DE899542C

DE899542C - Verfahren zur Vergasung von staubfoermigen oder feinkoernigen Brennstoffen in der Schwebe

Info

Publication number: DE899542C
Application number: DEK5956D
Authority: DE
Inventors: Friedrich Totzek
Original assignee: Heinrich Koppers GmbH
Current assignee: Heinrich Koppers GmbH
Priority date: 1941-03-28
Filing date: 1941-03-28
Publication date: 1953-12-14

Description

Verfahren zur Vergasung von staubförmigen oder feinkörnigen Brennstoffen in- der Schwebe Bei der Vergasung von staubförmigen oder feinkörnigen Brennstoffen, beispielsweise Kohlenstaub: mittels Sauerstoff (Luft) und gegebenenfalls Wasserdampf können unter Umständen Störungen in der Zuführung des Brennstaubes auftreten. Eine Unterbrechung der Staubzufuhr in die Vergasungskammer ist gefährlich, weil dann Sauerstoff in die Nutzgasleitung gelangen kann, so daß dort Explosionen auftreten. Die Erfindung bezweckt, derartige Gefahren bei der Brennstaubvergasung zu verhüten.
Es sind Einrichtungen bekannt, die die beim Ausbleiben der Staubzufuhr auftretenden Veränderungen im erzeugten Gas ausnutzen, um den Wind selbsttätig abzustellen. Diese Einrichtungen sprechen aber nicht momentan auf ein Ausbleiben der Staubzufuhr an, sondern benötigen eine gewisse Zeit, die durch andere Hilfsmittel überbrückt werden muß. Gemäß der Erfindung wird bei der Vergasung von staubförmigen oder feinkörnigen Brennstoffen in der .Schwebe mittels Sauerstoff (Luft) und gegebenenfalls Wasserdampf in einer aus feuerfestem Material bestehenden Vergasungskammer den diese verlassenden Medien ständig kaltes Brenngas, vorzugsweise ein Teilstrom des abgekühlten Nutzgases, zugesetzt, das bei Versagen der Brennstoffzufuhr mit dem nicht verbrauchten Sauerstoff unter Bildung von Rauchgas reagiert.
Im normalen Betrieb bewirkt der erfindungsgemäße Zusatz von kaltem Brenngas zu dem mit hoher Temperatur aus der Vergasungskammer abziehenden Nutzgas eine plötzliche Abkühlung der heißen Reaktionsmedien, die zur Folge hat, daß die von den Gasen mitgerissenen flüssigen Aschieteilchen plötzlich erstarren, bevor sie sich zu größeren Klumpen zusammenballen oder an den Wänden der an die Vergasungskammer sich anschließenden Räume absetzen. Sobald die Zufuhr von Brennstaub in die Vergasungskammer aus irgendwelchen Gründen unterbrochen wird, die Zufuhr von zweckmäßig vorgewärmtem Sauerstoff bzw. Luft aber weitergeht, verbrennt das zugeführte kalte Brenngas mit dem Vergasungssauerstoff unter Bildung von Rauchgas. Dieses gelangt zwar auch in die Gasleitung, kann dort aber keine Explosionen hervorrufen, sondern- höchstens eine gewisse Verunreinigung des erzeugten Nutzgases.
In der Zeichnung ist in Abb. i ein senkrechter Längsschnitt durch eine zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung dienende Vergasungseinrichtung dargestellt, während Abb. 2 einen senkrechten Querschnitt durch diese Einrichtung zeigt.
Bei der dargestellten Einrichtung ist mit i die Vergasungskammer bezeichnet, die von feuerfestem Material :2 gebildet wird, welches in einem Kühlmantel 3 angeordnet ist. Der zu vergasende Brennstaub gelangt beispielsweise aus dem Bunker 4 mittels einer Transportschnecke 5 in das Brennstaubzuführrohr 6, welches in die Vergasungskammer i mündet.
Die Vergasungskammer hat im wesentlichen die Form eines schwach geneigten Zylinders. In ihrer Wand sind eine Reihe von vorzugsweise tangential mündenden Düsenöffnungen 7 vorgesehen, durch welche die vorteilhaft vorgewärmten Vergasungsmedien (Sauerstoff, Luft, Wasserdampf) eingeführt und verteilt werden.
Der durch .das Rohr 6 in die Vergasungskammer i eingestreute Brennstaub wird von dem schraubenlinienförmigen Strom der Vergasungsmedien erfaßt. Durch die starke Bewegung der Reaktionsteilnehrner und ihre innige Verteilung ineinander ergibt sich eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit, die eine entsprechend hohe Temperatur in dem relativ kleinen Reaktionsraum zur Folge hat. Diese Temperatur liegt möglichst weit oberhalb des Schmelzpunktes der Brennstaubasche, so daß die Asche in Form einer leicht flüssigen Schlacke anfällt. Die Schlacke fließt zur tiefsten Stelle der geneigten Vergasungskammer i und gelangt dann -durch die Schlackenablauföffnung 8 in ein Wasserbad 9, in dem sie feinkörnig erstarrt.
Die gasförmigen Reaktionsprodukte ziehen durch eine Verlängerung io der Vergasungskammer in einen als Staubscheider ausgebildeten Mischraum i i, dessen Eintrittsseite kegelförmig ausgebildet ist, wie bei 12 angedeutet.
In dem kegelförmigen Teil des Raumes i i sind eine Reihe von vorzugsweise tangential mündenden Öffnungen 13 vorgesehen, die von einem Ringkanal 14 ausgehen. An den Ringkanal 14 ist ein Rohr 15 angeschlossen, durch welches kaltes Brenngas in den Ringkanal und von dort durch die öffnungen 13 in den Mischraum ii eingeleitet werden kann. Infolge der tangentialen Einführung mischt sich das kalte Brenngas gut mit den Medien, die aus io in den Mischraum i i einströmen. Hierbei wird eine schnelle Abkühlung der Reaktionsmedien hervorgerufen, die zur Folge hat, daß sich die von den Medien reitgerissenen flüssigen Schlackenteilchen verfestigen, bevor sie zu größeren Klumpen zusammenfritten. Der Raum i i wirkt also normalerweise als Staubabscheider, und der abgeschiedene Brennstaub wird durch das Rohr 16 abgezogen. Das vorgekühlte Nutzgas entweicht durch die Zentralöffnung 17 und geht dann zu weiteren Kühl- und Wascheinrichtungen, wie sie im Gaserzeugungsbetrieb üblich sind.
Sobald die Zufuhr von Brennstaub in die Vergasungskammer i unterbrochen ist, tritt in den Mischraum ii Sauerstoff bzw. Luft ein, die nun mit dem durch die Öffnungen 13 eingeführten Brenngas verbrennt. Die Vergasungsluft wird also in diesem Fall zur Bildung von Rauchgas verbraucht, so daß in die Nutzgasleitung 17 praktisch kein freier Sauerstoff eintreten kann.
An einer geeigneten Stelle des Mischraumes i i, beispielsweise bei 18, ist ein Thermoelement ig angeordnet, mit dem die Temperatur in der Kammer i .i überwacht werden kann. Setzt die Brennstaubzufuhr aus, so entsteht eine Verbrennung im Raum i i und es steigt dort die Temperatur, was mittels des Thermoelementes ig über eine Alarmvorrichtung der Bedienungsmannschaft angezeigt werden kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Vergasung von staubförmigen oder feinkörnigen Brennstoffen in der Schwebe mittels Sauerstoff (Luft) und gegebenenfalls Wasserdampf in einer aus feuerfestem Material bestehenden Vergasungskammer, dadurch gekennzeichnet, daß den die Vergasungskammer verlassenden Medien ständig kaltes Brenngas, vorzugsweise ein Teilstrom des abgekühlten Nutzgases, zugesetzt wird, das bei Versagen der Brennstoffzufuhr mit dem nicht verbrauchten Sauerstoff unter Bildung von Rauchgas reagiert.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, (faß das kalte Brenngas in annähernd tangentialer Richtung in einen zylindrischen Raum eingeführt wird, der sich an die Vergasungskammer anschließt und zugleich als Staubabscheider wirkt.
3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Versagen der Brennstoffzufuhr durch Messen der dann ansteigenden Temperatur des erzeugten Gases festgestellt wird. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 479 431, 524 439, s68 85i.