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An einen Ofen angebauter Gaserzeuger zur Herstellung von Generatorgas
aus stückigen Brennstoffen Die bisher üblichen Gaserzeuger, die an einen Ofen an-
oder in diesen eingebaut sind und für den Ofen das als Beheizungsgas dienende Generatorgas
aus festen Brennstoffen, z. B. Koks, erzeugen, wie Einzelgeneratoren der Kohleentgasungsöfen
für Gaswerke, bestehen aus einem im Querschnitt quadratischen oder rechteckigen
Schacht, der unten einen Plan- oder Schrägrost oder eine Kombination beider Rostarten
'besitzt. Die Luft zur Vergasung des Brennstoffes tritt, gegebenenfalls vermischt
mit Wasserdampf, durch die Rostspalten in den über dem Rost liegenden Brennstoff
ein. Der Abzug der erzeugten Generatorgase liegt üblicherweise an der hinteren Wand
des Schachtes und ist im Querschnitt kleiner als die gesamte Rostfläche. Die Strömung
sämtlicher Gase von der Lufteintrittsstelle an bis zum Gasaustritt liegt zur Bewegungsrichtung
des senkrecht niedergehenden Brennstoffes gegenläufig schräg gerichtet, und die
Vergasungszone, die durch die äußersten Luft-bzw. Gasströmungen vom Rost zum Abzug
begrenzt wird, hat sowohl im senkrechten als auch im waagerechten Schnitt und im
Schnitt längs der Gasströmungsrichtung trapezförmige Gestalt. Es bleiben daher an
den beiden Schachtseiten und bei manchen Rosten auch unterhalb der Gasabzugsöffnung
Räume übrig, die von der Hauptströmung der Gase nicht erfaßt werden. Der dort liegende
Brennstoff wird nicht oder nur durch Nebenströmungen unvollständig zur Vergasung
gebracht. Die hier erzeugten Gase sind aber in Menge und Güte wesentlich verschieden
von den in der eigentlichen Vergasungszone entstehenden Generatorgasen. Auch in
dieser selbst ist die Menge und Güte der erzeugten
Gase unterschiedlich.
So entsteht z. B. bei Vorhandensein eines aus Planrost und Schrägrost kombinierten
Rostes imVorderteil desVergasungsraumes über demSchrägrost ein heißes, aber kohlesäurereiches
und stark stickstoffhaltiges Generatorgas in reichlicher Menge, während im Bereich
des tiefer gelegenen Planrostes eine relativ geringe Menge eines heizwertreicheren
Generatorgases gebildet wird. Der Abbrand des niedersinkenden Brennstoffes ist ungleich.
Daraus ergeben sich wieder in Teilen der Brennstoffsäule starke Erhitzun--en, die,
wenn sie an den Schachtwänden auftreten, dort schädliche Überhitzungen des Mauerwerkes
bewirken und außerdem den Schlackenansatz fördern. Insbesondere treten solche Überhitzungen
über dem Rost an den vorderen Wandteilen auf.
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Alle diese ungünstigen Erscheinungen zusammen ergeben, daß das Gelieratorgas
wechselnde Beschaffenheit zeigt, die sich bei der Beheizung des Ofens ungünstig
auswirkt, daß Schlackenansätze und Beschädigungen der Schachtwände auftreten und
daß die Umsetzung des Brennstoffes in Gas unvollständig erfolgt.
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Die Erfindung beseitigt diese Mängel. Sie schafft einen an einen Ofen
an- oder in ihn eingebauten Gaserzeuger, bei dem die zur Vergasung erforderliche
Luft, gegebenenfalls mit Wasserdampf verrnischt, dem absinkenden Brennstoff gleichmäßig
über den Schachtquerschnitt verteilt in senkrechter Aufwärtsrichtung entgegenströmt
und das entstehende Generatorgas in gleicher Richtung abzieht. Dadurch wird sowohl
die Verbrennungszone als auch die Reduktionszone im gesamten Schachtquersch,nitt
gleich hoch" der eigentliche Vergasungsraum erfüllt den ganzen Schachtquerschnitt,
und die Generatorgaserzeugung ist gleichmäßig in .11enge und Zusammensetzung.
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In Ausführung dieses Erfindungsgedankens wird die Verbrennungsluft
in waagerechter oder nach unten geneigter Strömung in den Aschenstock des Gaserzeugers
eingeführt. In diesem biegt die Luft unterVerbreiterung desStrömungsfeldes nach
oben um und strömt hierauf, gleichmäßig auf den Gaserzeugerquerschnitt verteilt,
in die oberhalb des Aschenstockes liegendeVerbrennungszone. DieVerbrennungsgase
steigen in senkrechter Richtung durch die Reduktionszone. Das Generatorgas wird
unter Beibehaltung einer senkrecht oder nahezu senkrecht gerichteten Strömun
' - in der Brennstoffschicht bis zum Abzug in der Mitte zwischen den beiden
Seitenwänden des Schachtes abgezogen. Bei schmalen Gaserzeugern geschieht die Lufteinführung
nur seitlich an den beiden Seitenwänden auf die ganze Länge dieser Wände gleichmäßig
verteilt. Bei breiten Gaserzeugern wird noch eine Zuführungsstelle in der Mitte
zwischen den beiden Seitenwänden oder mehrere solcher Zuführungsstellen zwischen
diesen angeordnet. Diese Zuführungsstellen dürfen nur einen solchen Abstand voneinander
haben, daß sich die Luftströmung auf dem Wege von der Austrittsstelle zur Verbrennungszone
in dem Aschenstock und zwischen den Rostoberteilen so verbreitern kann, daß der
ganze Schachtquerschnitt von ihr erfaßt wird. Der Rost für die Lufteinführung besteht
erfindungsgemäß aus einem Trageisen, das in der Tiefenrichtung des Schachtes waagerecht
eingelegt ist und an wel-23 el chem abwärts gerichtete Stufenroststücke angehängt
sind. Über das Trageisen und über die Stufenroststücke ist eine gegebenenfalls aus
mehreren Teilen zusammengesetzte dachförmige Abdeckplatte gelegt. Trageisen und
Stufenroststücke, die sich auf die ganze Tiefe des Schachtes erstrecken, sind so
zueinander angeordnet, daß neben den Stufenroststückeil ein auf die eranze Tiefe
sich erstreckender freier Raum bleibt, der die Luftverteilung auf die ganze Rostlänge
ermöglicht. Die hängenden Roststücke sind zueinander so gestellt, daß das jeweils
obere koststück die Auflagerung von Asche auf das darunterliegende Roststück auf
ein geringes Maß beschränkt.
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Für den Abzug des Generatorgases in der Schachtmitte ist erfindungsgemäß
ein von der Rückwand des Schachtes zu dessen Vorderwand laufender, in der Mitte
zwischen den beiden Seitenwänden liegender Kanal vorgesehen, der an seiner Unterseite
eine oder mehrere gegebenenfalls einstellbare Durchtrittsöffnungen für das erzeugte
Generator-as besitzt.
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Der gleichmäßige Abbrand des Brennstoffes im Schacht wird durch eine
gleichmäßige Austragung der Asche unterstützt. Hierzu ist erfindungsgemäß unterhalb
der senkrecht hängenden Stufenroststücke in einem Abstand von deren unteren Enden
ein Planrost vorgesehen, auf dem sich der Aschenstock aufstützt. Eine an diesem
angesetzte Rüttelvorrichtung für zeitweisen Betrieb oder für Dauerbetrieb fördert
die Asche durch den Planrost in den Aschenraum, der in der üblichen Weise geleert
wird.
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Zweckmäßig ist in der Verbrennungszone des Gaserzeugers in den Schachtwänden
ein Dampferzeuger anzuordnen, der für die Generatorgaserzeugung Dampf liefert. Der
eingebaute Dampfniantel läßt jedoch die Vorderseite des Schachtes ganz oder zum
Teil frei. Entsprechend diesem freien Teil ist in der Schachtvorderwand eine Öffnun-
angeordnet, die zum Schacht zu durch einen herausnehrnbaren Rost abgeschlossen ist,
der die Brennstoffsäule hält. Die Schachtöffnung ist durch eine Tür verschlossen,
die zum Schachtinnern gegen die Hitzeeinwirkung durch Vorbauten oder durch eine
Isolierung geschützt ist.
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Bei einem an einen Gutbehandlungsraum angebauten Gaserzeuger, dessen
Vorderwand und dessen beide Seitenwände von außen her frei zugänglich sind, hat
man schon in diese Seitenwände eingebaute und über die Schachttiefe des Gaserzeugers
sich erstreckende Luftzuführungen vorgeschlagen. Der Abzug der erzeugten Gase erfolgte
zur Gaserzeugerrückwand hin. Abgesehen davon, daß auch hier eine zur Absinkrichtung
des Brennstoffes nachteilige Schrägführung des Gaserzeugerzu,-es vorliegt, ist bei
der freien Zugänglichkeit der Gaserzeugerseitenwände, an denen auch die Entschlackung
des
Gaserzeugers vorgesehen ist, nicht die Aufgabe vorhanden, in deren Dienst der erfindungsgemäße
Vorschlag liegt. Darüber hinaus bringen erst das Zusammenwirken der Luftzuführung
und des Gasabzuges den mit der Erfindung angestrebten Erfolg.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gaserzeugers nach
der Erfindung dargestellt. Abb. i zeigt einen Längsschnitt, Abb. 2 einen Querschnitt
durch den Gaserzeuger; Abb. 3 ist ein waagerechter Schnitt durch den Gaserzeuger,
und zwar*in ihrer oberen Hälfte nach der Linie a-b, in ihrer unteren Hälfte nach
der Linie c-d der Abb. i.
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Der Gaserzeugerschacht i wird von der Vorderwand.2, der Rückwand
3 und den beiden Seitenwänden 4 und 5 umschlossen. Über dem Schachtboden
6 liegt der Aschenraum 7, in dessen Oberteil der Planrost
8 angeordnet ist. Über dessen Roststäbe 9 gleiten die Rüttelstäbe
io, die von ,unten her durch eine Rüttelvorrichtung ii bewegt werden. Auf die Roststäbe
9 stützen sich die Aschenstöcke 12, die zwischen den Rosten 13 und 14 stehen.
13 sind einseitige Roste. Der Rost 14 ist zweiseitig. Die Roste bestehen aus dem
Trageisen 15 und den an diesem aufgehängten Roststücken 16. Eine dachförnlige Platte
17, deren Neigung steiler ist als der Böschungswinkel des Brennstoffes, deckt den
Rost oben ab.
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Der Brennstoff liegt zwischen den Rosten 13 und 14 und über diesen.
Er stützt sich auf Aschenstöcke, die über dem Planrost 8 stehen. Der oberhalb
der Roste 13 und 14 liegende Verbrennungsraum ist von einem Dampferzeuger 18 umgeben,
in dem Dampf zur Einführung unterhalb und zwischen den Rosten 13, 14 erzeugt wird.
ig ist der Gasabzug, dessen durch Schieber 2o einstellbare Gaseintrittsöffnung in
der Schachtmitte liegt. Der Brennstoff, z. B. Koks, wird oberhalb des Gasabzuges
ig in den Schacht gefüllt. Er sinkt beiderseits des Gasabzuges ig nieder, kommt
zwischen die Roste 13 und 14, sinkt nach seiner dort erfolgenden restlosen
Vergasung als Asche auf den Planrost 8, von dem und durch den hindurch er
entfernt wird. Die Vergasungsluft wird von außen in die von den Roststücken 16 gebildeten
Räume 21, :22 gebracht. Sie strömt dann durch die Roststücke 16 in den Brennstoff
und steigt in die oberhalb der Roste gelegene Verbrennungszone. Die bis dahin gebildeten
Verbrennungsprodukte steigen weiter empor, wandeln sich durch Reduktion in Generatorgas
um, welches dann durch den Gasabzug ig abzieht.
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Die vom Dampfmantel 18 umgebene Verbrennungszone ist von der Ofenvorderseite
aus zugänglich. Der Abschlußplatte bzw. Abschlußtür 23 ist ein den Brennstoff
abstützender Rost 24 vorgesetzt. :25 ist die Wasserzuleitung für den Dampferzeuger.
Durch die Leitung26 strömt der Dampf ab, der ganz oder teilweise zum Rost 13, 14
geführt werden kann.