Vorrichtung zum Einbringen von staubförmigen bis kleinstückigen Brennstoffen
in Gaserzeuger Beim Vergasen fester Brennstoffe muß ein großer Teil von Schachtgaserzeugern,
insbesondere Abstichgaserzeugern, mit Stückkoks beschickt werden, weil Entgasungserzeugnisse
der Kohle, wie z. B. Teer, Methan und andere Kohlenwasserstoffe, im erzeugten Gas
nicht erwünscht sind, insbesondere, wenn es als Synthesegas, z. B. für die Ammoniaksynthese,
Verwendung finden soll. Ferner sind bei der Beschickung von Schachtgaserzeugern
mit Kohle bei hohen Querschnittsbelastungen die Verluste an Kohlenstoff im Flugstaub
sehr hoch, weil im Schachtoberteil die Kohle abgerieben wird und teilweise zerfällt.
Um aber den Verbrauch an teurem und oft schwer zu beschaffendem festem Stückkoks
auf ein Mindestmaß zu bringen, hat man beispielsweise den Weg beschritten, gemahlene,
stauhförmige Kohle oder Koksabfälle, wie z. B. Flugkoks, in das Unterteil des Schachtofens
mittels Sauerstoffes oder eines Gemisches aus Sauerstoff und Stickstoff, oft auch
unter Hinzufügung von Wasserdampf, in die Verbrennungszone des Gaserzeugers einzublasen.
Die im Endgas unerwünschten Kohlenwasserstoffe, wie Teer oder Methan, werden dann
durch die hohen Temperaturen wenigstens zum größten Teil gespalten, so daß man ein
fast reines Kohlenoxyd-Wasserstoff-Gemisch gewinnt, das gegebenenfalls noch Stickstoff
enthält.Device for introducing fuel in the form of dust to small pieces
in gas generators When gasifying solid fuels, a large number of shaft gas generators,
especially tapping gas generators are charged with lump coke because degassing products
the coal, such as B. tar, methane and other hydrocarbons in the gas produced
are not desired, especially when it is used as synthesis gas, e.g. B. for ammonia synthesis,
Should be used. In addition, when feeding shaft gas generators
with coal at high cross-sectional loads, the losses of carbon in the airborne dust
very high, because the coal is rubbed off in the upper part of the shaft and partially disintegrates.
But about the consumption of expensive and often difficult to obtain solid coke
to bring to a minimum, one has, for example, taken the path, ground,
jammed coal or coke waste, such as. B. flying coke, in the lower part of the shaft furnace
by means of oxygen or a mixture of oxygen and nitrogen, often also
with the addition of water vapor, to be blown into the combustion zone of the gas generator.
The unwanted hydrocarbons in the end gas, such as tar or methane, are then
at least for the most part split by the high temperatures, so that one
Almost a pure mixture of carbon and hydrogen is obtained, which may also contain nitrogen
contains.
Dieses Verfahren hat aber den Nachteil, daß eine Vermahlung des Brennstoffes
wegen des hohen Verschleißes an den Mahleinrichtungen sehr kostspielig ist und daß
bei Unterschreitung der erforderlichen Ausblasegeschwindigtceit des staubtragenden
Sauerstoffes eine Rückzündung in den Brenner stattfinden kann.However, this method has the disadvantage that grinding the fuel
is very expensive because of the high wear on the grinding devices and that
if the required blow-out speed of the dust-bearing
Oxygen backfire in the burner can take place.
Es wurde nun gefunden, daß man diese Nachteile vermeidet, wenn der
feste feinkörnige Brennstoff
nicht pneumatisch, sondern mechanisch
in den Ofen eingebracht und am Austritt aus der Einbringevorrichtung in den Gaserzeuger
durch Sauerstoff oder ,ein Sauerstoff-Stickstoff-Gemisch, gegebenenfalls unter Zusatz
von Wasserdampf, gezündet und verbrannt wird. Erfindungsgemäß benutzt man als Einbringevorrichtung
für den feinteiligen Brennstoff, der zusätzlich zu dem wie üblich von oben in den
Gaserzeuger einzuführenden grobstückigenBrennstoff eingespeistwerden soll, ein in
die Brennstoffschicht des Gaserzeugers hineinreichendes, für die Zuführung der Vergasungsmittel
und zur Kühlung mehrfach ummanteltes Rohr, in dem sich eine Schnecke oder ein Kolben
zwecks Zuführung des staubförmigen bis kleinstückigen, gegebenenfalls mit Öl gemischten
Brennstoffes bewegt; das ummantelte Rohr besitzt an der Mündung ein eingezogenes
Mundstück, das bewirkt, daß der Raum zwischen Schneckenende bzw. Endstellung des
Kolbens und Mündung mit Brennstoff gefüllt ist, der die Schnecke bzw. den Kolben
vor der Einwirkung hoher Temperaturen schützt.It has now been found that these disadvantages can be avoided if the
solid fine grain fuel
not pneumatically, but mechanically
introduced into the furnace and at the exit from the introduction device into the gas generator
by oxygen or an oxygen-nitrogen mixture, optionally with addition
by steam, ignited and burned. According to the invention, it is used as an introduction device
for the finely divided fuel, which is fed into the
Lump fuel to be fed into the gas generator, an in
the fuel layer of the gas generator reaching into, for the supply of the gasification agent
and a tube with multiple jackets for cooling, in which a screw or a piston is located
for the purpose of feeding the powdery to small pieces, possibly mixed with oil
Fuel moves; the jacketed tube has a drawn-in tube at the mouth
Mouthpiece that causes the space between the end of the screw or the end position of the
The piston and mouth are filled with fuel, which is the screw or the piston
protects against the effects of high temperatures.
Die Vergasungsmittel werden so in das Brennstoffbett eingeleitet,
daß der austretende Brennstoff mit den Vergasungsmitteln unmittelbar an der Mündung
der Kanäle innigst vermischt wird und dabei Temperaturen erreicht werden, bei denen
die nicht brennbaren Bestandteile (Asche) sich verflüssigen.The gasification agents are introduced into the fuel bed in such a way that
that the escaping fuel with the gasifying agents directly at the mouth
the channels is intimately mixed and temperatures are reached at which
the non-flammable components (ash) liquefy.
Eine derartige Einbringevorrichtung sei an Hand der Zeichnung an einem
Beispiel näher erläutert. Durch ein Zuteilungsrohr i fällt kleinstückige Kohle oder
Koks oder Kohlengrieß oder Kohlenstaub oder Koksstaub mit einer Körnung bis zu mehreren
Millimetern auf die Transportschnecke 2, welche von einem wassergekühlten Mantel
3 umgeben ist. Die Steigung der Schneckengänge wird zweckmäßig zur Mündung hin etwas
größer gehalten, um ein Steckenbleiben von Brennstoffstücken zu vermeiden. In dem
gekühlten Schneckengehäuse sind keilförmige Nuten 4 angebracht, welche verhindern,
daß das Fördergut sich infolge der Schneckenreibung dreht. Damit wird die axiale
Vorwärtsbewegung des Brennstoffes begünstigt. Bei richtigerWahl der Steigung und
zweckmäßiger Formgebung der Schneckengänge können die Reibungskräfte innerhalb der
Schnecke auf ein Geringes beschränkt werden, wodurch es möglich ist, Preßdrücke
bis zu einigen Atmosphären zu erreichen. Die Förderschnecke reicht nicht bis zum
Ende des Schneckengehäuses, sondern es bleibt ein Raum 5 zwischen dem Ende der Schnecke
und der Vorderkante der Mündung frei. Die Mündung des Schneckengehäuses ist nach
außen hin verjüngt, wodurch der Brennstoff gezwungen wird, in einem zusammenhängenden
Strang in das Unterteil des Gaserzeugers einzutreten. Die vor dem Schneckenende
vorgelegte Schicht in Raum 5 verhindert eine Wärmeeinstrahlung aus der Verbrennungszone
des Gaserzeugers auf die Schnecke und damit eine Beschädigung durch Überhitzung.
Die aus der Schnecke austretenden Brennstoffe werden mittels Sauerstoffes oder eines
Sauerstoff-Stickstoff-Gemisches, welches unter einem Winkel von etwa 30° vor der
Mündung der Einbringevorrichtung den Brennstoffstrang .schneidet, gezündet und verbrannt
bzw. vergast. Die Zuführung des Sauerstoffes erfolgt durch zwei oder mehrere Zuführungskanäle
6, welche im Kühlwass:ermantel 3 des Gehäuses angeordnet sind und am Austritt winklig
zur Achse abgebogen sind. Die Verteilung der Zuführungskanäle ist so vorzunehmen,
daß alle Brennstoffteile mit dem Sauerstoff in Berührung gebracht werden. 7 stellt
das eigentliche Brennstoffbett des Gaserzeugers, der selbst nicht gezeichnet ist,
dar.Such an introduction device is based on the drawing on one
Example explained in more detail. Small pieces of coal or fall through an allocation pipe i
Coke or coal grit or coal dust or coke dust with a grain size of up to several
Millimeters on the screw conveyor 2, which is covered by a water-cooled jacket
3 is surrounded. The slope of the worm threads is expediently somewhat towards the mouth
kept larger to prevent pieces of fuel from getting stuck. By doing
Cooled screw shells are fitted with wedge-shaped grooves 4, which prevent
that the conveyed material rotates as a result of the screw friction. This becomes the axial
Favored forward movement of the fuel. With the correct choice of slope and
Appropriate shaping of the worm threads can reduce the frictional forces within the
Screw can be limited to a low level, which makes it possible to reduce the compression pressures
to reach some atmospheres. The screw conveyor does not reach the
End of the screw housing, but there remains a space 5 between the end of the screw
and the leading edge of the muzzle free. The mouth of the snail housing is after
tapered towards the outside, whereby the fuel is forced into a contiguous
Strand to enter the lower part of the gas generator. The one before the end of the screw
The layer presented in room 5 prevents heat radiation from the combustion zone
of the gas generator on the screw and thus damage from overheating.
The fuels emerging from the screw are heated by means of oxygen or a
Oxygen-nitrogen mixture, which at an angle of about 30 ° in front of the
Mouth of the feeding device .cuts, ignites and burns the fuel train
or gassed. The oxygen is supplied through two or more supply channels
6, which are arranged in the cooling water jacket 3 of the housing and angled at the outlet
turned towards the axis. The distribution of the supply channels is to be carried out in such a way that
that all fuel parts are brought into contact with the oxygen. 7 represents
the actual fuel bed of the gas generator, which is not shown,
represent.
Die Körnung des Brennstoffes richtet sich nach dem Abstand, der zwischen
zwei Schneckengängen besteht und kann 2o mm oder mehr betragen. Man kann den Brennstoff
auch mit Ölen, z. B. Teerölen, mischen. Es können auch außerordentlich hohe Temperaturen
im Brennstoffbett erzeugt werden. In diesem Fall kann die Einbringevorrichtung mit
den Steuerstoffkanälen so weit in das Brennstoffbett hineingeführt werden, daß eine
genügend große Schicht des Brennstoffes zwischen Düsenmündung und Mantel den letzteren
vor schädlichen Temperaturen schützt.The grain size of the fuel depends on the distance between
consists of two worm flights and can be 20 mm or more. You can get the fuel
also with oils, e.g. B. tar oils, mix. It can also be extremely high temperatures
are generated in the fuel bed. In this case, the introduction device can with
the control material channels are introduced so far into the fuel bed that a
a sufficiently large layer of fuel between the nozzle orifice and the jacket of the latter
protects against harmful temperatures.