EP0340419B1 - Vorrichtung für die Vergasung von feinkörnigen bis staubförmigen Brennstoffen - Google Patents

Vorrichtung für die Vergasung von feinkörnigen bis staubförmigen Brennstoffen Download PDF

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EP0340419B1
EP0340419B1 EP89104100A EP89104100A EP0340419B1 EP 0340419 B1 EP0340419 B1 EP 0340419B1 EP 89104100 A EP89104100 A EP 89104100A EP 89104100 A EP89104100 A EP 89104100A EP 0340419 B1 EP0340419 B1 EP 0340419B1
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EP
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burners
distributor
fuel
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lining
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EP89104100A
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Hans-Richard Baumann
Adolf Linke
Hans-Reiner Schweimanns
Karl-Heinz Dutz
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Krupp Koppers GmbH
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Krupp Koppers GmbH
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/48—Apparatus; Plants
    • C10J3/50—Fuel charging devices
    • C10J3/506—Fuel charging devices for entrained flow gasifiers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/466—Entrained flow processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/12—Heating the gasifier
    • C10J2300/1223—Heating the gasifier by burners
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S48/00—Gas: heating and illuminating
    • Y10S48/04—Powdered fuel injection

Definitions

  • the invention relates to a device for the gasification of fine-grained to dust-like fuels in the dust cloud with oxygen and / or air and, if appropriate, water vapor in a gasification reactor, which has at least two burners arranged in one plane in the side wall of the reactor, with a single supply container Fuel are supplied.
  • the autothermal gasification of fine-grained to dust-like fuels with an average grain size of approx. 50 ⁇ m in the fly dust cloud with oxygen and / or air and possibly water vapor has long been known under the name Koppers-Totzek process.
  • the fuel to be gasified and the reaction media are blown into an empty gasification reactor via the burners, where they are converted into a raw gas at temperatures above the slag melting point by partial oxidation, which can be worked up either to synthesis gas or to fuel gas.
  • the fuel can be fed to the burners via screw conveyors, which permit good quantity control.
  • the fuel is first fed by the screw conveyor to a so-called mixing head and from there it is blown into the gasification reactor by the flow of the gaseous or vaporous reaction media via the burner heads.
  • the gasification can be operated under increased pressure between 10 and 100 bar, preferably between 25 and 45 bar.
  • the print version of the Koppers-Totzek process is referred to as the PRENFLO process.
  • screw conveyors are not very suitable for transporting the fuel to the burners. Instead, pneumatic conveying with a preferably inert conveying gas is used.
  • Gasification in the dust cloud requires precise metering of fuel and reaction media.
  • High throughput gasification reactors are preferably equipped with two or more burners. For an optimal operating result, the most uniform and uniform fuel supply to all burners of the gasification reactor must be ensured. In the normal case, the fluctuation range of the flow rate density in the fuel supply should be only approx. ⁇ 2%.
  • a device for the pressure gasification of dusty fuels in which the three burners of a gasification reactor are supplied with fuel from a single supply container, the fuel being transported directly to the burners via three parallel lines.
  • the distribution container has three segment-shaped sections in its lower part, into each of which one of the lines leading to the burners projects.
  • the fuel is kept in the fluidized state in the supply container and is drawn off in this state and fed to the burners.
  • the regulation of the fuel flow takes place via measuring points which are arranged in each delivery line and which control the valves for the supply of carrier gas into the lower part of the supply container.
  • a further supply of carrier gas is provided in the delivery lines, this supply also being controlled by valves.
  • EP-A-114 334 describes a method for supplying finely divided, powdered coal to the wind forms of a tangential combustion furnace. It is provided here that the coal reaches the wind forms directly from the coal grinding plant via feed lines which have a different line routing.
  • a specially designed throttle valve is arranged in each of these lines, which has rotatable plate segments inside, which can be adjusted from the outside in such a way that a narrowing of the free flow cross section inside the throttle valve.
  • the invention has for its object to design the device of the type mentioned in such a way that a uniform and uniform fuel supply to all burners of the gasification reactor is guaranteed.
  • the device serving to solve this problem is to be characterized at the same time by the least possible outlay in terms of apparatus and is also intended to allow the greatest possible design freedom with regard to the line routing for the fuel supply to the burners.
  • the device of the type mentioned at the outset which is used to solve this problem, is characterized in that a distributor is arranged vertically below the feed container, which is connected to the burners of the gasification reactor via the lines for the fuel supply, these lines being different Have length and / or line routing and the resulting pressure loss is compensated by the installation of throttles in such a way that when the fuel enters the burner, the pressure difference between the distributor and the respective burner is the same in all cases.
  • the device shown in Fig. 1 consists of the supply container 1, in which the fuel to be gasified is located.
  • the distribution container 1 is so pressurized that a pneumatic transport of the fuel via the downstream lines to the burners 3 to 6 in Gasification reactor 2 is possible.
  • the fuel is withdrawn from the supply container 1 via the delivery line 7 and reaches the distributor 8, which is arranged relatively close below the funnel-shaped outlet of the supply container 1.
  • both the feed container 1 and the distributor 8 can be arranged at some distance from the gasification reactor 2.
  • the lines 9, 10, 11 and 12 for the fuel supply to the burners 3, 4, 5 and 6 extend from the distributor 8. As shown schematically in the figure, these cables have different lengths and routings.
  • Changes in the output of the gasification reactor 2 can be made by changing the setpoint of the differential pressure controller 20 accordingly.
  • the differential pressure regulator 20 regulates the pressure difference between the feed container 1 and the gasification reactor 2.
  • the throttles 13 can be replaced by suitable control valves of conventional design, which make it possible to set the fuel flow to each burner the same or different. In this case, the differential pressure between the feed hopper 1 and the gasification reactor 2 is kept constant.
  • FIG. 1 shows only the parts of the system necessary to explain the invention in a schematic representation.
  • the constructive design of these parts of the system that is to say in particular the feed container 1, the gasification reactor 2, the distributor 8 and the burners 3, 4, 5 and 6, was not discussed in detail since this is not the subject of the invention.
  • the supply container 1 must also be equipped with appropriate devices for the supply of fuel and for keeping the pressure constant, which are also not shown in the figure. This can also be units known for this purpose, e.g. Pressure pot conveyor or lock bunker, act.
  • the structural details of the throttle 13 can be seen in the illustration in FIG. 2, which shows a section through such a throttle.
  • the throttle consists of a cylindrical jacket 14, the outer diameter of which corresponds approximately to the flange diameter of the pipeline in which the throttle is installed. Since the throttle is flanged into this pipeline, it is also advantageous if the cylindrical jacket 14 from the the same metallic material as the pipeline. At its front and rear ends, the cylindrical jacket 14 has an inner diameter d 1 which corresponds to the inner diameter of the connected pipeline.
  • the lining 15, which consists of a wear-resistant material such as ceramic, and which can optionally be composed of several parts, is arranged within the cylindrical jacket 14. The shape of the lining 15 is such that it can accommodate the displacement body 16.
  • This is also made of a wear-resistant material and is fastened within the lining 15 by means of the webs 17 in such a way that an annular gap 18 is formed between the lining 15 and the displacement body 16, which gap corresponds to the height of the webs 17.
  • the displacer 16 has a shape in which its two ends taper conically, while a cylindrical part is located in the middle.
  • the sealing rings 19 serve to seal the lining 15 within the cylindrical jacket 14.
  • the lining 15 is pressed into the jacket 14 by the projection 21 on the flange of the pipeline to be connected.
  • the pressure loss in the throttle depends on the width and length of the annular gap 18 and the fuel / conveying gas velocity in the annular cross section of the gap 18, which is greater than in the pipeline with the diameter d 1.
  • the calculation of a throttle that proves to be suitable under the conditions of so-called flow promotion is based on experimentally determined data with a Accuracy of ⁇ 5% possible.
  • the installation of the throttle also has the advantage that coarser particles in the fuel, such as fibers, leading to blockages are already held in place and cannot first get into the burner, from which they would be far more difficult to remove.
  • care must be taken that their effect is not so great that the fuel supply to the burner is disrupted as a result of the line being blocked.

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Description

  • Vorrichtung für die Vergasung von feinkörnigen bis staubförmigen Brennstoffen.
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Vergasung von feinkörnigen bis staubförmigen Brennstoffen in der Flugstaubwolke mit Sauerstoff und/oder Luft sowie gegebenenfalls Wasserdampf in einem Vergasungsreaktor, der mindestens zwei in einer Ebene in der Seitenwand des Reaktors angeordnete Brenner aufweist, die von einem einzigen Zuteilbehälter mit Brennstoff versorgt werden.
  • Die autotherme Vergasung von feinkörnigen bis staubförmigen Brennstoffen mit einer mittleren Korngröße von ca. 50 µm in der Flugstaubwolke mit Sauerstoff und/oder Luft sowie gegebenenfalls Wasserdampf ist bereits seit langer Zeit unter dem Namen Koppers-Totzek-Verfahren bekannt. Hierbei werden der zu vergasende Brennstoff und die Reaktionsmedien über die Brenner in einen leeren Vergasungsreaktor eingeblasen und dort bei Temperaturen oberhalb des Schlackeschmelzpunktes durch Partialoxidation in ein Rohgas umgewandelt, das entweder zu Synthesegas oder zu Brenngas aufgearbeitet werden kann. Soweit dieses Verfahren unter Normaldruck durchgeführt wird, kann die Zufuhr des Brennstoffes zu den Brennern über Schneckenförderer erfolgen, die eine gute Mengenregelung zulassen. Hierbei wird der Brennstoff durch die Schneckenförderer zunächst einem sogenannten Mischkopf zugeführt und von dort durch den Strom der gas- bzw.dampfförmigen Reaktionsmedien über die Brennerköpfe in den Vergasungsreaktor eingeblasen. In neuerer Zeit geht die Tendenz jedoch dahin, dieses Verfahren so weiterzuentwickeln, daß die Vergasung unter erhöhtem Druck zwischen 10 und 100 bar, vorzugsweise zwischen 25 und 45 bar, betrieben werden kann. Die Druckversion des Koppers-Totzek-Verfahrens wird dabei als PRENFLO-Verfahren bezeichnet. In diesem Falle sind Schneckenförderer für den Transport des Brennstoffes zu den Brennern wenig geeignet. Stattdessen wird vielmehr eine pneumatische Förderung mit einem vorzugsweise inerten Fördergas angewendet.
  • Die Vergasung in der Flugstaubwolke erfordert eine genaue Dosierung von Brennstoff und Reaktionsmedien. Vergasungsreaktoren mit hoher Durchsatzleistung werden vorzugsweise mit zwei oder mehr Brennern ausgerüstet. Für ein optimales Betriebsergebnis muß für eine möglichst gleichmäßige und gleichförmige Brennstoffzufuhr zu allen Brennern des Vergasungsreaktors gesorgt werden. Hierbei soll im Normalfall der Schwankungsbereich der Förderstromdichte bei der Brennstoffzufuhr nur ca. ± 2 % betragen.
  • Zur Lösung dieses Problems ist in der DE-OS 35 09 221 bereits vorgeschlagen worden, daß je zwei Brenner eines Vergasungsreaktors von einer gemeinsamen Brennstoffzufuhreinrichtung über symmetrisch angeordnete Leitungen versorgt werden. Diese Lösung erfordert jedoch für die Aufstellung der Brennstoffzufuhreinrichung bzw. für die Leitungsführung bestimmte Symmetriebedingungen zu dem Vergasungsreaktor und bei mehr als zwei Vergasungsbrennern die Aufstellung zusätzlicher Brennstoffzufuhreinrichtungen. Diese Bedingungen haben entsprechende Investitions- und damit Betriebskosten zur Folge und stellen keine optimale Lösung des anstehenden Problems dar.
  • Aus der FR-A-2 403 377 ist eine Vorrichtung zur Druckvergasung staubförmiger Brennstoffe bekannt, bei der die drei Brenner eines Vergasungsreaktors von einem einzigen Zuteilbehälter mit Brennstoff versorgt werden, wobei der Brennstoff über drei parallel verlaufende Leitungen unmittelbar zu den Brennern transportiert wird. Der Zuteilbehälter weist in diesem Falle in seinem Unterteil drei segmentförmige Abschnitte auf, in die jeweils eine der zu den Brennern führenden Leitungen hineinragt. Der Brennstoff wird im Zuteilbehälter im fluidisierten Zustand gehalten und in diesem Zustand nach oben abgezogen und den Brennern zugeführt. Die Regelung des Brennstoffstromes erfolgt über Meßstellen, die in jeder Förderleitung angeordnet sind, und die die Ventile für die Zufuhr von Trägergas in den Unterteil des Zuteilbehälters steuern. Außerdem ist eine weitere Zufuhr von Trägergas in die Förderleitungen vorgesehen, wobei diese Zufuhr ebenfalls durch Ventile gesteuert wird. Die Erfahrungen in der Praxis haben allerdings gezeigt, daß die vorstehend beschriebene unmittelbare Versorgung der Brenner aus dem Zuteilbehälter insbesondere dann Probleme verursachen kann, wenn der Vergasungsreaktor eine größere Anzahl von Brennern aufweist, die alle von einem einzigen Zuteilbehälter versorgt werden sollen. Beim Betrieb des Vergasungsreaktors können nämlich gelegentlich Störungen an einzelnen Brennern auftreten, die sich dann sofort auf die Betriebsverhältnisse im Zuteilbehälter auswirken, der seinerseits ja auch an ein System zur Brennstoffzufuhr und Druckbeaufschlagung angeschlossen ist. Außerdem bedingt der unmittelbare Anschluß der Brenner an den Zuteilbehälter eine relativ komplizierte Ausführungsform desselben mit separaten Austrittsschächten sowie separaten Meß- und Regeleinrichtungen für jede einzelne Förderleitung. Diese Probleme werden dabeinatürlich umso größer, je größer die Zahl der an den Zuteilbehälter anzuschließenden Brenner ist.
  • Die EP-A-114 334 beschreibt ein Verfahren für die Zuführung von feinzerteilter, pulverförmiger Kohle zu den Windformen eines Tangentialverbrennungsofens. Hierbei ist vorgesehen, daß die Kohle direkt von der Kohlemahlanlage über Zuführungsleitungen, die eine unterschiedliche Leitungsführung aufweisen, in die Windformen gelangt. Um den Fluß des Kohle-Luftgemisches in den Zuführungsleitungen zu vergleichmäßigen, ist in jeder dieser Leitungen ein speziell konstruiertes Drosselventil angeordnet, das in seinem Innern drehbare Plattensegmente aufweist, die von außen in der Weise verstellt werden können, daß sich dadurch eine Verengung des freien Strömungsquerschnittes innerhalb des Drosselventils ergibt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend auszugestalten, daß eine gleichmäßige und gleichförmige Brennstoffversorgung aller Brenner des Vergasungsreaktors gewährleistet ist. Die der Lösung dieser Aufgabe dienende Vorrichtung soll sich dabei gleichzeitig durch einen möglichst geringen apparativen Aufwand auszeichnen und soll außerdem hinsichtlich der Leitungsführung für die Brennstoffzufuhr zu den Brennern einen möglichst weitgehenden Gestaltungsspielraum zulassen.
  • Die der Lösung dieser Aufgabe dienende Vorrichtung der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß senkrecht unter dem Zuteilbehälter ein Verteiler angeordnet ist, der mit den Brennern des Vergasungsreaktors über die Leitungen für die Brennstoffzufuhr verbunden ist, wobei diese Leitungen eine unterschiedliche Länge und/oder Leitungsführung aufweisen und der dadurch bedingte Druckverlust durch den Einbau von Drosseln in der Weise ausgeglichen wird, daß beim Eintritt des Brennstoffes in die Brenner die Druckdifferenz zwischen dem Verteiler und dem jeweiligen Brenner in allen Fällen gleich ist.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich somit durch das Zusammenwirken folgender Merkmale aus:
    • a) Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind alle Leitungen für die Brennstoffzufuhr zu den Brennern an einen Verteiler angeschlossen, der vom Zuteilbehälter mit Brennstoff versorgt wird. Dieser Verteiler ist dabei in der Regel senkrecht und möglichst dicht unter dem Auslauf des Zuteilbehälters angeordnet und mit diesem durch eine starre Förderleitung verbunden, wobei auf eine Zugabe von Fördergas in diese Leitung verzichtet wird. Vom Verteiler gehen hierbei im Normalfall vier Leitungen für die Brennstoffzufuhr zu den Brennern ab. Ist dagegen die Zahl der Brenner im Vergasungsreaktor größer als vier, so können zwei oder - bei entsprechend großer Brennerzahl - mehr als zwei Verteiler vorgesehen sein, wobei der zweite und jeder weitere Verteiler in einer Leitung für die Brennstoffzufuhr vom ersten Verteiler zu den Brennern angeordnet ist. Selbstverständlich weisen diese zusätzlichen Verteiler ebenfalls Leitungen für die Brennstoffzufuhr zu den ihnen zugeordneten Brennern auf. Da somit auf einen unmittelbaren Anschluß der Brenner an den Zuteilbehälter verzichtet wird, erfolgt der Abzug der Brennstoffe aus dem Zuteilbehälter nur über eine einzige Förderleitung. Der Zuteilbehälter kann daher, wie in Fig. 1 dargestellt ist, eine einfache und kostengünstige Bauform aufweisen.
    • b) Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird auf symmetrische Leitungen für die Brennstoffzufuhr zu den Brennern des Vergasungsreaktors verzichtet. Diese Leitungen können vielmehr eine unterschiedliche Länge und/oder Leitungsführung aufweisen, so daß die besonderen betrieblichen Gegebenheiten sowie die Erfordernisse der Wartung und Bedienung in optimaler Weise berücksichtigt werden können. Der hierbei auftretende, durch die Länge und/oder Leitungsführung (Zahl der Umlenkungen) bedingte Druckverlust, der natürlich in diesem Falle in jeder Leitung unterschiedlich groß sein kann, wird durch den Einbau spezieller Drosseln egalisiert. Anstelle dieser Drosseln können hierbei gegebenenfalls auch Regelventile herkömmlicher Bauart verwendet werden. Dabei kann in der Leitung mit dem zu erwartenden höchsten Druckverlust auf den Einbau einer Drossel ganz verzichtet werden.
  • Weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den vorliegenden Unteransprüchen und sollen nachfolgend an Hand der Abbildungen erläutert werden. Hierbei zeigen:
    • Fig. 1 ein Fließschema einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Verteiler,
    • Fig. 2 einen Schnitt durch eine Drossel.
  • Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung besteht aus dem Zuteilbehälter 1, in dem sich der zu vergasende Brennstoff befindet. Der Zuteilbehälter 1 steht dabei so unter Druck, daß ein pneumatischer Transport des Brennstoffes über die nachgeschalteten Leitungen zu den Brennern 3 bis 6 im Vergasungsreaktor 2 möglich ist. Zu diesem Zweck wird der Brennstoff aus dem Zuteilbehälter 1 über die Förderleitung 7 abgezogen und gelangt in den Verteiler 8. Dieser ist dabei relativ dicht unterhalb des trichterförmigen Auslaufes des Zuteilbehälters 1 angeordnet. Wie aus der Abbildung zu erkennen ist, können sowohl der Zuteilbehälter 1 als auch der Verteiler 8 in einigem Abstand vom Vergasungsreaktor 2 angeordnet sein. Vom Verteiler 8 gehen die Leitungen 9, 10, 11 und 12 für die Brennstoffzufuhr zu den Brennern 3, 4, 5 und 6 ab. Wie in der Abbildung schematisch dargestellt ist, weisen diese Leitungen eine unterschiedliche Länge und Leitungsführung auf. Der daraus resultierende unterschiedliche Druckverlust in den Leitungen 9, 1o 11 und 12 wird erfindungsgemäß durch den Einbau von Drosseln 13 in der Weise ausgeglichen, daß beim Eintritt des Brennstoffes in die Brenner 3, 4, 5 und 6 der Druckverlust zwischen dem Verteiler 8 und dem jeweiligen Brenner in allen Fällen gleich ist. Das heißt, in der Leitung, die auf Grund ihrer Länge und Leitungsführung den geringsten Druckverlust aufweist, muß die Wirkung der Drossel 13 am stärksten sein, während umgekehrt in die Leitung mit dem höchsten Druckverlust überhaupt keine Drossel 13 eingebaut zu werden braucht. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dies die Leitung 10. Auf konstruktive Einzelheiten der Drossel 13 wird weiter unten noch eingegangen werden.
  • Änderungen in der Leistung des Vergasungsreaktors 2 können durch entsprechende Sollwertveränderung des Differenzdruckreglers 20 erfolgen. Durch diesen Differenzdruckregler 20 wird die Druckdifferenz zwischen dem Zuteilbehälter 1 und dem Vergasungsreaktor 2 geregelt. Alternativ können die Drosseln 13 durch geeignete Regelventile herkömmlicher Bauart ersetzt werden, die es ermöglichen, den Brennstoffstrom zu jedem Brenner gleich oder unterschiedlich einzustellen. In diesem Fall wird der Differenzdruck zwischen Zuteilbunker 1 und Vergasungsreaktor 2 konstant gehalten.
  • Die Abbildung in Fig. 1 zeigt nur die zur Erläuterung der Erfindung notwendigen Anlagenteile in schematischer Darstellung. Auf die konstruktive Ausgestaltung dieser Anlagenteile, das heißt insbesondere des Zuteilbehälters 1, des Vergasungsreaktors 2, des Verteilers 8 sowie der Brenner 3, 4, 5 und 6 wurde dabei nicht näher eingegangen, da dies nicht Gegenstand der Erfindung ist. Es kann aber davon ausgegangen werden, daß es sich hierbei um bekannte, für diesen Zweck geeignete Konstruktionen handelt. Selbstverständlich muß der Zuteilbehälter 1 auch mit entsprechenden Einrichtungen für das Nachfördern des Brennstoffes sowie das Konstanthalten des Druckes ausgerüstet sein, die in der Abbildung ebenfalls nicht dargestellt sind. Auch hierbei kann es sich um für diesen Zweck bekannte Aggregate, wie z.B. Drucktopfförderer oder Schleusbunker, handeln.
  • Die konstruktiven Einzelheiten der Drossel 13 sind der Abbildung in Fig. 2 zu entnehmen, die einen Schnitt durch eine derartige Drossel zeigt. Die Drossel besteht dabei aus einem zylindrischen Mantel 14, dessen äußerer Durchmesser etwa dem Flanschdurchmesser der Rohrleitung entspricht, in der die Drossel eingebaut ist. Da die Drossel in diese Rohrleitung eingeflanscht ist, ist es außerdem vorteilhaft, wenn der zylindrische Mantel 14 aus dem gleichen metallischen Material besteht wie die Rohrleitung. An seinem vorderen und hinteren Ende weist der zylindrische Mantel 14 einen inneren Durchmesser d₁ auf, der dem inneren Durchmesser der angeschlossenen Rohrleitung entspricht. Innerhalb des zylindrischen Mantels 14 ist die Auskleidung 15 angeordnet, die aus einem verschleißfesten Material, wie z.B. Keramik, besteht und gegebenenfalls aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein kann. Die Auskleidung 15 ist in ihrer Formgebung so ausgestaltet, daß sie den Verdrängungskörper 16 aufnehmen kann. Dieser besteht ebenfalls aus einem verschleißfesten Material und ist mittels der Stege 17 so innerhalb der Auskleidung 15 befestigt, daß zwischen der Auskleidung 15 und dem Verdrängungskörper 16 ein ringförmiger Spalt 18 gebildet wird, der der Höhe der Stege 17 entspricht. Wie aus der Abbildung ersichtlich ist, weist der Verdrängungskörper 16 eine Formgebung auf, bei der sich seine beiden Enden kegelförmig verjüngen, während sich in der Mitte ein zylindrischer Teil befindet. Die Dichtringe 19 dienen der Abdichtung der Auskleidung 15 innerhalb des zylindrischen Mantels 14. Durch den Vorsprung 21 am Flansch der anzuschließenden Rohrleitung wird die Auskleidung 15 im Mantel 14 angepreßt. Der Druckverlust in der Drossel richtet sich nach der Breite und Länge des ringförmigen Spaltes 18 sowie der Brennstoff-/Fördergasgeschwindigkeit im Ringquerschnitt des Spaltes 18, die größer ist als in der mit dem Durchmesser d₁ ausgeführten Rohrleitung.
  • Die Berechnung einer sich unter den Bedingungen der sogenannten Fließförderung als geeignet erweisenden Drossel ist aufgrund experimentell ermittelter Daten mit einer Genauigkeit von ± 5 % möglich. Der Einbau der Drossel hat neben dem gewünschten Druckverlust auch noch den Vorteil, daß dort gröbere, zu Verstopfungen führende Partikel im Brennstoff, wie z.B. Fasern, bereits festgehalten werden und nicht erst in den Brenner gelangen können, aus dem sie weit schwerer zu entfernen wären. Selbstverständlich muß bei der Auslegung der Drosseln darauf geachtet werden, daß ihre Wirkung nicht so groß ist, daß es zu einer Störung der Brennstoffzufuhr zum Brenner infolge Verstopfung der Leitung kommt.

Claims (6)

1. Vorrichtung für die Vergasung von feinkörnigen bis staubförmigen Brennstoffen in der Flugstaubwolke mit Sauerstoff und/oder Luft sowie gegebenenfalls Wasserdampf in einem Vergasungsreaktor, der mindestens zwei in einer Ebene in der Seitenwand des Reaktors angeordnete Brenner aufweist, die von einem einzigen Zuteilbehälter mit Brennstoff versorgt werden, dadurch gekennzeichnet, daß senkrecht unter dem Zuteilbehälter ein Verteiler (8) angeordnet ist, der mit den Brennern (3, 4, 5 und 6) des Vergasungsreaktors (2) über die Leitungen (9, 10, 11 und 12) für die Brennstoffzufuhr verbunden ist, wobei diese Leitungen eine unterschiedliche Länge und/oder Leitungsführung aufweisen und der dadurch bedingte Druckverlust durch den Einbau von Drosseln (13) in der Weise ausgeglichen wird, daß beim Eintritt des Brennstoffes in die Brenner (3, 4, 5 und 6) die Druckdifferenz zwischen dem Verteiler (8) und dem jeweiligen Brenner in allen Fällen gleich ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitung (10) für die Brennstoffzufuhr vom Verteiler (8) zum Brenner (4), die den höchsten Druckverlust aufweist, keine Drossel (13) eingebaut wird.
3. Vorrichtung nach den Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Verteiler in der Weise vorgesehen sind, daß der zweite und jeder weitere Verteiler in einer Leitung für die Brennstoffzufuhr vom ersten Verteiler (8) zu den Brennern (3, 4, 5 und 6) angeordnet ist und daß von diesem nachgeschalteten Verteiler wiederum Leitungen für die Brennstoffzufuhr zu weiteren Brennern abgehen.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler (8) mit dem Zuteilbehälter (1) über eine kurze Förderleitung (7) verbunden ist, wobei diese Förderleitung (7) keinen Anschluß für die zusätzliche Zufuhr von Fördergas aufweist.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (13) aus einem zylindrischen Mantel (14) mit einer Auskleidung (15) aus einem verschleißfesten Material besteht, wobei innerhalb der Auskleidung (15) ein Verdrängungskörper (16) aus verschleißfestem Material so angeordnet ist, daß zwischen der Auskleidung (15) und dem Verdrängungskörper (16) ein ringförmiger Spalt (18) gebildet wird.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängungskörper (16) eine Formgebung aufweist, bei der sich seine beiden Enden kegelförmig verjüngen, während sich in der Mitte ein zylindrischer Teil befindet.
EP89104100A 1988-04-21 1989-03-08 Vorrichtung für die Vergasung von feinkörnigen bis staubförmigen Brennstoffen Expired - Lifetime EP0340419B1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3813357 1988-04-21
DE3813357A DE3813357A1 (de) 1988-04-21 1988-04-21 Vorrichtung fuer die vergasung von feinkoernigen bis staubfoermigen brennstoffen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0340419A1 EP0340419A1 (de) 1989-11-08
EP0340419B1 true EP0340419B1 (de) 1992-02-26

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EP89104100A Expired - Lifetime EP0340419B1 (de) 1988-04-21 1989-03-08 Vorrichtung für die Vergasung von feinkörnigen bis staubförmigen Brennstoffen

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EP (1) EP0340419B1 (de)
CN (1) CN1020628C (de)
CS (1) CS275725B6 (de)
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DE (2) DE3813357A1 (de)
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