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Gaserzeuger Um den Vergasungsvorgang wirksam zu steuern, hat man bei
den bekannten Gaserzeugerbauarten verschiedene Möglichkeiten der Rostbewegung erprobt
oder mit mechanischen Stochvorrichtungen gearbeitet. Mit diesen Mitteln kann aber
nicht zuverlässig verhindert werden, daß oberhalb einer bestimmten Zone Brückenbildung
eintritt und daß im unteren Teil des Brennstoffbettes starke Verschlackungen auftreten,
die keinen Wind durchlassen. Insbesondere ist die Vergasung minderwertiger Brennstoffe
und der Kohle mit leichtflüssiger Asche bisher nur unter großen betrieblichen Schwierigkeiten
durchzuführen.
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Die Erfindung betrifft einen Gaserzeuger, der sich sowohl durch seinen
Bau als auch durch seine Wirkungsweise auszeichnet. DasNeuebesteht inderAnwendung
eines Treppenrostes, der den Gaserzeugerschacht durchsetzt und auf dessen Stufen
der Brennstoff durch Stempel vorgeschoben wird. Durch die Stempel wird der Brennstoff
in Bewegung gehalten und aufgelockert. Diese Auflockerungsbewegung wird noch unterstützt
durch den Übertritt des Brennstoffes von einer Stufe zur anderen. Die Stufenflächen
des Rostes sind zweckmäßig in Richtung der durch die Stempel hervorgerufenen Brennstoffbewegung
nach unten geneigt. An die unterste Stufenfläche des Rostes kann sich ein kreisbogenförmig
aufwärts gekrümmter Aschenaustrag anschließen.
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Nach der Erfindung ist der den Brennstoff auf der obersten Stufenfläche
vorschiebende Stempel größer als die folgenden. Die einwandfreie Arbeitsweise des
Gaserzeugers wird begünstigt durch die besondere Lage des Gasabzuges und der Windzuführung.
Der Gasabzug liegt nicht am Oberende des Schachtes, sondern er ist vielmehr nach
der Erfindung am oberen Ende des Rostes, beispielsweise zwischen dem obersten Stempel
und der obersten Stufenfläche des Rostes, angeordnet. Ein wesentlicher Teil der
Luft oder des sonstigen Vergasungsmittels wird durch Einlaßöffnungen zugeführt,
die am unteren Ende der dem Rost gegenüberliegenden
Schachtwand
liegen. Besondere Abschirmungen an den Einlaßöffnungen verhindern das Aufsteigen
des Vergasungsmittels längs der Schachtwand. Die Luft bzw. das sich bildende Gas
ist dadurch gezwungen, den Schacht im Schrägstrom zu durchmessen.
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Erfindungsgemäß sind die Roststufenflächen mit Eintrittsöffnungen,
wie Schlitzen oder Düsen, für das Vergasungsmittel versehen, deren Achsen zweckmäßig
angenähert in Richtung der Brenn-:toffbe«-egung verlaufen. \ach der Erfindung ist
die Vergasungsmittelzufuhr zu den Eintrittsöffnungen der einzelnen Roststufenflächen
einstellbar. Es lassen sich dadurch Zonen bilden, wodurch eine weitgehende Anpassung
an den Zustand des Brenristoftbettes und eine weitgehende Regelung des Vergasungsvorganges
erreicht wird. Zweckmäßig sind der 1Iul> und/oder die Vorschubgeschwindigkeit der
Stempel einstellbar. Die Stufenflächen des Rostes können nach der Erfindung aus
einer Reihe von wassergekühlten Elementen zusammengesetzt sein.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gaserzeugers nach
der Erfindung schematisch dargestellt.
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Die Kohle oder der sonstige Brennstoff wird bei 1 durch den Verschlußkegel
2 in den Gaserzeugerscliacht 3 aufgegeben, wobei die Aufgabe durch Meßvorrichtungen
für den Stand der Kohle (Taster o. dgl.) elektrisch gesteuert werden kann. Der Schacht
wird nahezu bis an das Oberende gefüllt gehalten. Der Brennstoff liegt auf den Stufenflächen
.4, 5, 6 des Rostes auf. Erstmalig wird er von dem Vorschubstempel7 in der Richtung
des Rostes abwärts geschoben. Unterhalb des Stempels befindet sich der Gasabzug
B. Die Rostfläche ,4 ist mit Hilfe der Wasserkammern 9 dauernd gekühlt. Wenn
der Brennstoff durch den Stempel 7 auf der Fläche 1 entlang bis zu deren Vorderkante
bewegt worden ist, gelangt er zur Rostfläche 5, auf der er von (lern Stempel io
erfaßt und in der Fallrichtung des Rostes weitergeschoben wird.
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In die wassergekühlte Fläche des Rostes sind Rostabschnitte i i eingesetzt,
die mit Düsen, Schlitzen oder sonstigen Luftkanälen 12 versehen sind. Die Kanäle
zeigen in der Richtung der Brennstoft#-bewegung, können sich also durch den Brennstoff
nicht zusetzen. Der Brennstoff wird weiter vom Stempel 13 erfaßt, der ihn
auf der Rostfläche 6 weiterbefördert. Letztmalig erfolgt die Bewegung des Brennstoffes
durch den Stempel 17, der tangential in der Richtung des bogenförmig gekrümmten
Austrages 1.4 arbeitet. Der Austrag 14 kann als Trockenkammer oder als Wasserverschluß
ausgebildet sein. Vor dem Austragen werden die restlichen unverbrannten Rückstände
nochmals der Verbrennungsluft oder einem sonstigen Vergasungsmittel ausgesetzt,
welches durch die Öffnungen 15 unterhalb der Abschirmung 16 einströmt. Die Luft
durchzieht also den Schacht in schräger Richtung von den Schlitzen 15 bis zum Gasabzug
B.
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Die Vergasung wird zwangsläufig durch die Verlegung des Gasabzugs
in die Kohleschicht so geleitet, daß die bei der Verbrennung zunächst entstehende
Kohlensäure die ganze Kohlenschicht durchstreichen muß, um sich zu Kohlenoxyd zu
reduzieren. Der Füllstaub, der bei den üblichen Generatoren durch die Beschickung
aufgewirbelt wird, kann bei dem neuen Vorschubzonenrost nicht in das Gas gelangen,
da die Kohle nicht frei fällt, sondern nachrutscht und der Gasabzug im oberen Brennstoffbett
liegt.
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Durch die Ausbildung des Rostes können die gleichen Leistungen erzielt
werden wie bei einer guten lünterwindkesselfeuerung, die bisher bei Gaserzeugern
nicht zu erreichen waren. Die Zonenaufteilung des Rostes erlaubt eine weitgehende
Regulierung.
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Der oberste Vorschubstempel 7 hat eine breitere Fläche als die nachfolgenden
Stempel. Er hat vor allem die Aufgabe, das Kohlenbett aufzulockern, Kanal-, Brücken-
oder Sclilickerbildung in der @nwärmzone der Kohle zu verhindern und dem abziehenden
Gas stets einen möglichst ungehinderten leichten Durchgang durch den Brennstoff
zu ermöglichen. Man kann sowohl die Geschwindigkeit als auch den Hub des Vorschubstempels
regeln. Das letztere ist in der Zeichnung dargestellt.
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Von dem Reguliermotor 20 wird über das Getriebe 21 die Kurbelwelle
22 getrieben, die über die Druckstange 23 auf den Winkelhebel 24 wirkt. Die Pleuelstange
25 kann in verschiedenen Punkten 26 dieses Winkelhebels angreifen. Jedem dieser
Punkte ist ein bestimmter Hub des Stempels 7 zugeordnet. In gleicher Weise kann
auch der Antrieb der Stempel 1o, 13 und 17 geregelt werden, die von der Welle 22
aus über die Druckstange 27 angetrieben werden. Sie sind am Schlitten 28 befestigt,
der auf den Rollen 29 hin und Tier gleitet. Seitlich ist der @N'indkanal 3o eingebaut,
von dem aus die Zweigleitungen 31, 32 und 33 zu den Stufen des Rostes führen. Jeder
dieser Zweigkanäle ist durch einen bei 34, 35 und 36 angedeuteten Schieber regelbar.
Auch der Luftzutritt bei 15 kann durch entsprechende Abschlußorgane regelbar gemacht
werden.
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Das bei 8 abgezogene Gas gelangt zunächst in die Gasleitung 4o, die
zugleich als Dickteerabscheider ausgeführt ist. Der Dickteer kann bei der Wassertasse
41 entfernt werden. Der Gasabzug ist bei 42 angedeutet.
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Außer der Rostfläche kann auch die Wandung des Gaserzeugers durch
Wasser gekühlt werden. Eine solche Wasserkammer ist bei 43 dargestellt. Das Kühlwasser
wird zwangsläufig durch eine Wasserpumpe bewegt. Das Heißwasser wird über einen
Wi'ndsättiger zur Sättigung der Verbrennungsluft herangezogen. Bei erhöhter Beanspruchung
des Gaserzeugers erwärmt sich auch das Kühlwasser auf entsprechend 'höhere Temperatur
und erlaubt daher eine größere Sättigung der zugeführten Luft. Zusätzliche Dampfzuführung
ist im allgemeinen nicht erforderlich. Die Luft erhält selbsttätig den jeweils erforderlichen
Sättigungsgrad, so daß die Bedienungsleute nicht einzugreifen brauchen. Auf diese
Weise lassen sich selbst Schmutzwässer. giftige Abwässer oder Generatorabwässer
als Kühl-
Wasser benutzen und kostenlos und nutzbringend beseitigen.
Die bei der Windsättigung verbrauchte «'asermerige wird durch Zulauf immer wieder
ergänzt.
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Der Gaserzeugerschacht kann sowohl rund als auch eckig ausgeführt
sein. Die Stempel 7, io und 13 werden vorzugsweise in der Form von Balken ausgeführt,
welche nahezu die Breite des Schachtes aufweisen. Sie können auch unterteilt sein,
wobei die einzelnen Teile sowohl im Gleichlauf als auch im Gegenlauf oder sonst
versetzt zueinander bewegt werden können.
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Die große freie Rostfläche des Gaserzeugers nach der Erfindung gestattet,
selbst bei höheren Leistungen als bei bekannten Gaserzeugern mit geringen Luftdrücken
auszukommen. Die Aufteilung in mehrere Verbrennungszonen ergibt die beste Möglichkeit,
den Gasdruck in der Fernleitung durch automatische Gasdruckregler zu steuern, die
von dem Druck in der Ferngasleitung den Druckimpuls erhalten. Die Druckschwankungen
in der Ferngasleitung werden durch die Regler auf die Schieber für das Vergasungsmittel
übertragen, und zwar derart, daß die Schieber bei fallendem Gasdruck geöffnet und
bei steigendem Gasdruck geschlossen werden. Die Schieber werden so eingestellt,
daß sie nicht ganz schließen können und werden nacheinander gesteuert, um die einzelnen
Vergasungszonen nacheinander zur vollen Leistung zu bringen bzw. bei steigendem
Gasdruck nacheinander auszuschalten. Infolge der zweckmäßigen Beschickung ist das
erzeugte Gas von ständig gleichem Heizwert. Auch der L belstand, (iaß nach der Beschickung
sehr teerhaltiges und vor der Beschickung teerarmes Gas erzeugt wird, ist beseitigt.
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Das leichteAusloschen kleiner von dem erzeugten Gas gespeister Gasflammen
bei der Beschickung tritt bei dem Gaserzeuger nach der Erfindung nicht auf. Da der
Gaserzeuger stets voll Kohle gehalten wird und die erzeugten Verbrennungsgase durch
den Brennstoff abziehen, werden die beim Beschicken des Gaserzeuger; sonst auftretenden
Füllstöße abgebremst. Es können keine Druckschwankungen beim Beschicken mehr auftreten,
die ein Abreißen der kleinen Gasflammen, z. B. Zündflammen, bewirken. Die Gasflammen
erlöschen nicht, so daß Gasexplosionen u. dgl. vermieden werden. Handstocharbeit
ist nicht mehr erforderlich. Bildung von Schlackenbrücken tritt nicht mehr auf,
da die Schlacke durch die ständige Vorschubbewegung zerkleinert und granuliert wird.
Die 'Verbrennungsgase durchdringen gleichmäßig das aufgelockerte Brennstofibett
und können sicp auf dem langen Weg durch (las gesamte Brennstoffbett zu Kohlenoxyd
reduzieren.
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Windkammern sind nicht erforderlich. Die Rostspalten, durch die das
Vergasungsmittel dem Gaserzeuger zugeführt wird, können während des Betriebes stets
auf freien Querschnitt geprüft werden. Wassertassen in der Windzuführung sind nicht
erforderlich, und damit entfallen auch die an dieser Stelle durch Verstopfung sonst
leicht auftretenden Störungen.
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Es können zwei und auch mehr Gaserzeuger zu einem Block vereinigt
werden, wodurch Ersparnisse an Baustoffen, an Platz, an Isolierungskosten und Wärmeverlusten
erzielt werden.