- und Abführungskanäle etwa die gleiche Rolle spielen wie
die Heizzüge eines mittelbar beheizten Ofens, eine gleichmäßige Verteilung des Spülgases
in der Kammerlängsrichtung erreicht.
-
In der zwischen den Längsseiten zweier benachbarter Kammern liegenden
Wand können entweder solche Gasverteilungs- bzw.
-sammelräume untergebracht
sein, die mittels Durchbrechungen mit beiden benachbarten Kammern in Verbindung
stehen, oder jeder
| einzelne dieser Räume steht nur mit endet'" |
| der beiden benachbarten Kammern in er |
| bindung. Das von beiden Kammerle |
| selten her in die Kammer eingeführte' |
| kann nach beiden Seiten hin durch darüber@°' |
oder Barunterliegende Kanäle wieder abgezogen werden. Es kann aber auch das auf
nur einer Seite eingeführte Gas in verschiedener Höhenlage auf der anderen Kammerseite
abgezogen werden, so daß die Spülung durch einen schräg aufwärts bzw. schräg abwärts
gerichteten Strom erfolgt.
-
Die Zuführungs- und Abführungskanäle für das Spülgas sind als waagerechte
Züge ausgebildet, deren Querschnitt, zwecks Anpassung an die durchströmende Gasmenge
und Erzielung etwa gleicher Strömungsgeschwindigkeit über die ganze Länge, nach
dein offenen Ende hin zunimmt, eine Bauweise, die an sich bei Gasverteilungskanälen
bekannt ist. Zur Verteilung können statt waagerechter Züge auch senkrechte Züge
dienen, die in der Wandlängsrichtung abwechselnd mit der einen oder mit der anderen
benachbarten Ofenkammer durch am oberen bzw. unteren Ende angeordnete Dürchbrechungen
in Verbindung stehen.
-
Das Spülgas wird in regenerativem Zugwechsel abwechselnd von beiden
Kammerschmalseiten her zugeführt. In diesem Falle entspricht die Verjüngung eines
waagerechten Zuführungs- bzw. Abführungskanals der entsprechenden Querschnittserweiterung
des in der gleichen Wand untergebrachten entsprechenden Abführungs- bzw. Zuführungskanals,
und beide Kanäle erfordern auf die ganze Kammerlänge hin etwa die gleiche Bauhöhe.
Die Regeneratoren zur Erhitzung des Spülgases sind vor beiden Kammerschinalseiten
angeordnet, und die wechselweise zur Zuführung und Abführung des Spülgases dienenden
Kanäle sind in zwei Gruppen geteilt, wobei die Kanäle jeder Gruppe auf je einer
Kammerschmalseite mit einem Regenerator und mit einer Vorlage in Verbindung stehen,
durch die das Spülgas zusammen mit dem bei der Vergasung anfallenden Gas abgezogen
wird. Bei dieser Anordnung der Regeneratoren wird eine gedrängte Bauweise mit geringer
abstrahlender Oberfläche erreicht.
-
Die oberenTeile der senkrechten Kammern können als Entgasungsräume
ausgebildet sein. Sie können mittelbar oder unmittelbar beheizt werden. Zur unmittelbaren
Beheizung kann auch das durch die Vergasungsräume geleitete Spülgas zusammen mit
dem gewonnenen Gas verwendet werden. Auf den beiliegenden Zeichnungen sind zwei
Ausführungsbeispiele eines senkrechten Kammerofens gemäß der Erfindung dargestellt.
Die Abb. i bis 3 beziehen sich auf das erste, die Abb. 4. bis 6 auf das-zweite Ausführungsbeispiel.
-
Abb. i ist ein senkrechter Schnitt parallel zur Längsrichtung der
Kammern durch die Zuführungs- und Verteilkanäle für das Spülgas.
-
Abb. ?-a bis :2d sind waagerechte Schnitte entsprechend den Schnittlinien
I-I, II-II, III-III, IV-IV von Abb. i.
-
Abb.3 ist ein senkrechter Schnitt in der Längsrichtung der Batterie.
-
Abb. ,4 ist ein der Abb. i entsprechender Schnitt von einer anderen
Ausführungsform. Abb. 5 a bis 5 c sind waagerechte Schnitte entsprechend V-V, VI-VI,
VII-VII voll Abb. q..
-
Abb.6 ist ein senkrechter Schnitt in der Längsrichtung der Batterie.
-
Die senkrechten Ofenkainniern bestehen aus einem oberen Entgasungsraum
i und einem unteren Vergasungsraum 2, aus dein der Brennstoffrückstand mittels einer
Austragsvorrichtung 3 in einen Löschwagen entleert wird. Die Beheizung der Entgasungsräume
erfolgt durch waagerechte Heizzüge 5. Das gebildete Schwelgas wird durch die Steigrohre
6 in die Vorlage 7 geleitet. An den Kammer schmalselten sind Regeneratoren 8 und
9 angeordnet, und zwar so, Saß sowohl zwischen den Regeneratoren 8 als auch zwischen
den Regeneratoren 9 Räume verbleiben, durch die die Schmalseiten der zwischen den
Kammern liegenden Wände zugänglich sind, worauf weiter unten noch zurückgekommen
wird.
-
Jeder der Regeneratoren dient in der einen Betriebsperiode zur Vorwärmung
des Spülgases, dessen Verteilung durch die Leitungen io und ii erfolgt; die Ventileis
bzw. 13 sind in diesem Falle geöffnet, und das Spülgas verteilt sich über die Roste
14 bzw. 15, steigt durch das Gitterwerk des Regenerators auf-. wärts und tritt in
den Spülgaszuführungskanal ein.
-
In der anderen Betriebsperiode werden die Regeneratoren aufgeheizt,
und zwar durch das in den Leitungen 16 bzw. 17 zugeführte Brenngas. Die Ventile
18 bzw. i9 sind in diesem Falle geöffnet, und durch die Leitungen 2o bzw. 21 wird
das Gas zusammen mit der Verbrennungsluft in die Regeneratoren eingeleitet, wo es
mit einer abwärts gerichteten Flamme zur Verbrennung gelangt und bei geöffneten
Schiebern 22 bzw. 23 in die Kaminkanäle 24 bzw. 25 abzieht.
-
Das aus den Verteilkanälen abziehende Spülgas, das auch das bei der
Vergasung
gebildete Gas enthält, tritt in die Steigrohre 26 bzw.
27 ein, unterhalb deren sich Räume 28 bzw. 29 zur Abscheidung des in den. Gasen
enthaltenen Staubes befinden, und wird durch .die Vorlage 3o bzw. 31 abgeführt.
-
Die bisher beschriebenen Teile sind beiden Bauarten gemeinsam. Die
Verteilung des Spülgases in den Kammerlängswänden erfolgt jedoch in verschiedener
Weise.
-
Bei der Ausführungsform nach Abb. i bis 3 ist ein oberer Kanal32 und
ein unterer Kanal 33 in jeder Wand vorgesehen, die wechselweise zur Zuführung
und Abführung des Spülgases dienen. Beide Kanäle nehmen nach dem offenen Ende hin
an Ouerschnitt zu. Aus dem Kanal 32 führen eine Reihe senkrechter Öffnungen
3d., deren Weite durch Schiebersteine 35 geregelt werden kann, in einen waagerechten
Verteilungskanal 36, der mittels Durchbrechungen 37 mit beiden benachbarten
Kammern in Verbindung steht. Aus dem unteren Kanal 33 führt eine Reihe senkrechter
Öffnungen 38, deren Weite durch Schiebersteine 39 geregelt werden kann, zu einem
waagerechten Verteilkanal d.o, der mittels Durchbrechungen 41 ebenfalls mit beiden
benachbarten Kammern in Verbindung steht. In der einen Betriebsperiode treten also
die Spülgase durch die unteren Durchbrechungen .I1 in den Kammerteil 2 ein, steigen
in dem zu vergasenden Brennstoff aufwärts und verla"ssen die Kammer durch die Durchbrechungen
37; in der nächsten Regenerativperiode tritt das Spülgas durch die Durchbrechungen
37 ein, strömt durch den Brennstoff abwärts und v erläßt die Kammer durch die Durchbrechungen
41.
-
Sowohl die Zu- und Abführungskanäle 32 und 33 als auch die Verteil-
und Sammelkanäle 36 und 4.o sind an demjenigen Ende, an dein sie an einen freien,
zwischen zwei Regeneratoren liegenden Raum stoßen, durch Stopfen 55 verschlossen,
nach deren Entfernung sie mittels eines Kratzers von etwa abgeschiedenem Flugstaub
gereinigt werden können.
-
Bei der in den Abb.4 bis 6 dargestellten Bauart ist in jeder zwischen
zwei Kammern liegenden Wand entweder nur ein unterer Verteil- bzw. Sammelkanal 4.2
oder nur ein oberer Kanal 48 vorgesehen. Der Kanal -12 steht durch senkrechte Öffnungen
43, deren Weite durch Schiebersteine 44 reguliert werden kann, mit senkrechten Heizzügen
45 und .I6 in Verbindung, die am oberen Ende mittels Durchbrechungen 47 mit einer
der benachbarten Kammern in Verbindung stehen, und zwar münden die Züge 45 in die
eine, die Züge 4.6, die mit diesen abwechseln, in die andere Kammer. Ganz entsprechend
steht der Kanal 48 durch Öffnungen 49, deren Weite durch Schiebersteine geregelt
werden kann, niit senkrechten Heizzügen 5 1 und 52 in Verbindung, die am
unteren Ende mittels Durchbrechungen 53 mit den benachbarten Kammern in Verbindung
stehen, und zwar die Züge 5 1 mit der einen, die Züge 52 mit der anderen
der benachbarten Kammern. Durch dieAufteilung der Zuführungskanäle in senkrechte
Züge hat man es in der Hand, die jeder der beiden Kammern zugeführte Spülgasmenge
zu regeln. Die Kanäle 4.2 und 48 sind auch hier an demjenigen Ende, an dem sie an
einen freien, zwischen zwei Regeneratoren liegenden Raum stoßen, durch Reinigungsstopfen
55 verschlossen.
-
Als Spülgas kann überhitzter Wasserdampf, Luft, sauerstoffangereicherte
Luft, insbesondere auch ein rückgeführter Teil des gewonnenen Gases, z. B. Generatorgas
oder vorzüglich Wassergas, dienen.
-
Statt zur reinen Vergasung können die Kammeröfen gemäß der Erfindung
auch zur teilweisen Entgasung und zur Verkokung von Brennstoffen mit Spülgaserhitzung
dienen, beispielsweise zur Verarbeitung von Preßlingen aus Magerkohle oder aus Mischungen
von Erzen mit Brennstoffen, wie Zinkerzkohlepreßlingen.