DE69002446T2

DE69002446T2 - Vorrichtung zum Vergasen fester Brennstoffe.

Info

Publication number: DE69002446T2
Application number: DE90115070T
Authority: DE
Inventors: Gino Tomadini
Original assignee: Tomadini Gino & C
Current assignee: Tomadini Gino & C
Priority date: 1989-11-29
Filing date: 1990-08-06
Publication date: 1993-12-02
Anticipated expiration: 2010-08-07
Also published as: EP0433547A1; IT1236318B; IT8983519A1; JPH03172389A; IT8983519A0; ATE92093T1; EP0433547B1; DE69002446D1; ES2043199T3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Vergasen fester Brennstoffe gemäß dem Hauptanspruch. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Vergasungsvorrichtung, die geeignet ist, Brenngas durch gleichzeitige Aufbringung einer Direktflamme und einer Abwärtsflamme auf das zu vergasende Material zu erzeugen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet Methoden, die die Umwelt nicht verschmutzen und die im Hinblick auf die Herstellung einträglicher sind.
Die Vorrichtung wird insbesondere für die Vergasung von festem städtischen Müll verwendet und insbesondere für die Vergasung von Billigprodukten, wie Holzabfälle und Holzschnitzel, Biomassen im allgemeinen, Reifen, Torf, Lignit, Kohle und andere Materialien.
Entsprechend dem Stand der Technik sind eine Reihe von Vorrichtungen zur Herstellung von Gas aus festen Brennstoffen bekannt; diese Vorrichtungen besitzen verschiedene Ausbildungen und Arbeitsweisen.
Ein spezielles Augenmerk ist auf die Probleme der Umweltverschmutzung zu legen, weil die Verfahren zur Herstellung von Gas Produkte erzeugen, die schwer zu lagern sind bzw. wegen ihrer Giftigkeit schädlich sind; die erste dieser Kategorien enthält verschiedene Arten von Teer, wogegen die zweite Dioxin aufweisen kann; andere Produktarten können unerwünschte Charakteristiken haben, z.B. können sie übel riechend sein, z.B. Creosot od. dgl..
Die US-A-4 175 929 beschreibt ein Vergasungsverfahren für Kohle, wobei alle im Gas enthaltenen Verunreinigungen im wesentlichen beseitigt werden. Hiezu wird das Gas stufenweise durch Wasser durchgeleitet, wodurch es gereinigt wird. Es sind Vorrichtungen für die Wiedergewinnung von Energie und für die erneute Zirkulation von Flüssigkeiten vorgesehen, die beim Betrieb des Gaserzeugers wiederverwendet werden können.
Die DE-A-3 523 765 bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vergasen von kohlenartigem Material, bei dem das Gas bei niederer Temperatur destilliert und zu einer Oxidationszone geschickt wird, die frei von festem Material ist und wo im wesentlichen komplett verbrannt wird.
Die FR-A-7 830 787 bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Gas aus Holz, wobei ein kombiniertes Prinzip der Produktion von Gas durch einen Gaserzeuger und der Produktion von Wassergas mittels Luft von Dampf und Teergasen angewendet wird.
Die WO-A-8 002 563 beschreibt ein Verfahren für die völlige Vergasung von kohlenartigem Material durch Pyrolyse, wogegen in der WO-A-8 100 112 ein Verfahren und eine Anlage für die Vergasung von festen Brennstoffen beschrieben ist, bei dem bzw. der die Vergasung in drei getrennten Stufen erfolgt.
Die DE-A-3 327 203 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Vergasung von festem Müll, wobei das Gas, das eine Destillationszone als destilliertes Gas mit Dampf verläßt, in die Schmelzzone rückgebracht wird um mindestens teilweise zu verbrennen.
Die Verfahren und Vorrichtungen des Standes der Technik lösen zwar eine Mehrzahl von Problemen, sie können jedoch in Bezug auf den Energieertrag nicht zufriedenstellen, welche Energie in verschiedenen Verbrauchsorganen in Vergasungsanlagen erforderlich ist.
Die DE-A-2 747 571 beschreibt ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines Reduktionsgases, das Kohlenmonoxyd und Wasserstoff enthält, wobei in der oberen Zone eines Reaktors ein fester Brennstoff eingebracht wird, der Kohlenstoff enthält, in dieser oberen Zone erwärmt und zu einer Zwischenzone des Reaktors gebracht wird.
Ein Brenngas wird in die Zwischenzone an in Abständen voneinander liegenden Punkten eingebracht, sodaß der Brennstoff vergast und eine Vergasungstemperatur aufrechterhalten wird, die genügt um flüchtige Kohlenwasserstoffe durch Kracken freizumachen und einen Teil des Kohlenstoffes im Brennstoff zu oxydieren.
Darüber hinaus wird Dampf an in Abständen voneinander liegenden Punkten in die Zwischenzone eingebracht, um die Vergasungstemperatur unter den Schmelzpunkt des festen, Kohlenstoff enthaltenden Brennstoffes zu halten, wobei der Dampf mit dem Kohlenstoff des Brennstoffes reagiert und Kohlenmonoxyd und Wasserstoff gebildet wird.
Weiters wird der teilweise oxydierte Brennstoff, aus dem die flüchtigen Komponenten ausgetrieben wurden, in eine untere Zone des Reaktors gebracht.
Ein Brenngas und Dampf werden der unteren Zone zugeführt, sodaß durch Reaktion mit dem Kohlenstoff im Brennstoff Kohlenmonoxyd und Wasserstoff erzeugt wird, wobei die Asche aus der unteren Zone entfernt wird.
Das Reduktionsgas, das in der Zwischenzone und der unteren Zone erzeugt wurde, wird nach außen gefördert.
Dieses Verfahren kann nur mit einem festen Brennstoff guter Qualität durchgeführt werden, der Kohlenstoff enthält, und ist nicht brauchbar bei Verwendung von Billigprodukten oder Müll.
Die US-4 530 720 bezieht sich auf die Vergasung von Biomassen und kann auch bei billigen festen Brennstoffen angewendet werden. Es handelt sich dabei um eine unfertige elementare Technologie, und die gegebene technische Lehre kann nicht mit anderen kombiniert werden, es sei denn, es wird ein sehr komplexer Gedankenprozeß durchgeführt, der zu einem neuen Konzept der Vergasung von billigen Produkten führt.
Der Anmelder vorliegender Erfindung hat entworfen und ausgeführt eine Vergasungsvorrichtung, durch die die Probleme des Standes der Technik beseitigt werden.
Die Erfindung ist im Hauptanspruch dargelegt, wogegen die abhängigen Ansprüche verschiedene Merkmale der Erfindung beschreiben.
Die erfindungsgemäße Vergasungsvorrichtung ist ein Gaserzeuger, in dem im Ofen zwei Arten von Flammen, nämlich eine Direktflamme und eine Abwärtsflamme, verwendet werden. Es können auch eine Mehrzahl von Flammen jeder Art sein.
Die Saugzone für die erzeugten Brenngase oder für die Abgabe von Verbrennungsluft sind vorteilhaft in einem mittleren Teil des Ofens zwischen den beiden Arten von Flammen angeordnet.
Eine Schmelzvorrichtung für die keinen Brennstoff darstellenden Teile des Mülls, z.B. Glas, metallische Schlacken etc., kann im Bodenbereich des Gaserzeugers angeordnet sein, insbesondere im Falle der Vergasung von festem städtischen Müll.
Ein Bereich für die Sammlung und Austragung der bei der Vergasung anfallenden Aschen kann ebenfalls vorgesehen sein.
Die Brenngase, die bei der Vergasung des Materials im Gaserzeuger hergestellt werden, enthalten Gas aus der Pyrolyse und Destillationsprodukte, die kondensiert und in die Verbrennungszone des Ofens zurückgebracht werden können, wo sie verbrannt werden.
In diese Verbrennungszone können auch die flüchtigen schädlichen Bestandteile gebracht werden, die in den Brenngasen, die den Gaserzeuger verlassen, oder in Gasen, die eine mit dem Gaserzeuger verbundene Vorrichtung, z.B. einen Dampfkondensator verlassen, enthalten sind.
Die erfindungsgemäßen Vergasungsvorrichtungen können vorteilhaft mit Energieanlagen, Heizungsanlagen, Motortransportstationen und verschiedenen anderen Verbrauchem verbunden sein.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, auf die die Erfindung jedoch keineswegs beschränkt ist. In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 das Schema einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 2 das Schema einer anderen Ausführungsform der Erfindung; Fig. 3 das Schema einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Gemäß Fig. 1 besteht ein Gaserzeuger 10 im wesentlichen aus einem Vorbeladungs- und Trockensilo 11, einem Verkohlungs- und Vergasungssilo 12 und einem Ofen 13.
Der Vorbeladungssilo 11 enthält Brennstoff und ist vorzugsweise mit einer Einrichtung zum Trocknen des überschüssigen Wassers in dem Brennstoff ausgerüstet.
Die Trocknung kann durch Verwendung von Hitze aus dem Gaserzeuger 10 oder, in diesem Falle, durch die Verwendung von Abgasen erfolgen, die z.B. über eine Leitung 14 von einem Motor 15 kommen, der einen Generator 16 antreibt.
Diese Abgase werden beispielsweise über ein von einem Thermostat 18 betätigtes Ventil 17 durch einen Zentrifugalventilator 19 angesaugt und in einen Luftraum 20 in der Wand des Vorbeladungssilos 11 gefördert. Dieser Luftraum 20 ist vorzugsweise an der Außenseite des Silos 11 isoliert.
Die Abgase werden über Gitter 21 in den Vorbeladungssilo 11 gebracht und verlassen ihn über eine Leitung 22 an der Decke des Silos, nachdem sie abgekühlt sind und Feuchtigkeit aus dem Brennstoff aufgenommen haben.
Der überschüssige Teil der Abgase wird durch einen Auslaß 23 abgeführt und kann einer Kondensation unterworfen werden, um Wasser rückzugewinnen, das für den Gaserzeuger 10 und für die Rückgewinnung von Energie verwendet werden kann.
Der wiederverwendbare Teil der Gase wird über das Ventil 17 durch den Ventilator 19 angesaugt, sodaß es mit über die Leitung 14 ankommenden Abgasen gemischt wird, wobei auf diese Weise Temperaturbedingungen beim Thermostat 18 hergestellt werden, die für die Trocknung im Vorbeladungssilo 11 geeignet sind.
Auf diese Weise hat die Mischung der Abgase vom Motor 15 mit den durch die Leitung 22 kommenden Gasen Charakteristiken, durch die jede Möglichkeit einer Selbstentzündung der zu trocknenden Brennstoffe verhindert wird.
Zwischen dem Vorbeladungssilo 11 und dem Vergasungssilo 12 ist ein Absperrorgan 24 angeordnet, das motorisch angetrieben werden kann und das dem Gaserzeuger 10 eine kontinuierliche Arbeit ermöglicht.
Die festen Brennstoffe kommen vom Verkohlungs- oder Verkokungs- und Vergasungssilo 12 in den Ofen 13, wo sie verbrannt werden.
Luft für die Direktflamme 26, nämlich die aufwärts brennende Flamme, wird in die Brennkammer 13 über eine Leitung 25 eingebracht.
Ähnlich wird Luft für die abwärts brennende Flamme 28 über eine Leitung 27 und einen Verteiler 29 in den Ofen 13 eingeführt.
Diese Verbrennungsluft erreicht den Gaserzeuger 10 über eine Leitung 30, an deren Eingang die Luft z.B. durch einen Wassersprüher 31 befeuchtet wird.
Ein Ventil 48 zur Regulierung des Luftstromes für die Direktflamme 26 und die Abwärtsflamme 28 ist am Ende der Leitung 30 angeordnet.
Die Verbrennungsgase verlassen den Ofen 13 in Richtung des Pfeiles 32, wo sie in eine Übergangskammer 33 gelangen, die auch eine Absetzwirkung für feste Teile im Gasstrom ausübt. Diese Übergangskammer 33 ist an ihrem unteren Ende durch ein Gitter 34 begrenzt, durch das das verkohlte Material im Ofen 13 gesammelt wird und durch das ein gleichmäßiger Strom der den Ofen 13 verlassenden Gase bewirkt wird.
Der Austritt der Verbrennungsgase in Richtung 32 findet im wesentlichen zwischen der Direktflamme 26 und der Abwärtsflamme 28 statt. Die austretenden Verbrennungsgase berühren eine Wand des Vergasungssilos 12, wodurch Wärme auf die Innenseite des Silos 12 übertragen wird, welche Wärme nützlich für die Pyrolyse, Destillation und Verkohlung oder Verkokung der darin enthaltenen Brennstoffe ist.
Die Brenngase strömen nach dem Verlassen der Übergangskammer 33 vorteilhaft in einen Wärmetauscher 36, in dem Wärme an die in den Gaserzeuger 10 eintretende Verbrennungsluft abgegeben wird, sodaß diese bei Erreichen des Ofens 13 vorgeheizt ist.
Die im Wärmetauscher 36 gesammelten Kondensationsprodukte werden mittels einer Pumpe 37 zum Einlaß 38 des Verteilers 29 gefördert, wo sie durch die vorgeheizte, von der Leitung 27 kommende Verbrennungsluft wieder verdampft werden.
In Fig. 1 ist mit 39 eine Öffnung für die Zündung und Kontrolle der Flamme und mit 40 eine Öffnung für die jeweilige Zündung bezeichnet.
Die Verbrennungsgase durchströmen nach dem Wärmetauscher 36 vorteilhaft eine Kühleinrichtung 41, die beispeilsweise aus einem Satz von Zyklonen besteht, die außen durch Wasser gekühlt werden, wobei eine weitere Trennung durch eine mögliche teilweise Kondensation von verschiedenen Substanzen erfolgt. Die Kondensationsprodukte werden ebenso durch eine Pumpe 42 gesammelt und über den Einlaß 38 in den Verteiler 29 gefördert.
Wie bereits vorstehend ausgeführt wurde, können die Kondensationsprodukte in verschiedenen getrennten Stufen gesammelt werden; z.B. kann eine erste Stufe Teer und Dioxin sammeln, wogegen eine zweite Stufe Acetylsäure, Wasser und Zwischenprodukte sammelt und eine dritte Stufe Benzol, Methanol u. dgl. sammelt.
Am Auslaß der Kühlbatterie 41 und in Zusammenarbeit mit einem Ventilator 43, der Külluft fördert, kann eine Endkühlung 44 mit Wasser vorgesehen sein, sodaß die Gastemperatur Werte erreicht, die durch die anschließenden Mittel für den Gebrauch des Gases erforderlich sind. Ist deises Mittel eine Maschine 15 mit innerer Verbrennung, gelangen die Gase in einen Mischer 45, der die Gase mit Luft 46 mischt, bevor sie zur Maschine 15 gefördert werden.
Wie bereits ausgefürt wurde, werden die von der Maschine oder dem Motor 15 abgegebenen Gase vorteilhaft durch die Leitung 14 zu dem Vorbeladungs- und Trockensilo 11 geschickt.
Neben Kohlenmonoxyd wird Wasserstoff im Ofen 13 gebildet, und zwar zufolge der im Brennstoff enthaltenen Feuchtigkeit oder wegen der Zugabe von Wasser, das durch den Sprinkler 31 eingesprüht, mit der Verbrennungsluft angesaugt und im Gaserzeuger 10 erhitzt wird. Deise Vorgänge werden durch einen Thermostat 47 gesteuert.
Austragorgane 49, z.B. eine Förderschnecke, sind am Boden des Gaserzeugers 10 angeordnet, un die im Ofen 13 anfallenden Aschen zu entfernen und vorteilhaft einen freien Lufteintritt zu schaffen.
In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der der Gaserzeuger 110 wieder mit einer Abwärtsflamme oder -flammen 28 und einer direkten Flamme oder Flammen 26 arbeitet.
Dieser Gaserzeuger 110 ist insbesondere für die Verbrennung von festem städtischen Müll geeignet und weist an seiner Unterseite einen Schachtofen auf, um Materialien, wie Schlacken verschiedener Metalle, Glas etc., die nicht vergast werden können, zu schmelzen.
Der Schacht- oder Kupolofen besteht aus einem Tiegel 50 mit einem Gießkanal 51, der vorteilhaft mit einer Mehrzahl von Ingots oder Formen 52 zusammenarbeitet, die in Serie angeordnet sind, um die verschiedenen geschmolzenen Materialien entsprechend ihrer Dichte getrennt aufzunehmen.
Der erfindungsgemäße Gaserzeuger 110 weist im Bereich der Zuführung des zu vergasenden und verkohlenden Materials eine Mehrzahl von gestaffelten und geneigten Segmenten 53 auf, damit das Material während seines Abrutschens im Gaserzeuger 110 erneut gemischt wird.
Gleichzeitig werden teilweise Träger für dieses Material geschaffen, sodaß es nicht zu stark die Verbrennungszonen des Ofens 13 belastet.
Eine zentrale Leitung 54 für die Zufuhr von Luft zur Abwärtsflamme oder - flammen 28 weist an ihrem Einlaß ein Regulierventil 55 zur Steuerung der Vergasungsbedingungen auf. Diese zentrale Zuführung 54 kann vorteilhaft mit Dampfrohren der Perkins-Type ausgekleidet sein, um überschüssige Hitze im unteren Teil auf die einströmende Luft und gegen die weniger heißen oberen Zonen zu übertragen.
Zusätzliche Einlässe 61 und 62 für Verbrennungsluft sind im Bereich der Abwärtsflamme 28 und im Bereich der Direktflamme 26 angeordnet, um den verschiedenen Bedingungen bei der Produktion von Brenngasen zu entsprechen.
Ein zusätzlicher Silo 81, der z.B durch ein Ventil 82 überwacht wird, kann Materialien wie Kohle oder Holzschnitzel aufnehmen, die in den Ofen 13 eingebracht werden, wenn zusätzliche Kalorien erforderlich sind, um die vom Müll erzeugten Kalorien zu ergänzen und um ein letztes Schmelzen zu erreichen.
Die Brenngase verlassen den Ofen 13 durch einen Auslaß 56 und werden in Übereinstimmung mit den Erfordernissen des Tiegels 50 durch Saugorgane 75 abgezogen; die Saugorgane 75 arbeiten mit einem Zentrifugalventilator 57 zur Erfüllung der Erfordernisse des Tiegels 50 zusammen; die Saugorgane 75 und der Ventilator 57 sind mit Organen verbunden, die die Gase verbrauchen, in diesem Beispiel ein Dampfkessel 58.
Der erforderliche Verbrennungsluftstrom durch einen Einlaß 60 des Tiegels 50 wird durch ein Regelventil 59 geregelt. Der Lufteinlaß 60 kann auch unabhängige Organe zum Ansaugen und Regeln der Verbrennungsluft besitzen.
Gemäß Fig. 2 wird bei 63 der den Kessel 58 verlassende Dampf zu einer Anzahl von Dampfturbinen 64 geleitet, an die Stromerzeuger 65 gekuppelt sind.
Die Abgase verlassen den Kessel 58 gemäß dem Pfeil 66, werden vorteilhaft über ein Organ 67 zum Vorwärmen der Luft für den Tiegel 50 und dann zu einem ersten Trockner 68 geleitet, der festen städtischen Müll trocknet.
Der feste städtische Müll wird gemäß dem Pfeil 69 zum ersten Trockner 68 geliefert, der vorzugsweise ein drehender Zylinder ist, in dem der Müll Wärme von den Abgasen des Kessels 58 erhält; gleichzeitig wird das in den Abgasen enthaltene Dioxin und Teer kondensiert.
Gemäß dem Pfeil 70 kann der Müll zu einem zweiten Trockner 71 geschickt werden, in dem eine weitere Trocknung mit einer Verminderung überschüssiger Feuchtigkeit stattfindet und in dem vorzugsweise gemischt und durch Berührung mit Rinnen 83 erwärmt wird, die durch den von den Turbinen 64 entlang des Pfeiles 72 kommenden Dampf erhitzt werden.
Der feste städtische Müll gelangt vom zweiten Trockner 71 gemäß dem Pfeil 73 zum Gaserzeuger 110, wobei darauf geachtet wird, daß nicht mehr Luft mit dem Müll eintritt als für Erleichterung der Verteilung und anschließende Verkohlung des Mülls notwendig ist.
Die den ersten Trockner 68 gemäß dem Pfeil 74 verlassenden Abgase werden durch ein Saugorgan 75, z.B. einen Zentrifugalventilator, in einer Menge abgesaugt, die dem momentanen Erfordernis des Kessels 58 entspricht. Der Ventilator 75 hält die gesamte Analge unter Unterdruck und gleichzeitig saugt er in den Gaserzeuger 110 die für die Produktion der erforderlichen Brenngase notwendige Verbrennungsluft.
Die abgekühlten Abgase gelangen vom Ventilator 75 entlang Pfeil 76 in einen Schornstein 77, in den gemäß dem Pfeil 78 auch die heiße Feuchtigkeitstauschluft aus einem äußeren Kreis 79 des zweiten Trockners geführt wird.
Das Bezugszeichen 80 in Fig. 2 bezeichnet einen Kondensator für den von den Turbinen 64 kommenden Dampf, der im zweiten Trockner 71 nicht gebraucht wurde.
Fig. 3 zeigt eine Variante der Erfindung, in der der Gaserzeuger 210 zwar in vielen Teilen gleich ausgebildet ist wie der Gaserzeuger 10 nach Fig. 1, jedoch insoferne verschieden ist, als er eine Zone 92 zum Einbringen von Verbrennungsluft in einer Lage im Ofen 13 aufweist, die zwischen der Lage der Direktflamme 26 und der der Abwärtsflamme 28 liegt.
Das Gewinnen von Brenngasen erfolgt an zwei verschiedenen Stellen im Gaserzeuger 210, nämlich an der Stelle 132 im unteren Teil des Ofens 13 und an der anderen Stelle 232 im oberen Teil des Verkohlungssilos 12.
Das Ergebnis ist, daß die Stellungen der beiden Flammenarten 26, 28 umgekehrt sind; die Direktflamme 26 ist vom Zentrum des Ofens 13 nach oben gegen den Destillations- und Verkohlungssilo 12 gerichtet, wogegen die Abwärtsflamme 28 vom Zentrum des Ofens 13 gegen den Boden des Gaserzeugers 210 gerichtet ist.
Auf diese Weise erhöht die Direktflamme 26 die Verkohlungswirkung und die Vergasung von Destillaten und erreicht auch ein Kracken bzw. Zersetzen; dies ist ein Ergebnis der Tatsache, daß die Hitze des Brenngases am Ende der Direktflamme 26 genützt wird, wenn die Reduktionswirkung beendet ist und die Destillate daher nicht brennen können.
Die Brenngase werden daher aus dem Vergasungssilo 12 über eine Leitung 88 mit einem von einem Thermostat 84 betätigten Regelventil 85 abgesaugt und über ein Ventil 86 zu dem Verbrauchsorgan 15 oder anderen Verbrauchsorganen geschickt.
Wenn, wie im gezeigten Beispiel, die Brenngase in einer Kühlbatterie 41 abgekühlt werden, wird eine größere Menge von Kondensat durch eine Pumpe 42 gesammelt, was mögliche kommerzielle Vorteile hat.
Mittels des Ventils 86 können die Gase, die Destillate enthalten, durch das Sauggerät 87 wieder in den Gaserzeuger 210 eingebracht werden, wobei die Menge geeignet reguliert wird, um eine entsprechende Zersetzung zu erreichen. Diese Gase werden mit der Verbrennungsluft gemischt und in einer Vorverbrennungskammer mit einer oxidierenden Verbrennung verbrannt.
Statt des Sauggerätes 87 kann auch ein Venturirohr angeordnet werden, das von der Leitung 92 kommende und im Wärmetauscher 36 durch heiße Gase in der Auslaßleitung 93 vorgewärmte Verbrennungsluft benützt.
Diese Art einer Rezirkulation von an Destillaten reichen Gasen mit einer Direktflamme kann vorteilhaft auch in einem Gaserzeuger 110 gemäß Fig. 2 angewendet werden, und zwar durch Anordnung von Rückgewinnungseinlässen unterhalb der geneigten Segmente 53.
Auf diese Weise wird die Wirkung der Destillation und Verkohlung in der heißen Zone des Gaserzeugers 110 gesteigert, insbesondere wenn verhindert wird, daß zusammen mit den brennbaren Schnitzeln und dem Müll Luft in die Einlässe des Gaserzeugers gelangt.
Die angesaugten Gase können in die Zirkulation rückgeführt werden, entweder durch Anpassung der Zersetzung an den Lufteinlässen 61 und 62 oder insbesondere dadurch, daß dies statt der Zugabe von Brennstoff aus dem zusätzlichen Silo durchgeführt wird.
Auch im Gaserzeuger 210 gemäß Fig. 3 kann die Verbrennungsluft durch eine Sprüheinrichtung 31 befeuchtet werden, die durch einen in der Leitung 93 angeordneten Thermostat 47 betätigt wird.
Die Mischung von Brenngasen in der Vorverbrennungskammer 89, die teilweise mit Sauerstoff aus der Luft vom Wärmetauscher 36 angereichert ist, wird in den Ofen 13 gesaugt, wo sie für die Direktflamme 26 und die Abwärtsflamme 28 bestimmend ist. Diese Mischung wird vorerst einer Verbrennung und Zersetzung und dann einer Reduktion unterworfen, hervorgerufen durch den plötzlichen Mangel an Sauerstoff.
Auf diese Weise wird jener Teil des den Ofen an der unteren Stelle 132 verlassenden Brenngases, der in der Kühlbatterie 41 kondensiert werden kann, drastisch reduziert. Diese kondensierbaren Gase können in den Brennzyklus durch den Einlaß 38 in die Vorverbrennungskammer 89 wieder eingebracht werden.
In diesem Fall können die für ein Verbrauchsmittel bestimmten Brenngase von unterhalb des Aschenrostes wiedergewonnen werden und treten auf die vorstehend beschriebene Art nur in Richtung 132 aus.
Mit 90 ist ein Vibratorrost bezeichnet, der die Asche auf das Austragorgan 49 bringt, wobei zur Vermeidung eines Lufteintrittes eine Abdichtung vorgesehen ist, die in diesem Fall durch Wasser 91 bewirkt wird.

Claims

1. Vorrichtung zum Vergasen fester Brennstoffe, die Billigprodukte vergast, wie Holzabfälle und Holzschnitzel, feste Biomassen im allgemeinen, Reifen, Torf, Lignit, Kohle und andere Materialien sowie feste städtische Abfälle, mit einem Gaserzeuger (10, 110, 210), der in Reihenfolge von oben nach unten einen Vorbeladungssilo (11), einen Verkohlungs- oder Verkokungs- und Vergasungssilo (12) und einen Ofen (13) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß im Ofen (13) des Gaserzeugers (10, 110, 210) eine Direktflamme (26) und eine Abwärtsflamme (28) eingeschlossen sind, denen eine einzige Quelle und eine einzige Abgabe von Luft (89) zugeordnet ist, und daß eine erste Saugzone (32, 132, 56) für die Brenngase vorgesehen ist, die der Abwärtsflamme (28) zugeordnet ist, sowie ferner eine zweite Saugzone (232) für die Brenngase vorgesehen ist, die der Direktflamme (26) zugeordnet ist, wobei die erste Saugzone (32, 132, 56) mit einer Übergangskammer (33) zusammenarbeitet und der Vorbeladungssilo (11) mit einem Zwischenraum (20) für die Zirkulation von trocknenden Gasen ausgestattet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Gaserzeuger (10, 110, 210) an seiner Basis Mittel (50) zum Schmelzen von nicht zu vergasenden Materialien aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der im Gaserzeuger (10, 110, 210) stationäre Organe (53) zum Mischen des abrutschenden Materials angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Mischorgane (53) geneigt und in Bezug aufeinander gestaffelt im Gaserzeuger (10, 110, 210) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der im Gaserzeuger (10, 110, 210) Organe (31) zur Befeuchtung der in den Gaserzeuger eintretenden Verbrennungsluft angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der mindestens beim Auslaß der Übergangskammer (33) Wärmetauscher (36) zur Wärmeübertragung von den den Gaserzeuger (10, 110, 210) verlassenden Brenngasen auf die in den Gaserzeuger (10, 110, 210) eintretende Verbrennungsluft vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Übergangskammer (33), durch die die Brenngase (32) den Ofen (13) verlassen, mindestens eine wärmeaustauschende Wand (35) aufweist, die in Verbindung mit dem Vergasungssilo (12) steht.

8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der am Auslaß (32, 132, 56) der Brenngase aus dem Ofen (13) Gitter (34) angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der Organe (37) vorgesehen sind, die die kondensierten Produkte aus dem Wärmetauscher (36) sammeln und in den Bereich des Ofens (13) fördern.

10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der Organe (38, 27) vorgesehen sind, die die kondensierten Produkte zur vorgeheizten Verbrennungsluft fördern und mit dieser mischen.

11. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der Organe (41, 44) zur Kühlung der vom Gaserzeuger (10, 210) kommenden Brenngase vorgesehen sind.

12. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der Organe (42) vorgesehen sind, die die durch die Kühlorgane (41, 44) kondensierten Produkte sammeln und in den Bereich des Ofens (13) fördern.

13. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der Schmelzorgane (50) des Gaserzeugers (110) mit Ingots bzw. Formen (52) verbunden sind.

14. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der Organe (54) zur Lieferung von Verbrennungsluft mit Dampfrohren ausgekleidet sind.

15. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der zusätzliche Organe (61, 62) für die Einführung von Verbrennungsluft vorgesehen sind.

16. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, die zusätzliche Lagerorgane (81, 82) aufweist.

17. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der ein Ventilator (57) an die Schmelzorgane (50) und an Organe (67) zur Verwendung der Wärme der einen Kessel (58) verlassenden Brenngase angeschlossen ist.

18. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der der Gaserzeuger (110) mit außerhalb angeordneten Organen (68, 71) zum Trocknen von festem städtischen Müll verbunden ist.

19. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Trockenorgane (68, 71) ein Fluidum verwenden, das von jenen Organen (58, 64) abströmt (66, 72), die die den Gaserzeuger (110) verlassenden Brenngase verwenden.

20. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Trockenorgane (71) mit Rinnen (83) ausgestattet sind, die den Müll mischen und durch Berührung erwärmen, wobei die Rinnen (83) durch Zwischenräume beheizt sind, die mit Dampf von Turbinen (64) beaufschlagt werden.

21. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der Organe (49) zum Austragen von Asche Dichtungen (91) zur Verhinderung eines Lufteintritts von außen in den Gaserzeuger (210) aufweisen.

22. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, die Organe (86) zur erneuten Zirkulation aufweist, die im oberen Teil des Gaserzeugers (10, 110, 210) angeordnet sind und zum Ofen (13) Gase schicken, die Destillate enthalten.