EP4428439A1 - Discharge device for a fixed-bed gasifier - Google Patents

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Publication number
EP4428439A1
EP4428439A1 EP24161995.6A EP24161995A EP4428439A1 EP 4428439 A1 EP4428439 A1 EP 4428439A1 EP 24161995 A EP24161995 A EP 24161995A EP 4428439 A1 EP4428439 A1 EP 4428439A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sleeve
wall
gasifier
interior
cleaning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24161995.6A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Blasius Gerg
Stefan WÄSLER
Ludwig FEICHTNER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Modell und Formenbau Blasius Gerg GmbH
Original Assignee
Modell und Formenbau Blasius Gerg GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Modell und Formenbau Blasius Gerg GmbH filed Critical Modell und Formenbau Blasius Gerg GmbH
Publication of EP4428439A1 publication Critical patent/EP4428439A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/20Apparatus; Plants
    • C10J3/34Grates; Mechanical ash-removing devices
    • C10J3/36Fixed grates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/24Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having a vertical, substantially cylindrical, combustion chamber
    • F23G5/245Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having a vertical, substantially cylindrical, combustion chamber with perforated bottom or grate
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/24Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having a vertical, substantially cylindrical, combustion chamber
    • F23G5/26Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having a vertical, substantially cylindrical, combustion chamber having rotating bottom
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/24Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having a vertical, substantially cylindrical, combustion chamber
    • F23G5/28Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having a vertical, substantially cylindrical, combustion chamber having raking arms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23HGRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H15/00Cleaning arrangements for grates; Moving fuel along grates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23HGRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H9/00Revolving-grates; Rocking or shaking grates
    • F23H9/02Revolving cylindrical grates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2200/00Details of gasification apparatus
    • C10J2200/36Moving parts inside the gasification reactor not otherwise provided for
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2201/00Pretreatment
    • F23G2201/30Pyrolysing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2201/00Pretreatment
    • F23G2201/30Pyrolysing
    • F23G2201/303Burning pyrogases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23HGRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H2700/00Grates characterised by special features or applications
    • F23H2700/005Rotary grates with vertical axis

Definitions

  • the invention relates to a discharge device for a fixed bed gasifier, in particular for a direct current fixed bed gasifier, for producing a combustible gas from carbonaceous materials, and to a fixed bed gasifier, in particular a direct current fixed bed gasifier, for producing a combustible gas from carbonaceous materials with a discharge device.
  • Fixed bed gasifiers are usually used to produce a combustible gas from solid carbonaceous materials, such as biomass, which can be used in downstream gas turbines or combined heat and power plants to generate electricity or heat.
  • An example of a fixed bed gasifier is the cocurrent fixed bed gasifier, which is characterized by the fact that the feed direction of the solid carbonaceous materials coincides with the flow direction of the supplied combustion air and the combustible gas produced.
  • fixed bed gasifiers have different reaction zones, comprising a heating zone in which the carbonaceous materials are heated and dried, an adjoining pyrolytic decomposition zone in which the dried carbonaceous materials are converted into coke, producing volatile gases, an adjoining oxidation zone in which the long-chain organic compounds of the volatile gases produced during pyrolysis are thermally broken down by the addition of oxygen at very high temperatures, producing, for example, carbon dioxide and water, and a reduction zone adjoining the oxidation zone in which the compounds produced in the oxidation zone react with the coke to form the desired combustible gas, which may include, for example, methane and/or hydrogen.
  • a disadvantage of conventional fixed bed gasifiers is that they often have relatively high requirements for the size of the carbonaceous material, for example dimensions of 3 cm x 3 cm x 5 cm, and for the water content, for example less than 20%.
  • the size of the carbonaceous material for example dimensions of 3 cm x 3 cm x 5 cm
  • the water content for example less than 20%.
  • a grate In order to separate foreign bodies from the carbonaceous materials, a grate is often used in a conventional fixed bed gasifier, which, however, often becomes clogged by ash that is produced from the carbonaceous materials during operation of the fixed bed gasifier, so that a corresponding grate must be cleaned at great expense for this reason, which leads to operational failures and thus to an increased service life of corresponding conventional fixed bed gasifiers.
  • the present invention is based on the object of enabling an effective separation of foreign bodies in a fixed bed gasifier with a simultaneous advantageous flow of gas generated in the fixed bed gasifier and ash generated in the fixed bed gasifier.
  • the object of the invention is achieved by a discharge device for a fixed bed gasifier for generating a combustible gas from carbonaceous materials, with a sleeve-shaped body which can be positioned in a gasifier interior of the fixed bed gasifier, wherein the sleeve-shaped body has a body wall, wherein the body wall has a body outer side which can be turned towards the gasifier interior of the fixed bed gasifier, wherein the body wall has a body inner side which delimits a sleeve interior of the sleeve-shaped body, and wherein the body wall has at least one wall opening on an underside of the sleeve-shaped body, wherein a plurality of discharge openings are formed in the body wall, which extend from the body outer side through the body wall to the body inner side in order to fluidically connect the sleeve interior to the gasifier interior, wherein the discharge openings each have an opening width which is selected such that the gas in the the combustible
  • the sleeve-shaped body is designed as a hollow cylinder which has the wall opening formed in the underside of the sleeve-shaped body and which has a further wall opening on an upper side opposite the underside of the sleeve-shaped body.
  • the sleeve-shaped body designed as a hollow cylinder has a cylinder axis which extends from a center point of the wall opening of the sleeve-shaped body to a center point of the further wall opening of the sleeve-shaped body.
  • the at least one cleaning web extends in particular parallel to the cylinder axis along the outside of the sleeve-shaped body and at a distance from the outside of the sleeve-shaped body.
  • the at least one cleaning web is spaced radially from the sleeve-shaped body.
  • a radial axis extending from the cylinder axis parallel to the top and bottom of the sleeve-shaped body and intersecting the body wall and the at least one cleaning web defines a distance between the outside of the body wall and the at least one cleaning web.
  • the at least one cleaning web is radially spaced from the sleeve-shaped body over its entire length along the radial axis.
  • the at least one cleaning bar is fixed by the rotatable cleaning body in such a way that the distance between the at least one cleaning bar and the outside of the body wall of the sleeve-shaped body remains constant during rotation of the rotatable cleaning body.
  • a second end of the at least one cleaning web facing the underside of the sleeve-shaped body is fixed to the rotatable cleaning body, and/or a first end of the at least one cleaning web facing an upper side of the sleeve-shaped body is fixed to the rotatable cleaning body.
  • the sufficiently small opening width of the discharge openings ensures that foreign bodies, such as stones and/or nails, which may be present in the carbonaceous material, cannot pass through the discharge openings and are retained in the gasifier interior of the fixed bed gasifier.
  • the rotation of the rotatable cleaning body ensures that carbonaceous material deposited on the outside of the sleeve-shaped body, in particular also comprising ash, is loosened by the at least one cleaning web guided around the outside of the sleeve-shaped body and thus the discharge openings can be kept clear, so that gas generated in the fixed bed gasifier and the ash produced thereby can be effectively discharged through the discharge openings into the sleeve interior of the sleeve-shaped body, wherein the discharged gas and the discharged ash can leave the sleeve-shaped body again through the wall opening in the underside of the body wall.
  • the advantageous rotation of the rotatable cleaning body ensures a constant gas and ash flow in the fixed bed gasifier, which is essential for advantageous energy generation with the fixed bed gasifier.
  • the fixed bed gasifier according to the present invention is a co-current fixed bed gasifier, which is characterized in that the supply direction of the solid carbonaceous materials coincides with the flow direction of supplied combustion air and the generated combustible gas.
  • the fixed bed gasifier according to the present invention is a countercurrent fixed bed gasifier, which is characterized in that the supply direction of the solid carbonaceous materials is opposite to the flow direction of supplied combustion air and the generated combustible gas.
  • the fixed bed gasifier according to the present invention is a double-fire gasifier, which is characterized in that a further burner is connected downstream of the direct current gasifier.
  • the fixed bed gasifier according to the present invention is a multi-stage gasifier, which is characterized in that the pyrolysis zone and the gasification zone are spatially separated.
  • the discharge openings formed in the body wall are designed as discharge gaps which run around the body wall at least in sections.
  • the drainage gaps formed within the body wall completely surround the body wall.
  • the discharge columns encircle the body wall along a column circumferential direction.
  • the opening width, in particular column width, of the discharge openings, in particular discharge columns extends orthogonally to the opening circumferential direction, in particular column circumferential direction.
  • the discharge openings surrounding the body wall are arranged at a distance from one another in the body wall.
  • the discharge openings surrounding the body wall are each spaced identically from one another.
  • the body wall of the sleeve-shaped body is formed in one piece.
  • the opening width of the discharge openings is between 0.2 mm and 10 mm, preferably between 1 mm and 10 mm, more preferably between 2 mm and 8 mm, even more preferably between 3 mm and 7 mm, most preferably between 4 mm and 6 mm, and most preferably 5 mm.
  • the corresponding opening width of the discharge openings is optimal in order, on the one hand, to effectively prevent foreign bodies with a larger diameter than the opening width from passing through the discharge openings and to retain corresponding foreign bodies in the carburetor interior, and, on the other hand, to be able to discharge ash and gas from the carburetor interior through the discharge openings.
  • all discharge openings have an identical opening width.
  • the discharge device has a cover element which closes off an upper side of the sleeve-shaped body and an upper side wall of the rotatable cleaning body, wherein the cover element is designed in particular as a cover element which tapers upwards from the sleeve-shaped body and the rotatable cleaning body.
  • the cover element prevents the carbon-containing material from penetrating into the interior of the case from above without being filtered through the discharge openings.
  • the tapered shape of the cover element in particular ensures that material hitting the cover element from above is effectively collected on the top of the cover element. so that the material flow in the fixed bed gasifier from top to bottom is not impaired.
  • the tapered cover element is shaped as a hollow cone which has a tip and a circumferential surface surrounding the tip.
  • a plurality of guide ribs are arranged on the cover element, wherein the guide ribs are designed to divert material contained in the carburetor interior that impinges on the cover element from above from the upper side of the cover element.
  • the guide ribs extend radially from the tip along the lateral surface and delimit the guide areas arranged between the guide ribs for guiding the material.
  • the body wall on the underside of the sleeve-shaped body is completely open to form the wall opening, or the body wall on the underside of the sleeve-shaped body has a body wall underside which delimits the sleeve interior at least in sections, wherein the at least one wall opening is arranged in the body wall underside, and wherein the gas and the ash can be discharged from the sleeve interior through the wall opening.
  • the wall opening in the underside of the sleeve-shaped body, or in the underside of the body wall ensures that gas and ash are effectively removed from the interior of the sleeve-shaped body, so that the unhindered flow of gas and ash in the fixed bed gasifier is guaranteed.
  • a drive shaft connected to a drive of the fixed bed gasifier is arranged in the sleeve interior, which is connected to the rotatable cleaning body, wherein the drive is designed to rotate the drive shaft and to cause the rotation of the rotatable cleaning body connected to the drive shaft, and wherein the drive shaft is guided in particular through the at least one wall opening into the sleeve interior.
  • the discharge openings are designed as discharge gaps which run around the body wall at least in sections, in particular completely, wherein the discharge gaps running around the body wall at least in sections, in particular completely, are each arranged in the body wall at a distance from one another by circumferential sleeve regions of the body wall.
  • the circumferential sleeve regions each have a sleeve region width which extends parallel to the opening width of the discharge openings, wherein in particular all circumferential sleeve regions arranged between the circumferential discharge openings have an identical sleeve region width.
  • the sleeve-shaped body has a circumferential flange on an underside, on which an underside of a wall of the rotatable cleaning body is slidably arranged in order to enable rotation of the rotatable cleaning body relative to the sleeve-shaped body.
  • the slidable connection between the circumferential flange of the sleeve-shaped body and the underside of the wall of the rotatable cleaning body comprises a groove-web connection.
  • the at least one cleaning web has a web inner side which faces the body outer side of the body wall of the sleeve-shaped body, wherein the web inner side of the at least one cleaning web is spaced from the body outer side of the body wall of the sleeve-shaped body.
  • the at least one cleaning web has a web outer side which faces away from the body outer side of the body wall of the sleeve-shaped body, wherein the at least one cleaning web has at least one material projection which is arranged on the web outer side and extends from the web outer side into the gasifier interior of the fixed bed gasifier, and wherein the material projection is designed to move the carbon-containing material arranged in the gasifier interior of the fixed bed gasifier when the cleaning body rotates.
  • the material projection arranged on the outside of the web and extending into the gasifier interior of the fixed bed gasifier rotates when the rotating cleaning body rotates and can therefore effectively move and loosen the material, in particular the carbonaceous material and/or the ash, in the gasifier interior.
  • the at least one material projection has a plate shape, and the at least one material projection is in particular designed as a wing.
  • the at least one material projection comprises a single material projection or a plurality of material projections.
  • the rotatable cleaning body has an upper side wall and/or a lower side wall, wherein the at least one cleaning web is connected to the upper side wall and/or the lower side wall.
  • the cleaning body has only one upper side wall, which is connected to the at least one cleaning web.
  • the cleaning body has an upper side wall and a lower side wall, wherein the at least one cleaning web is connected to the upper side wall and the lower side wall.
  • the upper side wall has at least one first web receptacle in which a first end of the at least one cleaning web facing the upper side wall is received and fixed.
  • the at least one cleaning bar has a widening at the first end of the cleaning bar in order to achieve effective stabilization of the cleaning bar.
  • the underside wall has at least one second web receptacle, in which a second end of the respective cleaning web facing the underside wall is received and fixed.
  • the rotatable cleaning body has a rotatable rotary shaft which extends along a sleeve center axis of the sleeve-shaped body, in particular the cylinder axis of the sleeve-shaped body designed as a hollow cylinder, wherein a shaft opening is formed in the upper side wall and/or the lower side wall in alignment with one another, through which the rotatable rotary shaft is guided.
  • a shaft opening through which the rotatable rotation shaft is guided is formed in the top wall and in the bottom wall, each in alignment with one another.
  • a shaft opening through which the rotatable rotation shaft is guided is formed only in the top wall.
  • the rotatable rotary shaft extends beyond the top wall, and in particular at least one material projection is arranged on the extension region of the rotary shaft extending beyond the top wall, which projection is designed to move the carbon-containing material arranged in the gasifier interior of the fixed bed gasifier when the cleaning body rotates.
  • the at least one material projection comprises a single material projection or a plurality of material projections.
  • the rotatable rotary shaft is connected to the upper side wall of the rotatable cleaning body by a holding element.
  • the holding element is arranged on an underside of the top wall facing the sleeve interior.
  • the holding element is arranged on an upper side of the top wall facing away from the sleeve interior.
  • the rotatable cleaning body has a plurality of cleaning webs which extend along the outside of the body wall of the sleeve-shaped body and are arranged at a distance from the outside of the body, wherein the plurality of cleaning webs are arranged in particular symmetrically with respect to a sleeve center axis of the sleeve-shaped body on the rotatable cleaning body.
  • the plurality of cleaning webs comprise two, three, four, five, six, seven, eight, nine or ten cleaning webs which are arranged at a distance from one another, wherein the plurality of cleaning webs are arranged in particular symmetrically with respect to the sleeve center axis of the sleeve-shaped body on the rotatable cleaning body.
  • the rotatable cleaning body has three cleaning webs which extend along the outside of the body wall of the sleeve-shaped body and are spaced from the outside of the body, wherein in particular two adjacent cleaning webs of the three cleaning webs enclose an angle of 120° with respect to a sleeve center axis of the sleeve-shaped body.
  • the object of the invention is achieved by a fixed bed gasifier for producing a combustible gas from carbonaceous materials with a discharge device according to the first aspect, wherein the fixed bed gasifier has a gasifier wall with an inner wall side facing the gasifier interior, wherein the discharge device is arranged in the gasifier interior at a distance from the inner wall side.
  • the discharge device arranged in the carburetor interior at a distance from the inside of the gasifier wall ensures that a sufficient free volume remains between the discharge device and the inside of the gasifier wall through which the ash and the gas can be effectively conveyed through the gasifier interior, so that an advantageous flow of gas and ash through the discharge openings of the discharge device is ensured.
  • the fixed bed gasifier according to the present invention is a co-current fixed bed gasifier, which is characterized in that the supply direction of the solid carbonaceous materials coincides with the flow direction of supplied combustion air and the generated combustible gas.
  • the fixed bed gasifier according to the present invention is a countercurrent fixed bed gasifier, which is characterized in that the supply direction of the solid carbonaceous materials is opposite to the flow direction of supplied combustion air and the generated combustible gas.
  • the fixed bed gasifier according to the present invention is a double-fire gasifier, which is characterized in that a further burner is connected downstream of the direct current gasifier.
  • the fixed bed gasifier according to the present invention is a multi-stage gasifier, which is characterized in that the pyrolysis zone and the gasification zone are spatially separated.
  • a wall cavity of the carburetor wall is formed between a wall outer side and the wall inner side of the carburetor wall, wherein in particular the wall cavity is filled with bulkhead material.
  • the gasifier wall is shaped as a hollow cylinder which is closed at least in sections on an upper side and/or on a lower side of the fixed bed gasifier.
  • This provides the technical advantage of ensuring effective separation of the carburetor interior from the outside of the fixed bed carburetor.
  • the fixed bed gasifier has a supply opening in the upper side of the gasifier wall for supplying the carbon-containing materials into the gasifier interior, and/or the fixed bed gasifier has a discharge opening in a lower region of the gasifier wall for discharging combustible gas generated in the fixed bed gasifier from the gasifier interior.
  • the carburetor interior has a reduction zone in which the combustible gas is generated, wherein the combustible gas can in particular comprise methane and/or hydrogen, and wherein the discharge device is arranged in the reduction zone of the carburetor interior.
  • This provides the technical advantage of ensuring effective removal of gas from the reduction zone through the discharge openings.
  • the fixed bed gasifier has a drive which is connected to a drive shaft which is arranged in the sleeve interior of the sleeve-shaped body of the discharge device, wherein the drive shaft is connected to the rotatable cleaning body of the discharge device, wherein the drive is designed to rotate the drive shaft and to cause the rotation of the rotatable cleaning body connected to the drive shaft, and wherein the drive shaft is guided in particular through the at least one wall opening into the sleeve interior.
  • the fixed bed gasifier has a sensor for detecting a gas pressure in the carburetor interior of the fixed bed gasifier, and the fixed bed gasifier has a controller which is connected in terms of control technology to the drive and to the sensor, wherein the controller is designed to regulate the speed of the rotatable cleaning body coupled to the drive as a function of the gas pressure detected by the sensor.
  • the embodiments mentioned for the subject matter of the first aspect are also embodiments for the subject matter of the second aspect.
  • the embodiments mentioned for the subject matter of the second aspect are also embodiments for the subject matter of the first aspect.
  • Figure 1 shows a schematic side view of a conventional fixed bed gasifier in cross section.
  • the fixed bed gasifier 200 shown serves to generate a combustible gas from carbonaceous materials, such as biomass.
  • the combustible gas generated by the fixed bed gasifier 200 can be fed, for example, to a gas turbine for generating electrical power or to a combined heat and power plant for generating heat and electrical power.
  • the fixed bed gasifier 200 shown is in particular a direct current fixed bed gasifier 200, which is characterized in that the feed direction of the solid carbonaceous materials coincides with the flow direction of the supplied combustion air and the generated combustible gas.
  • the fixed bed gasifier 200 can also be a double-fire gasifier, which is characterized in that a further burner is connected downstream of the direct current gasifier, or a multi-stage gasifier, which is characterized in that the pyrolysis zone and the gasification zone are spatially separated.
  • the fixed bed gasifier 200 shown has a gasifier wall 201 with a wall inner side 203 which delimits a gasifier interior 205 of the fixed bed gasifier 200.
  • the gasifier wall 201 of the fixed bed gasifier 200 is shaped as a hollow cylinder, wherein the gasifier wall 201 is closed at least in sections on the upper side 207 and on the lower side 209.
  • the fixed bed gasifier 200 has a feed opening 211 in the upper side 207 of the gasifier wall 201 for feeding carbon-containing materials, in particular biomass, into the gasifier interior 205.
  • the carbonaceous materials are first introduced through the feed opening 211 into the heating zone 213 of an upper region of the carburetor interior 205, in which the carbonaceous materials are heated and dried.
  • the dried carbonaceous materials are transferred from the heating zone 213 to the pyrolytic decomposition zone 214, in which the dried carbonaceous materials are converted into coke, thereby producing volatile gases.
  • the coke and the volatile gases then enter the oxidation zone 215, in which, with the supply of oxygen through the air nozzles 217 and at very high temperatures of sometimes more than 1000 °C, the long-chain organic compounds of the volatile gases produced during pyrolysis are thermally broken down, and carbon dioxide and water, for example, are produced.
  • the compounds produced in the oxidation zone 215 react with the coke to form the desired combustible gas, which may include, for example, methane and/or hydrogen.
  • the combustible gas is discharged from the carburetor interior 205 through a discharge opening 219 in a lower region of the carburetor wall 201.
  • the non-decomposable components of the carbonaceous material in the carburetor interior 205 are collected on the underside 209 of the carburetor wall 201 in the residue area 221.
  • a combustible gas can be produced which can be used for various types of gas applications without the need for overly complex gas purification techniques, thus avoiding the generation of environmentally harmful and potentially costly waste to dispose of.
  • a disadvantage of corresponding conventional fixed bed gasifiers 200 may be that the high heat content of the combustible gas emerging from the reduction zone 218 with a temperature of 600 to 800 °C can only be partially used for gas production with the help of heat exchangers, which means that due to the resulting Heat losses can reduce the conversion efficiency and thus the efficiency of the overall process.
  • conventional fixed bed gasifiers 200 often have relatively high requirements in terms of the size of the pieces, for example dimensions of 3 cm x 3 cm x 5 cm, and the water content, for example less than 20%, of the carbonaceous material.
  • Another disadvantage of a conventional fixed bed gasifier 200 is the comparatively high risk of slag formation due to the high temperatures in the oxidation zone 215. This risk of slagging is particularly high when gasifying biomass types with high alkali contents and the associated low ash softening temperatures.
  • Conventional fixed bed gasifiers 200 therefore place high demands on the temperature resistance of the materials used.
  • carbonaceous materials with a relatively low water content can be used, since the water vapor formed in the drying zone impairs the heat balance of the subsequent gasification.
  • Another disadvantage of conventional fixed bed gasifiers 200 is the comparatively high carbon content in the ash, since for thermodynamic reasons not all of the carbon in the reduction zone can be transferred to the gas phase.
  • the material flow in the gasifier interior 205, in particular in the reduction zone 218, must be ensured.
  • the gas generated in the reduction zone 218 and the ash generated in the reduction zone 218 must be removed from the reduction zone 218 in such a way that be transported away in such a way that the ash does not obstruct the flow path of the gas.
  • the ash must be kept moving so that the dynamic pressure does not block the flowing gas excessively, whereby ideally the gas produced will carry the ash along with it.
  • a grate is required to separate any foreign bodies that may be present in the carbon-containing material.
  • the ash produced in the fixed bed gasifier 200 is difficult to flow and foreign bodies such as nails or stones may be present in the carbon-containing material, which can lead to the fixed bed gasifier 200 becoming clogged.
  • a corresponding grate must therefore be cleaned at regular intervals, which leads to considerable additional effort and costs, since no energy can be produced by the fixed bed gasifier 200 while the grate is being cleaned.
  • Figure 2 shows a schematic side view of a fixed bed gasifier in cross section with a discharge device according to an embodiment.
  • the present invention has the object, among others, of ensuring an effective removal of gas generated from carbon-containing materials and the ash produced thereby from the reduction zone 218 of a fixed bed gasifier 200, while at the same time effectively retaining foreign bodies present in the carbon-containing material.
  • a discharge device 100 comprising a sleeve-shaped body 101 is arranged, which has a plurality of circumferential discharge openings 109.
  • the discharge openings 109 have a Figure 2 not shown opening width, which is selected such that the combustible gas generated in the gasifier interior 205 of the fixed bed gasifier 200 and the ash generated in the gasifier interior 205 of the fixed bed gasifier 200 during gas generation are discharged from the gasifier interior 205 through the discharge openings 109 into a Figure 1 non-visible sleeve interior 106 of the discharge device 100.
  • the opening width of the discharge openings 109 is, however, on the other hand, it is selected such that foreign bodies with a diameter larger than the opening width are effectively retained.
  • a drive 227 of the fixed bed gasifier 200 which is only shown schematically, can be taken, which is connected by a drive shaft 229 with a Figure 2 not shown, in order to ensure the removal of ash contamination from the discharge openings 109 of the discharge device 100 by rotation of the rotatable cleaning body.
  • the drive 227 rotates in a rotation direction 231 and transmits the rotational movement via the drive shaft 229 to the Figure 2 Rotating cleaning body (not shown).
  • the discharge device 100 is positioned on an intermediate floor 223 of the fixed bed gasifier 200 in the gasifier interior 205 such that the discharge device 100 is spaced from the gasifier wall 201.
  • a gas outlet opening 222 shown in dashed lines in the Figure 2 The material flow 225, which is only shown schematically, can thus successfully take place from the reduction zone 218 through the discharge openings 109 and through the sleeve interior 106 of the discharge device 100 into the lower region of the carburetor interior 205.
  • the gas produced can be effectively discharged from the gasifier interior 205 through the discharge opening 219 in the lower region of the gasifier wall 201 and the ash collects in the residue area 221 of the fixed bed gasifier 200.
  • Figure 3 shows a perspective side view of the Figure 2 only schematically illustrated discharge device for a fixed bed gasifier according to one embodiment.
  • the discharge device 100 shown in detail consists of a sleeve-shaped body 101 and a rotatable cleaning body 111, which is arranged outside the sleeve-shaped body 101, so that for this reason the rotatable cleaning body 111 in the in Figure 3 selected representation of the sleeve-shaped Body 101 is covered at least in sections, so that for further details of the sleeve-shaped body 101 reference is made to the following figures.
  • the sleeve-shaped body 101 has a body wall 103 in which a plurality of discharge openings 109 are formed, which are designed in particular as discharge gaps and which run around the body wall 103 at least in sections, in particular completely, and break through the body wall 103 in order to Figure 3 non-visible sleeve interior 106 of the sleeve-shaped body 101 with the carburetor interior 205 of the fixed bed carburetor 200 in a fluid-technical manner.
  • the discharge openings 109 which are designed in particular as discharge gaps, each have an opening width 113 which is selected such that the combustible gas generated in the gasifier interior 205 of the fixed bed gasifier 200 and the ash generated in the gasifier interior 205 of the fixed bed gasifier 200 during gas generation can be discharged from the gasifier interior 205 through the discharge openings 109 into the sleeve interior 106, and that foreign bodies with a diameter which is larger than the opening width 113 are retained.
  • the opening width 113 of the discharge openings 109 is in particular between 0.2 mm and 10 mm, preferably between 1 mm and 10 mm, more preferably between 2 mm and 8 mm, even more preferably between 3 mm and 7 mm, most preferably between 4 mm and 6 mm, and even more most preferably 5 mm.
  • the opening width 113 extends orthogonally to an opening circumferential direction 114 of the discharge openings 109 surrounding the body wall 103.
  • the rotatable cleaning body 111 has at least one cleaning web 121 which extends along the body outer side 105 of the body wall 103 of the sleeve-shaped body 101 and which is arranged at a distance from the body outer side 105.
  • the rotatable cleaning body 111 has in particular three cleaning webs 121, which extend along the body outer side 105 of the body wall 103 of the sleeve-shaped body 101, and are spaced from the body outer side 105, and which symmetrical with respect to a Figure 3 shown sleeve center axis 147 of the sleeve-shaped body 101 are arranged on the rotatable cleaning body 111.
  • two cleaning webs 121 arranged next to one another form an angle of 120° with respect to the sleeve center axis 147.
  • the Figure 3 The number of cleaning bars 121 shown is not limited to three, but it is also possible to provide one cleaning bar 121, two, three, four, five, six, seven, eight, nine or ten cleaning bars 121.
  • the cleaning webs 121 extend parallel to the sleeve center axis 147 of the sleeve-shaped body 101, in particular parallel to a cylinder axis 147 of the sleeve-shaped body 101 designed as a hollow cylinder.
  • the cleaning webs are spaced radially from the body outer side 105 of the body wall 103 of the sleeve-shaped body 101, wherein the corresponding radial axes 132 extending from the sleeve center axis 147 in the Fig.3 are marked.
  • the rotatable cleaning body 111 is designed to guide the cleaning webs 121, which extend along the body outer side 105 of the body wall 103 and are spaced apart from the body outer side 105, around the body outer side 105 by a rotation of the rotatable cleaning body 111 in order to remove carbon-containing material deposited on the body outer side 105, in particular also comprising the ash, and to enable an effective flow of the combustible gas through the discharge openings 109.
  • the rotation of the rotatable cleaning body 111 along the body outer side 105 of the body wall 103 of the sleeve-shaped body 101 causes carbon-containing material accumulating on the outside of the body outer side 105, in particular also including ash, to be effectively dissolved, so that the discharge openings 109 can be kept clear, so that an effective flow of gas and ash through the discharge openings 109 into the sleeve interior 106 of the sleeve-shaped body 101 is achieved, which is not impaired by corresponding deposits.
  • the at least one cleaning web 121 has a Figure 3 non-visible web inner side 135 which faces the body outer side 105 of the body wall 103 of the sleeve-shaped body 101 and is spaced from the body outer side 105 and the at least one cleaning web 121 has a web outer side 119 which faces away from the web inner side 135 or the sleeve-shaped body 101.
  • At least one material projection 123 is arranged on the web outer side 119 of the rotatable cleaning body 111, which extends from the web outer side 119 into the gasifier interior 205 of the fixed bed gasifier 200.
  • the material projections 123 of the corresponding cleaning webs 121 are arranged offset from one another in height on the web outer side 119 and in particular along the entire height of the web outer side 119.
  • the material projections 123 are designed to move the carbon-containing material, in particular also including the ash, received in the gasifier interior 205 of the fixed bed gasifier 200 when the rotatable cleaning body 111 rotates.
  • foreign bodies that do not fit through the discharge openings 109 are pushed radially outwards by the rotating material projections 123 when the rotatable cleaning body 111 rotates, while at the same time the ash is loosened, so that a constant and low-maintenance material conveyance through the discharge openings 109 is ensured.
  • the discharge device 100 has a top wall 127 which has a Figure 3 non-visible top of the sleeve-shaped body 101, so that no material from the carburetor interior 205 of the fixed bed carburetor 200 can penetrate from above into the interior of the rotatable cleaning body 111.
  • the upper side wall 127 has a plurality of first web receptacles 127-1, in each of which a first end 121-1 of the respective cleaning web 121 facing the upper side wall 127 is received and fixed.
  • the respective cleaning bar 121 has in particular a widening 130 in order to achieve an effective stabilization of the cleaning bar 121.
  • the rotatable cleaning body 111 has a bottom wall 133, which is designed in particular as a flange surrounding the body outer side 105 of the body wall 103 of the sleeve-shaped body 101, which is also spaced apart from the body outer side 105. From the Figure 3 It can be seen that the at least one cleaning web 121 is connected to the upper side wall 127 and to the lower side wall 133.
  • the rotatable cleaning body 111 thus comprises the upper side wall 127, the lower side wall 133 and the cleaning webs 121.
  • the underside wall 133 has a plurality of second web receptacles 133-1, in each of which a second end 121-2 of the respective cleaning web 121 facing the underside wall 133 is received and fixed.
  • the rotatable cleaning body 111 has a rotatable rotation shaft 149 which extends along the sleeve center axis 147 of the sleeve-shaped body 101, wherein a shaft opening 134 is formed in the upper side wall 127 and the lower side wall 133 in alignment with one another, through which the rotatable rotation shaft 149 is guided.
  • the discharge device 100 may have a cover element which closes an upper side of the sleeve-shaped body 101 and the upper side wall 127 of the rotatable cleaning body 111.
  • the cover element (not shown) is designed in particular as a cover element tapering upwards from the sleeve-shaped body 101 and the rotatable cleaning body 111.
  • Figure 4 shows a perspective sectional view of the discharge device according to the Figure 3 .
  • the sleeve-shaped body 101 arranged within the rotatable cleaning body 111 can be advantageously seen.
  • the rotatable cleaning body 111 has cleaning webs 121 which extend along the body outer side 105 of the body wall 103 of the sleeve-shaped body 101 and are spaced from the body outer side 105. As already mentioned with respect to the Figure 3 As has been explained in detail, the cleaning webs 121 are guided around the outside of the body 105 during the rotation of the rotatable cleaning body 111 in order to effectively dissolve carbon-containing material accumulated on the outside of the body 105, in particular also comprising the ash.
  • the body wall 103 on the underside 129 of the sleeve-shaped body 101 is completely open to form a wall opening 143.
  • the gas and the ash from the sleeve interior 106 can be discharged back down into the gasifier interior 205 of the fixed bed gasifier 200 through the wall opening 143.
  • the drive shaft 229 which is connected to the drive 227 (not shown) of the fixed bed gasifier 200, is guided through the at least one wall opening 143 into the sleeve interior 106 and is connected to the rotatable cleaning body 111, in particular the upper side wall 127, by a holding element 150.
  • Figure 5 shows a perspective bottom view of the rotatable cleaning body of the Figure 3 and Figure 4 shown discharge device.
  • the sleeve-shaped body 101 is open at the lower wall opening 143, in the Figure 3 the sleeve-shaped body 101 and the sleeve interior 106 of the discharge device 100 can be seen.
  • the underside of the top wall 127 of the rotatable cleaning body 111 can be seen through the sleeve interior 106 of the discharge device 100.
  • the drive shaft 229 extending along the sleeve center axis 147 is in the Figure 5 , wherein the rotary shaft 149 is fixed by a support element 150.
  • the support element 150 is connected to the top wall 127.
  • the rotational movement caused by the drive 227 of the fixed bed gasifier 200 on the drive shaft 229 can be effectively transmitted to the rotatable cleaning body 111 via the rotation shaft 149, via the support member 150 and via the top wall 127 in order to rotate the rotatable cleaning body 111.
  • Figure 6 shows a perspective oblique view of the sleeve-shaped body of the Figure 3 and Figure 4 shown discharge device.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abführungsvorrichtung) für einen Festbettvergaser (200) zur Erzeugung eines brennbaren Gases aus kohlenstoffhaltigen Materialien, mit: einem Hülsen-förmigen Körper (101), welcher in einem Vergaserinnenraum (205) des Festbettvergasers (200) positionierbar ist, wobei der Hülsen-förmige Körper (101) eine Körperwandung (103) aufweist, wobei die Körperwandung (103) eine Körperaußenseite (105) aufweist, welche dem Vergaserinnenraum (205) des Festbettvergasers (200) zuwendbar ist, wobei die Körperwandung (103) eine Körperinnenseite (107) aufweist, welche einen Hülseninnenraum (106) des Hülsen-förmigen Körpers (101) begrenzt, und wobei die Körperwandung (103) an einer Unterseite (129) des Hülsen-förmigen Körpers (101) zumindest eine Wandungsöffnung (143) aufweist, wobei in der Körperwandung (103) eine Mehrzahl von Abführungsöffnungen (109) geformt ist, welche sich von der Körperaußenseite (105) durch die Körperwandung (103) zu der Körperinnenseite (107) erstrecken, um den Hülseninnenraum (106) mit dem Vergaserinnenraum (205) fluidtechnisch zu verbinden, wobei die Abführungsöffnungen (109) jeweils eine Öffnungsbreite (113) aufweisen, welche derart ausgewählt ist, dass das in dem Vergaserinnenraum (205) des Festbettvergasers (200) erzeugte brennbare Gas und die in dem Vergaserinnenraum (205) des Festbettvergasers (200) während der Gaserzeugung entstehende Asche aus dem Vergaserinnenraum (205) durch die Abführungsöffnungen (109) in den Hülseninnenraum (106) abführbar sind, und dass Fremdkörper mit einem Durchmesser, welcher größer als die Öffnungsbreite (113) ist zurückgehalten werden; und einem rotierbaren Reinigungskörper (111), welcher zumindest einen Reinigungssteg (121) aufweist, welcher sich entlang der Körperaußenseite (105) des Hülsen-förmigen Körpers (101) erstreckt, wobei der zumindest eine Reinigungssteg (121) von der Körperaußenseite (105) beabstandet ist, und wobei der rotierbare Reinigungskörper (111) ausgebildet ist, durch eine Rotation des rotierbaren Reinigungskörpers (111) den sich entlang der Körperaußenseite (105) des Hülsen-förmigen Körpers (101) erstreckenden und von der Körperaußenseite (105) beabstandeten Reinigungssteg (121) um die Körperaußenseite (105) zu führen, um an der Körperaußenseite (105) abgelagertes kohlenstoffhaltiges Material, insbesondere auch umfassend Asche, aufzulockern und einen wirksamen Strom des brennbaren Gases und des kohlenstoffhaltigen Materials, insbesondere auch umfassend die Asche, durch die Abführungsöffnungen (109) zu ermöglichen.The present invention relates to a discharge device for a fixed bed gasifier (200) for generating a combustible gas from carbonaceous materials, comprising: a sleeve-shaped body (101) which can be positioned in a gasifier interior (205) of the fixed bed gasifier (200), wherein the sleeve-shaped body (101) has a body wall (103), wherein the body wall (103) has a body outer side (105) which can be turned towards the gasifier interior (205) of the fixed bed gasifier (200), wherein the body wall (103) has a body inner side (107) which delimits a sleeve interior (106) of the sleeve-shaped body (101), and wherein the body wall (103) has at least one wall opening (143) on an underside (129) of the sleeve-shaped body (101), wherein in a plurality of discharge openings (109) are formed in the body wall (103), which extend from the body outer side (105) through the body wall (103) to the body inner side (107) in order to fluidically connect the sleeve interior (106) to the gasifier interior (205), wherein the discharge openings (109) each have an opening width (113) which is selected such that the combustible gas generated in the gasifier interior (205) of the fixed bed gasifier (200) and the ash generated in the gasifier interior (205) of the fixed bed gasifier (200) during gas generation can be discharged from the gasifier interior (205) through the discharge openings (109) into the sleeve interior (106), and that foreign bodies with a diameter which is larger than the opening width (113) are retained; and a rotatable cleaning body (111) which has at least one cleaning web (121) which extends along the body outer side (105) of the sleeve-shaped body (101), wherein the at least one cleaning web (121) is spaced from the body outer side (105), and wherein the rotatable cleaning body (111) is designed to guide the cleaning web (121) extending along the body outer side (105) of the sleeve-shaped body (101) and spaced from the body outer side (105) around the body outer side (105) by a rotation of the rotatable cleaning body (111) in order to loosen carbonaceous material deposited on the body outer side (105), in particular also comprising ash, and to ensure an effective flow of the combustible gas and the carbonaceous material, in particular also comprising the ash, through the discharge openings (109) to enable.

Description

Die Erfindung betrifft eine Abführungsvorrichtung für einen Festbettvergaser, insbesondere für einen Gleichstrom-Festbettvergaser, zur Erzeugung eines brennbaren Gases aus kohlenstoffhaltigen Materialien, sowie einen Festbettvergaser, insbesondere Gleichstrom-Festbettvergaser, zur Erzeugung eines brennbaren Gases aus kohlenstoffhaltigen Materialien mit einer Abführungsvorrichtung.The invention relates to a discharge device for a fixed bed gasifier, in particular for a direct current fixed bed gasifier, for producing a combustible gas from carbonaceous materials, and to a fixed bed gasifier, in particular a direct current fixed bed gasifier, for producing a combustible gas from carbonaceous materials with a discharge device.

Festbettvergaser werden üblicherweise eingesetzt, um aus festen kohlenstoffhaltigen Materialien, wie beispielsweise Biomasse, ein brennbares Gas zu erzeugen, welches in nachgeschalteten Gasturbinen oder Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen zur Erzeugung von Strom, bzw. Wärme verwendet werden kann. Ein beispielhafter Festbettvergaser ist der Gleichstrom-Festbettvergaser, welcher sich dadurch auszeichnet, dass die Zuführrichtung der festen kohlenstoffhaltigen Materialien mit der Strömungsrichtung von zugeführter Verbrennungsluft und des erzeugten brennbaren Gases übereinstimmt.Fixed bed gasifiers are usually used to produce a combustible gas from solid carbonaceous materials, such as biomass, which can be used in downstream gas turbines or combined heat and power plants to generate electricity or heat. An example of a fixed bed gasifier is the cocurrent fixed bed gasifier, which is characterized by the fact that the feed direction of the solid carbonaceous materials coincides with the flow direction of the supplied combustion air and the combustible gas produced.

Üblicherweise weisen Festbettvergaser unterschiedliche Reaktionszonen auf, umfassend eine Aufheizungszone, in welcher die kohlenstoffhaltigen Materialien erhitzt und getrocknet werden, eine sich daran anschließende pyrolytische Zersetzungszone, in welcher die getrockneten kohlenstoffhaltigen Materialien in Koks überführt werden, wobei hierbei flüchtige Gase entstehen, eine sich daran anschließende Oxidationszone, in welcher unter der Zuführung von Sauerstoff bei sehr hohen Temperaturen die während der Pyrolyse erzeugten langkettigen organischen Verbindungen der flüchtigen Gase thermisch aufgebrochen werden, und beispielsweise Kohlenstoffdioxid und Wasser entsteht, sowie eine sich an die Oxidationszone anschließende Reduktionszone, in welcher die in der Oxidationszone erzeugten Verbindungen mit dem Koks zu dem gewünschten brennbaren Gas reagieren, welches beispielsweise Methan und/oder Wasserstoff umfassen kann.Usually, fixed bed gasifiers have different reaction zones, comprising a heating zone in which the carbonaceous materials are heated and dried, an adjoining pyrolytic decomposition zone in which the dried carbonaceous materials are converted into coke, producing volatile gases, an adjoining oxidation zone in which the long-chain organic compounds of the volatile gases produced during pyrolysis are thermally broken down by the addition of oxygen at very high temperatures, producing, for example, carbon dioxide and water, and a reduction zone adjoining the oxidation zone in which the compounds produced in the oxidation zone react with the coke to form the desired combustible gas, which may include, for example, methane and/or hydrogen.

Nachteilig an entsprechenden herkömmlichen Festbettvergasern kann sein, dass oftmals relativ hohe Anforderungen an die Stückigkeit, beispielsweise Dimensionen von 3 cm x 3 cm x 5 cm, und an den Wassergehalt, beispielsweise weniger als 20%, des kohlenstoffhaltigen Materials gestellt werden. Beim Einsatz von kohlenstoffhaltigen Materialien mit einem zu hohen Wassergehalt oder einem hohen Anteil an nicht vergasungsfähigem Material kann es zur Schlackebildung kommen, die den Festbettvergaser verschmutzt und die Leistungsfähigkeit der Anlage reduziert.A disadvantage of conventional fixed bed gasifiers is that they often have relatively high requirements for the size of the carbonaceous material, for example dimensions of 3 cm x 3 cm x 5 cm, and for the water content, for example less than 20%. When using carbonaceous materials with too high a water content or a high proportion of non-gasifiable material, slag can form, which contaminates the fixed bed gasifier and reduces the performance of the system.

Um Fremdkörper aus den kohlenstoffhaltigen Materialien abzutrennen, wird in einem herkömmlichen Festbettvergaser oftmals ein Rost verwendet, welcher jedoch durch Asche, welche während des Betriebs des Festbettvergasers aus den kohlenstoffhaltigen Materialien entsteht, oftmals verstopft, so dass ein entsprechender Rost aus diesem Grund aufwendig gereinigt werden muss, was zu Betriebsausfällen und damit zu einer erhöhten Standzeit von entsprechenden herkömmlichen Festbettvergasern führt.In order to separate foreign bodies from the carbonaceous materials, a grate is often used in a conventional fixed bed gasifier, which, however, often becomes clogged by ash that is produced from the carbonaceous materials during operation of the fixed bed gasifier, so that a corresponding grate must be cleaned at great expense for this reason, which leads to operational failures and thus to an increased service life of corresponding conventional fixed bed gasifiers.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine wirksame Abscheidung von Fremdkörpern in einem Festbettvergaser bei einem gleichzeitig vorteilhaften Fluss von in dem Festbettvergaser erzeugtem Gas und in dem Festbettvergaser entstehender Asche zu ermöglichen.The present invention is based on the object of enabling an effective separation of foreign bodies in a fixed bed gasifier with a simultaneous advantageous flow of gas generated in the fixed bed gasifier and ash generated in the fixed bed gasifier.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung sowie der beiliegenden Figuren.This object is achieved by the features of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims, the description and the accompanying figures.

Gemäß einem ersten Aspekt wird die erfindungsgemäße Aufgabe gelöst durch eine Abführungsvorrichtung für einen Festbettvergaser zur Erzeugung eines brennbaren Gases aus kohlenstoffhaltigen Materialien gelöst, mit einem Hülsen-förmigen Körper, welcher in einem Vergaserinnenraum des Festbettvergasers positionierbar ist, wobei der Hülsen-förmige Körper eine Körperwandung aufweist, wobei die Körperwandung eine Körperaußenseite aufweist, welche dem Vergaserinnenraum des Festbettvergasers zuwendbar ist, wobei die Körperwandung eine Körperinnenseite aufweist, welche einen Hülseninnenraum des Hülsen-förmigen Körpers begrenzt, und wobei die Körperwandung an einer Unterseite des Hülsen-förmigen Körpers zumindest eine Wandungsöffnung aufweist, wobei in der Körperwandung eine Mehrzahl von Abführungsöffnungen geformt ist, welche sich von der Körperaußenseite durch die Körperwandung zu der Körperinnenseite erstrecken, um den Hülseninnenraum mit dem Vergaserinnenraum fluidtechnisch zu verbinden, wobei die Abführungsöffnungen jeweils eine Öffnungsbreite aufweisen, welche derart ausgewählt ist, dass das in dem Vergaserinnenraum des Festbettvergasers erzeugte brennbare Gas und die in dem Vergaserinnenraum des Festbettvergasers während der Gaserzeugung entstehende Asche aus dem Vergaserinnenraum durch die Abführungsöffnungen in den Hülseninnenraum abführbar sind, und dass Fremdkörper mit einem Durchmesser, welcher größer als die Öffnungsbreite ist, zurückgehalten werden; und einem rotierbaren Reinigungskörper, welcher zumindest einen Reinigungssteg aufweist, welcher sich entlang der Körperaußenseite des Hülsen-förmigen Körpers erstreckt, wobei der zumindest eine Reinigungssteg von der Körperaußenseite beabstandet ist, und wobei der rotierbare Reinigungskörper ausgebildet ist, durch eine Rotation des rotierbaren Reinigungskörpers den sich entlang der Körperaußenseite des Hülsen-förmigen Körpers erstreckenden und von der Körperaußenseite beabstandeten Reinigungssteg um die Körperaußenseite zu führen, um an der Körperaußenseite abgelagertes kohlenstoffhaltiges Material, insbesondere auch umfassend Asche, aufzulockern und einen wirksamen Strom des brennbaren Gases und des kohlenstoffhaltigen Materials, insbesondere auch umfassend die Asche, durch die Abführungsöffnungen zu ermöglichen.According to a first aspect, the object of the invention is achieved by a discharge device for a fixed bed gasifier for generating a combustible gas from carbonaceous materials, with a sleeve-shaped body which can be positioned in a gasifier interior of the fixed bed gasifier, wherein the sleeve-shaped body has a body wall, wherein the body wall has a body outer side which can be turned towards the gasifier interior of the fixed bed gasifier, wherein the body wall has a body inner side which delimits a sleeve interior of the sleeve-shaped body, and wherein the body wall has at least one wall opening on an underside of the sleeve-shaped body, wherein a plurality of discharge openings are formed in the body wall, which extend from the body outer side through the body wall to the body inner side in order to fluidically connect the sleeve interior to the gasifier interior, wherein the discharge openings each have an opening width which is selected such that the gas in the the combustible gas generated in the gasifier interior of the fixed bed gasifier and the ash generated in the gasifier interior of the fixed bed gasifier during gas generation can be discharged from the gasifier interior through the discharge openings into the sleeve interior, and that foreign bodies with a diameter which is larger than the opening width are retained; and a rotatable cleaning body, which has at least one cleaning web which extends along the outside of the sleeve-shaped body, wherein the at least one cleaning web is spaced from the outside of the body, and wherein the rotatable cleaning body is designed to guide the cleaning web, which extends along the outside of the sleeve-shaped body and is spaced from the outside of the body, around the outside of the body by a rotation of the rotatable cleaning body in order to loosen carbon-containing material deposited on the outside of the body, in particular also comprising ash, and to enable an effective flow of the combustible gas and the carbon-containing material, in particular also comprising the ash, through the discharge openings.

Insbesondere ist der Hülsen-förmige Körper als ein Hohlzylinder ausgebildet, welcher die in der Unterseite des Hülsen-förmigen Körpers geformte Wandungsöffnung aufweist, und welcher an einer der Unterseite des Hülsen-förmigen Körpers gegenüberliegenden Oberseite eine weitere Wandungsöffnung aufweist. Der als Hohlzylinder ausgebildete Hülsen-förmige Körper weist eine Zylinderachse auf, welche sich hierbei von einem Mittelpunkt der Wandungsöffnung des Hülsen-förmigen Körpers zu einem Mittelpunkt der weiteren Wandungsöffnung des Hülsen-förmigen Körpers erstreckt. Hierbei erstreckt sich der zumindest eine Reinigungssteg insbesondere parallel zu der Zylinderachse entlang der Körperaußenseite des Hülsen-förmigen Körpers und von der Körperaußenseite des Hülsen-förmigen Körpers beabstandet.In particular, the sleeve-shaped body is designed as a hollow cylinder which has the wall opening formed in the underside of the sleeve-shaped body and which has a further wall opening on an upper side opposite the underside of the sleeve-shaped body. The sleeve-shaped body designed as a hollow cylinder has a cylinder axis which extends from a center point of the wall opening of the sleeve-shaped body to a center point of the further wall opening of the sleeve-shaped body. The at least one cleaning web extends in particular parallel to the cylinder axis along the outside of the sleeve-shaped body and at a distance from the outside of the sleeve-shaped body.

Insbesondere ist der zumindest eine Reinigungssteg radial von dem Hülsen-förmigen Körper beabstandet. Dies bedeutet insbesondere, dass eine sich von der Zylinderachse aus parallel zu der Oberseite und Unterseite des Hülsen-förmigen Körpers erstreckende und die Körperwandung und den zumindest eine Reinigungssteg schneidende radiale Achse einen Abstand zwischen der Körperaußenseite der Körperwandung und dem zumindest einen Reinigungssteg festlegt.In particular, the at least one cleaning web is spaced radially from the sleeve-shaped body. This means in particular that a radial axis extending from the cylinder axis parallel to the top and bottom of the sleeve-shaped body and intersecting the body wall and the at least one cleaning web defines a distance between the outside of the body wall and the at least one cleaning web.

Insbesondere ist der zumindest eine Reinigungssteg über seine gesamte Länge entlang der radialen Achse radial von dem Hülsen-förmigen Körper beabstandet.In particular, the at least one cleaning web is radially spaced from the sleeve-shaped body over its entire length along the radial axis.

Insbesondere ist der zumindest eine Reinigungssteg durch den rotierbaren Reinigungskörper derart festgelegt, dass der Abstand zwischen dem zumindest einen Reinigungssteg und der Körperaußenseite der Körperwandung des Hülsen-förmigen Körpers während einer Rotation des rotierbaren Reinigungskörpers konstant bleibt. Insbesondere ist ein der Unterseite des Hülsen-förmigen Körpers zugewandtes zweites Ende des zumindest eine Reinigungsstegs an dem rotierbaren Reinigungskörper festlegt, und/oder ist ein einer Oberseite des Hülsen-förmigen Körpers zugewandtes erstes Ende des zumindest eine Reinigungsstegs an dem rotierbaren Reinigungskörper festlegt.In particular, the at least one cleaning bar is fixed by the rotatable cleaning body in such a way that the distance between the at least one cleaning bar and the outside of the body wall of the sleeve-shaped body remains constant during rotation of the rotatable cleaning body. In particular, a second end of the at least one cleaning web facing the underside of the sleeve-shaped body is fixed to the rotatable cleaning body, and/or a first end of the at least one cleaning web facing an upper side of the sleeve-shaped body is fixed to the rotatable cleaning body.

Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die Abführungsvorrichtung eine vorteilhafte Doppelfunktion erfüllt.This provides the technical advantage that the discharge device fulfils an advantageous dual function.

Einerseits stellt die ausreichend gering gewählte Öffnungsbreite der Abführungsöffnungen sicher, dass Fremdkörper, wie beispielsweise Steine und/oder Nägel, welche in dem kohlenstoffhaltigen Material vorhanden sein können, die Abführungsöffnungen nicht passieren können und in dem Vergaserinnenraum des Festbettvergasers zurückgehalten werden.On the one hand, the sufficiently small opening width of the discharge openings ensures that foreign bodies, such as stones and/or nails, which may be present in the carbonaceous material, cannot pass through the discharge openings and are retained in the gasifier interior of the fixed bed gasifier.

Andererseits wird durch die Rotation des rotierbaren Reinigungskörpers sichergestellt, dass an der Körperaußenseite des Hülsen-förmigen Körpers abgelagertes kohlenstoffhaltiges Material, insbesondere auch umfassend Asche durch den um die Körperaußenseite des Hülsen-förmigen Körpers geführten zumindest einen Reinigungssteg aufgelockert wird und somit die Abführungsöffnungen freigehalten werden können, so dass in dem Festbettvergaser erzeugtes Gas und dabei entstehende Asche wirksam durch die Abführungsöffnungen in den Hülseninnenraum des Hülsen-förmigen Körpers abgeführt werden können, wobei das abgeführte Gas und die abgeführte Asche den Hülsen-förmigen Körper durch die Wandungsöffnung in der Unterseite der Körperwandung wieder verlassen können.On the other hand, the rotation of the rotatable cleaning body ensures that carbonaceous material deposited on the outside of the sleeve-shaped body, in particular also comprising ash, is loosened by the at least one cleaning web guided around the outside of the sleeve-shaped body and thus the discharge openings can be kept clear, so that gas generated in the fixed bed gasifier and the ash produced thereby can be effectively discharged through the discharge openings into the sleeve interior of the sleeve-shaped body, wherein the discharged gas and the discharged ash can leave the sleeve-shaped body again through the wall opening in the underside of the body wall.

Dadurch kann eine wirksame Optimierung der Gaserzeugung mit einem Festbettvergaser erreicht werden, da auch bei der Verwendung von nicht vorteilhaftem kohlenstoffhaltigen Material, wie beispielsweise Hackschnitzel mit einem hohen Fremdkörperanteil, eine Verstopfung der Abführungsöffnungen verhindert wird, und dadurch ein störungsfreier Dauerbetrieb des Festbettvergasers gewährleistet wird, so dass der Einsatz eines entsprechenden Festbettvergasers für eine Vielzahl von Einsatzszenarien interessant wird.This allows an effective optimization of gas production with a fixed bed gasifier, since even when using unfavorable carbon-containing material, such as wood chips with a high foreign body content, blockage of the discharge openings is prevented, thus ensuring trouble-free continuous operation of the fixed bed gasifier, so that the use of a corresponding fixed bed gasifier becomes interesting for a variety of application scenarios.

Durch eine vorteilhafte Rotation des rotierbaren Reinigungskörpers wird somit ein konstanter Gas- und Aschefluss in dem Festbettvergaser sichergestellt, welcher für eine vorteilhafte Energieerzeugung mit dem Festbettvergaser essentiell ist.The advantageous rotation of the rotatable cleaning body ensures a constant gas and ash flow in the fixed bed gasifier, which is essential for advantageous energy generation with the fixed bed gasifier.

Insbesondere ist der Festbettvergaser gemäß der vorliegenden Erfindung ein Gleichstrom-Festbettvergaser, welcher sich dadurch auszeichnet, dass die Zuführrichtung der festen kohlenstoffhaltigen Materialien mit der Strömungsrichtung von zugeführter Verbrennungsluft und des erzeugten brennbaren Gases übereinstimmt.In particular, the fixed bed gasifier according to the present invention is a co-current fixed bed gasifier, which is characterized in that the supply direction of the solid carbonaceous materials coincides with the flow direction of supplied combustion air and the generated combustible gas.

Insbesondere ist der Festbettvergaser gemäß der vorliegenden Erfindung ein Gegenstrom-Festbettvergaser, welcher sich dadurch auszeichnet, dass die Zuführrichtung der festen kohlenstoffhaltigen Materialien zu der Strömungsrichtung von zugeführter Verbrennungsluft und des erzeugten brennbaren Gases entgegengesetzt ist.In particular, the fixed bed gasifier according to the present invention is a countercurrent fixed bed gasifier, which is characterized in that the supply direction of the solid carbonaceous materials is opposite to the flow direction of supplied combustion air and the generated combustible gas.

Alternativ ist der Festbettvergaser gemäß der vorliegenden Erfindung ein Doppelfeuervergaser, welcher sich dadurch auszeichnet, dass ein weiterer Verbrenner dem Gleichstromvergaser nachgeschaltet ist.Alternatively, the fixed bed gasifier according to the present invention is a double-fire gasifier, which is characterized in that a further burner is connected downstream of the direct current gasifier.

Alternativ ist der Festbettvergaser gemäß der vorliegenden Erfindung ein mehrstufiger Vergaser, welcher sich dadurch auszeichnet, dass die Pyrolysezone und die Vergasungszone räumlich getrennt sind.Alternatively, the fixed bed gasifier according to the present invention is a multi-stage gasifier, which is characterized in that the pyrolysis zone and the gasification zone are spatially separated.

Insbesondere sind die in der Körperwandung geformten Abführungsöffnungen als Abführungsspalten ausgebildet, welche die Körperwandung zumindest abschnittsweise umlaufen.In particular, the discharge openings formed in the body wall are designed as discharge gaps which run around the body wall at least in sections.

Insbesondere umlaufen die innerhalb der Körperwandung geformten Abführungsspalten die Körperwandung vollständig.In particular, the drainage gaps formed within the body wall completely surround the body wall.

Insbesondere umlaufen die Abführungsspalten die Körperwandung entlang einer Spaltenumlaufsrichtung.In particular, the discharge columns encircle the body wall along a column circumferential direction.

Insbesondere erstreckt sich die Öffnungsbreite, insbesondere Spaltenbreite, der Abführungsöffnungen, insbesondere Abführungsspalten, orthogonal zu der Öffnungsumlaufsrichtung, insbesondere Spaltenumlaufsrichtung.In particular, the opening width, in particular column width, of the discharge openings, in particular discharge columns, extends orthogonally to the opening circumferential direction, in particular column circumferential direction.

Insbesondere sind die die Körperwandung umlaufenden Abführungsöffnungen zueinander beabstandet in der Körperwandung angeordnet.In particular, the discharge openings surrounding the body wall are arranged at a distance from one another in the body wall.

Insbesondere weisen die die Körperwandung umlaufenden Abführungsöffnungen zueinander jeweils identische Abstände auf.In particular, the discharge openings surrounding the body wall are each spaced identically from one another.

Insbesondere ist die Körperwandung des Hülsen-förmigen Körpers einstückig ausgebildet.In particular, the body wall of the sleeve-shaped body is formed in one piece.

In einer vorteilhaften Ausführungsform beträgt die Öffnungsbreite der Abführungsöffnungen zwischen 0,2 mm und 10 mm, bevorzugt zwischen 1 mm und 10 mm, weiter bevorzugt zwischen 2 mm und 8 mm, noch weiter bevorzugt zwischen 3 mm und 7 mm, am meisten bevorzugt zwischen 4 mm und 6 mm, und weiter am meisten bevorzugt 5 mm.In an advantageous embodiment, the opening width of the discharge openings is between 0.2 mm and 10 mm, preferably between 1 mm and 10 mm, more preferably between 2 mm and 8 mm, even more preferably between 3 mm and 7 mm, most preferably between 4 mm and 6 mm, and most preferably 5 mm.

Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die entsprechende Öffnungsbreite der Abführungsöffnungen optimal ist, um einerseits Fremdkörper mit einem größeren Durchmesser als die Öffnungsbreite wirksam die Passage durch die Abführungsöffnungen zu verwehren und entsprechende Fremdkörper in dem Vergaserinnenraum zurückzuhalten, sowie andererseits Asche und Gas aus dem Vergaserinnenraum durch die Abführungsöffnungen abführen zu können.This achieves the technical advantage that the corresponding opening width of the discharge openings is optimal in order, on the one hand, to effectively prevent foreign bodies with a larger diameter than the opening width from passing through the discharge openings and to retain corresponding foreign bodies in the carburetor interior, and, on the other hand, to be able to discharge ash and gas from the carburetor interior through the discharge openings.

Insbesondere weisen alle Abführungsöffnungen eine identische Öffnungsbreite auf.In particular, all discharge openings have an identical opening width.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Abführungsvorrichtung ein Deckelelement auf, welches eine Oberseite des Hülsen-förmigen Körpers und eine Oberseitenwandung des rotierbaren Reinigungskörpers abschließt, wobei das Deckelelement insbesondere als ein sich von dem Hülsen-förmigen Körper und von dem rotierbaren Reinigungskörper nach oben verjüngendes Deckelelement ausgebildet ist.In an advantageous embodiment, the discharge device has a cover element which closes off an upper side of the sleeve-shaped body and an upper side wall of the rotatable cleaning body, wherein the cover element is designed in particular as a cover element which tapers upwards from the sleeve-shaped body and the rotatable cleaning body.

Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch das Deckelelement verhindert wird, dass das kohlenstoffhaltige Material ohne eine Filterung durch die Abführungsöffnungen von oben in den Hülseninnenraum eindringen kann. Die insbesondere sich verjüngende Form des Deckelelements stellt sicher, dass von oben auf das Deckelelement treffendes Material wirksam an der Oberseite des Deckelelements abgleiten kann, so dass der Materialfluss in dem Festbettvergaser von oben nach unten nicht beeinträchtigt wird.This achieves the technical advantage that the cover element prevents the carbon-containing material from penetrating into the interior of the case from above without being filtered through the discharge openings. The tapered shape of the cover element in particular ensures that material hitting the cover element from above is effectively collected on the top of the cover element. so that the material flow in the fixed bed gasifier from top to bottom is not impaired.

Insbesondere ist das sich verjüngende Deckelelement hierbei als ein Hohlkegel geformt, welcher eine Spitze und eine die Spitze umlaufende Mantelfläche aufweist.In particular, the tapered cover element is shaped as a hollow cone which has a tip and a circumferential surface surrounding the tip.

Insbesondere sind an dem Deckelelement eine Mehrzahl von Führungsrippen angeordnet, wobei die Führungsrippen ausgebildet sind, von oben auf das Deckelelement auftreffendes in dem Vergaserinnenraum enthaltendes Material von der Oberseite des Deckelelements abzuleiten.In particular, a plurality of guide ribs are arranged on the cover element, wherein the guide ribs are designed to divert material contained in the carburetor interior that impinges on the cover element from above from the upper side of the cover element.

Insbesondere erstrecken sich die Führungsrippen von der Spitze aus radial entlang der Mantelfläche und begrenzen die Führungsrippen zwischen den Führungsrippen angeordnete Führungsbereiche zum Führen des Materials.In particular, the guide ribs extend radially from the tip along the lateral surface and delimit the guide areas arranged between the guide ribs for guiding the material.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Körperwandung an der Unterseite des Hülsen-förmigen Körpers vollständig geöffnet, um die Wandungsöffnung zu bilden, oder weist die Körperwandung an der Unterseite des Hülsen-förmigen Körpers eine Körperwandungsunterseite auf, welche den Hülseninnenraum zumindest abschnittsweise begrenzt, wobei in der Körperwandungsunterseite die zumindest eine Wandungsöffnung angeordnet ist, und wobei das Gas und die Asche durch die Wandungsöffnung aus dem Hülseninnenraum abführbar sind.In an advantageous embodiment, the body wall on the underside of the sleeve-shaped body is completely open to form the wall opening, or the body wall on the underside of the sleeve-shaped body has a body wall underside which delimits the sleeve interior at least in sections, wherein the at least one wall opening is arranged in the body wall underside, and wherein the gas and the ash can be discharged from the sleeve interior through the wall opening.

Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die Wandungsöffnung in der Unterseite des Hülsenförmigen-Körpers, bzw. in der Körperwandungsunterseite sicherstellt, dass eine wirksame Abführung von Gas und Asche aus dem Hülseninnenraum des Hülsenförmigen Körpers gewährleistet ist, so dass der ungehinderte Fluss von Gas und Asche in dem Festbettvergaser gewährleistet wird.This achieves the technical advantage that the wall opening in the underside of the sleeve-shaped body, or in the underside of the body wall, ensures that gas and ash are effectively removed from the interior of the sleeve-shaped body, so that the unhindered flow of gas and ash in the fixed bed gasifier is guaranteed.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist in dem Hülseninnenraum eine mit einem Antrieb des Festbettvergasers verbundene Antriebswelle angeordnet, welche mit dem rotierbaren Reinigungskörper verbunden ist, wobei der Antrieb ausgebildet ist, die Antriebswelle zu rotieren und die Rotation des mit der Antriebswelle verbundenen rotierbaren Reinigungskörpers zu bewirken, und wobei die Antriebswelle insbesondere durch die zumindest eine Wandungsöffnung in den Hülseninnenraum geführt ist.In an advantageous embodiment, a drive shaft connected to a drive of the fixed bed gasifier is arranged in the sleeve interior, which is connected to the rotatable cleaning body, wherein the drive is designed to rotate the drive shaft and to cause the rotation of the rotatable cleaning body connected to the drive shaft, and wherein the drive shaft is guided in particular through the at least one wall opening into the sleeve interior.

Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die Rotation des Antriebs, vermittelt durch die Antriebswelle, eine vorteilhafte Rotation des rotierbaren Reinigungskörpers bewirkt werden kann.This achieves the technical advantage that the rotation of the drive, mediated by the drive shaft, can bring about an advantageous rotation of the rotatable cleaning body.

In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Abführungsöffnungen als Abführungsspalten ausgebildet, welche die Körperwandung zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig, umlaufen, wobei die die Körperwandung zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig, umlaufenden Abführungsspalten jeweils durch umlaufende Hülsenbereiche der Körperwandung beabstandet zueinander in der Körperwandung angeordnet sind.In an advantageous embodiment, the discharge openings are designed as discharge gaps which run around the body wall at least in sections, in particular completely, wherein the discharge gaps running around the body wall at least in sections, in particular completely, are each arranged in the body wall at a distance from one another by circumferential sleeve regions of the body wall.

Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass jeweils zwei benachbarte Abführungsöffnungen durch jeweils einen umlaufenden Hülsenbereich voneinander getrennt sind, so dass eine vorteilhafte Struktur des Hülsen-förmigen Körpers sichergestellt wird.This achieves the technical advantage that two adjacent discharge openings are each separated from each other by a circumferential sleeve area, so that an advantageous structure of the sleeve-shaped body is ensured.

Insbesondere weisen die umlaufenden Hülsenbereiche jeweils eine Hülsenbereichsbreite auf, welche sich parallel zur der Öffnungsbreite der Abführungsöffnungen erstrecken, wobei insbesondere alle zwischen den umlaufenden Abführungsöffnungen angeordneten umlaufenden Hülsenbereiche eine identische Hülsenbereichsbreite aufweisen.In particular, the circumferential sleeve regions each have a sleeve region width which extends parallel to the opening width of the discharge openings, wherein in particular all circumferential sleeve regions arranged between the circumferential discharge openings have an identical sleeve region width.

Gemäß einer Ausführungsform weist der Hülsen-förmige Körper an einer Unterseite einen umlaufenden Flansch auf, auf welchem eine Unterseite einer Wandung des rotierbaren Reinigungskörpers gleitbar angeordnet ist, um eine Rotation des rotierbaren Reinigungskörpers gegenüber dem Hülsen-förmigen Körper zu ermöglichen. Insbesondere umfasst die gleitbare Verbindung zwischen dem umlaufenden Flansch des Hülsen-förmigen Körpers und der Unterseite der Wandung des rotierbaren Reinigungskörpers eine Nut-Steg-Verbindung.According to one embodiment, the sleeve-shaped body has a circumferential flange on an underside, on which an underside of a wall of the rotatable cleaning body is slidably arranged in order to enable rotation of the rotatable cleaning body relative to the sleeve-shaped body. In particular, the slidable connection between the circumferential flange of the sleeve-shaped body and the underside of the wall of the rotatable cleaning body comprises a groove-web connection.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der zumindest eine Reinigungssteg eine Steginnenseite auf, welche der Körperaußenseite der Körperwandung des Hülsenförmigen Körpers zugewandt ist, wobei die Steginnenseite des zumindest einen Reinigungsstegs von der Körperaußenseite der Körperwandung des Hülsen-förmigen Körpers beabstandet ist.In an advantageous embodiment, the at least one cleaning web has a web inner side which faces the body outer side of the body wall of the sleeve-shaped body, wherein the web inner side of the at least one cleaning web is spaced from the body outer side of the body wall of the sleeve-shaped body.

Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine wirksame Reinigungsfunktion durch den Reinigungssteg sichergestellt wird.This provides the technical advantage that an effective cleaning function is ensured by the cleaning bridge.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der zumindest eine Reinigungssteg eine Stegaußenseite auf, welche der Körperaußenseite der Körperwandung des Hülsenförmigen Körpers abgewandt ist, wobei der zumindest eine Reinigungssteg zumindest einen Materialvorsprung aufweist, welcher an der Stegaußenseite angeordnet ist und sich von der Stegaußenseite aus in den Vergaserinnenraum des Festbettvergasers erstreckt, und wobei der Materialvorsprung ausgebildet ist, bei einer Rotation des Reinigungskörpers das in dem Vergaserinnenraum des Festbettvergasers angeordnete kohlenstoffhaltige Material zu bewegen.In an advantageous embodiment, the at least one cleaning web has a web outer side which faces away from the body outer side of the body wall of the sleeve-shaped body, wherein the at least one cleaning web has at least one material projection which is arranged on the web outer side and extends from the web outer side into the gasifier interior of the fixed bed gasifier, and wherein the material projection is designed to move the carbon-containing material arranged in the gasifier interior of the fixed bed gasifier when the cleaning body rotates.

Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass der an der Stegaußenseite angeordnete und sich in den Vergaserinnenraum des Festbettvergasers erstreckende Materialvorsprung bei einer Rotation des rotierbaren Reinigungskörpers mitrotiert wird und dadurch das Material, insbesondere das kohlenstoffhaltige Material und/oder die Asche, in dem Vergaserinnenraum wirksam bewegen und auflockern kann. Somit wird ein vorteilhafter Gas- und Aschefluss durch die Abführungsöffnungen sichergestellt und durch den sich rotierenden Materialvorsprung können gleichzeitig Fremdkörper von der Abführungsvorrichtung weg gedrückt werden, so dass der Zustrom von Material zu den Abführungsöffnungen nicht behindert wird.This achieves the technical advantage that the material projection arranged on the outside of the web and extending into the gasifier interior of the fixed bed gasifier rotates when the rotating cleaning body rotates and can therefore effectively move and loosen the material, in particular the carbonaceous material and/or the ash, in the gasifier interior. This ensures an advantageous flow of gas and ash through the discharge openings and at the same time the rotating material projection can push foreign bodies away from the discharge device so that the flow of material to the discharge openings is not impeded.

Insbesondere weist der zumindest eine Materialvorsprung eine Plattenform auf, und ist der zumindest eine Materialvorsprung hierbei insbesondere als ein Flügel ausgebildet.In particular, the at least one material projection has a plate shape, and the at least one material projection is in particular designed as a wing.

Insbesondere umfasst der zumindest eine Materialvorsprung einen einzigen Materialvorsprung oder eine Mehrzahl von Materialvorsprüngen.In particular, the at least one material projection comprises a single material projection or a plurality of material projections.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der rotierbare Reinigungskörpers eine Oberseitenwandung und/oder eine Unterseitenwandung auf, wobei der zumindest eine Reinigungssteg mit der Oberseitenwandung und/oder der Unterseitenwandung verbunden ist.In an advantageous embodiment, the rotatable cleaning body has an upper side wall and/or a lower side wall, wherein the at least one cleaning web is connected to the upper side wall and/or the lower side wall.

Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine wirksame stabile Halterung des Reinigungsstegs an der Oberseitenwandung und/oder der Unterseitenwandung des rotierbaren Reinigungskörpers derart erreicht werden kann, dass die Antriebswelle vorteilhaft eine Rotationsbewegung der Antriebswelle auf den rotierbaren Reinigungskörper und auf den zumindest einen Reinigungssteg übertragen kann.This provides the technical advantage that an effective, stable mounting of the cleaning bar on the top wall and/or the bottom wall of the rotatable cleaning body can be achieved in such a way that the drive shaft Advantageously, a rotational movement of the drive shaft can be transmitted to the rotatable cleaning body and to the at least one cleaning web.

Insbesondere weist der Reinigungskörper nur eine Oberseitenwandung auf, welche mit dem zumindest einen Reinigungssteg verbunden ist. Alternativ und insbesondere weist der Reinigungskörper eine Oberseitenwandung und eine Unterseitenwandung auf, wobei der zumindest eine Reinigungssteg mit der Oberseitenwandung und der Unterseitenwandung verbunden ist.In particular, the cleaning body has only one upper side wall, which is connected to the at least one cleaning web. Alternatively and in particular, the cleaning body has an upper side wall and a lower side wall, wherein the at least one cleaning web is connected to the upper side wall and the lower side wall.

Insbesondere weist die Oberseitenwandung zumindest eine erste Stegaufnahme auf, in welcher ein der Oberseitenwandung zugewandtes erstes Ende des zumindest einen Reinigungsstegs aufgenommen und festgelegt ist.In particular, the upper side wall has at least one first web receptacle in which a first end of the at least one cleaning web facing the upper side wall is received and fixed.

Insbesondere weist der zumindest eine Reinigungssteg an dem ersten Ende des Reinigungsstegs eine Verbreiterung auf, um eine wirksame Stabilisierung des Reinigungsstegs zu erreichen.In particular, the at least one cleaning bar has a widening at the first end of the cleaning bar in order to achieve effective stabilization of the cleaning bar.

Insbesondere weist die Unterseitenwandung zumindest eine zweite Stegaufnahme auf, in welcher jeweils ein der Unterseitenwandung zugewandtes zweites Ende des jeweiligen Reinigungsstegs aufgenommen und festgelegt ist.In particular, the underside wall has at least one second web receptacle, in which a second end of the respective cleaning web facing the underside wall is received and fixed.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist der rotierbare Reinigungskörper einen rotierbaren Rotationsschaft auf, welcher sich entlang einer Hülsenmittelachse des Hülsenförmigen Körpers, insbesondere Zylinderachse des als Hohlzylinder ausgebildeten Hülsen-förmigen Körpers erstreckt, wobei in der Oberseitenwandung und/oder der Unterseitenwandung fluchtend zueinander jeweils eine Schaftöffnung geformt ist, durch welche der rotierbare Rotationsschaft geführt ist.According to an advantageous embodiment, the rotatable cleaning body has a rotatable rotary shaft which extends along a sleeve center axis of the sleeve-shaped body, in particular the cylinder axis of the sleeve-shaped body designed as a hollow cylinder, wherein a shaft opening is formed in the upper side wall and/or the lower side wall in alignment with one another, through which the rotatable rotary shaft is guided.

Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine wirksame Positionierung des rotierbaren Rotationsschaft erreicht wird.This provides the technical advantage of achieving effective positioning of the rotatable rotary shaft.

Insbesondere ist in der Oberseitenwandung und in der Unterseitenwandung fluchtend zueinander jeweils eine Schaftöffnung geformt, durch welche der rotierbare Rotationsschaft geführt ist. Alternativ und insbesondere ist nur in der Oberseitenwandung eine Schaftöffnung geformt, durch welche der rotierbare Rotationsschaft geführt ist.In particular, a shaft opening through which the rotatable rotation shaft is guided is formed in the top wall and in the bottom wall, each in alignment with one another. Alternatively and in particular, a shaft opening through which the rotatable rotation shaft is guided is formed only in the top wall.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform erstreckt sich der rotierbare Rotationsschaft über die Oberseitenwandung hinaus, und wobei insbesondere an dem sich über die Oberseitenwandung hinaus erstreckenden Erstreckungsbereich des Rotationsschafts zumindest ein Materialvorsprung angeordnet ist, welcher ausgebildet ist, bei einer Rotation des Reinigungskörpers das in dem Vergaserinnenraum des Festbettvergasers angeordnete kohlenstoffhaltige Material zu bewegen.According to an advantageous embodiment, the rotatable rotary shaft extends beyond the top wall, and in particular at least one material projection is arranged on the extension region of the rotary shaft extending beyond the top wall, which projection is designed to move the carbon-containing material arranged in the gasifier interior of the fixed bed gasifier when the cleaning body rotates.

Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass auch oberhalb der Oberseitenwandung eine wirksame Durchmischung des kohlenstoffhaltigen Materials durch den sich rotierenden zumindest einen Materialvorsprung erreicht wird.This achieves the technical advantage that effective mixing of the carbon-containing material is also achieved above the top wall by the rotating at least one material projection.

Insbesondere umfasst der zumindest eine Materialvorsprung einen einzigen Materialvorsprung oder eine Mehrzahl von Materialvorsprüngen.In particular, the at least one material projection comprises a single material projection or a plurality of material projections.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist der rotierbare Rotationsschaft durch ein Halterungselement mit der Oberseitenwandung des rotierbaren Reinigungskörpers verbunden.According to an advantageous embodiment, the rotatable rotary shaft is connected to the upper side wall of the rotatable cleaning body by a holding element.

Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine wirksame Anbindung des rotierbaren Rotationsschafts an dem rotierbaren Reinigungskörper erreicht wird.This provides the technical advantage of achieving an effective connection of the rotatable rotary shaft to the rotatable cleaning body.

Insbesondere ist das Halterungselement an einer Hülseninnenraum zugewandten Unterseite der Oberseitenwandung angeordnet. Alternativ und insbesondere ist das Halterungselement an einer Hülseninnenraum abgewandten Oberseite der Oberseitenwandung angeordnet.In particular, the holding element is arranged on an underside of the top wall facing the sleeve interior. Alternatively and in particular, the holding element is arranged on an upper side of the top wall facing away from the sleeve interior.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist der rotierbare Reinigungskörper eine Mehrzahl von Reinigungsstegen auf, welche sich entlang der Körperaußenseite der Körperwandung des Hülsen-förmigen Körpers erstrecken und von der Körperaußenseite beabstandet angeordnet sind, wobei die Mehrzahl von Reinigungsstegen insbesondere symmetrisch in Bezug auf eine Hülsenmittelachse des Hülsen-förmigen Körpers an dem rotierbaren Reinigungskörper angeordnet sind.According to an advantageous embodiment, the rotatable cleaning body has a plurality of cleaning webs which extend along the outside of the body wall of the sleeve-shaped body and are arranged at a distance from the outside of the body, wherein the plurality of cleaning webs are arranged in particular symmetrically with respect to a sleeve center axis of the sleeve-shaped body on the rotatable cleaning body.

Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die Mehrzahl von Reinigungsstegen eine wirksame Reinigung sichergestellt wird.This provides the technical advantage that effective cleaning is ensured by the plurality of cleaning bridges.

Insbesondere umfassen die Mehrzahl von Reinigungsstegen zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun oder zehn Reinigungsstege, welche beabstandet angeordnet sind, wobei die Mehrzahl von Reinigungsstegen insbesondere symmetrisch in Bezug auf die Hülsenmittelachse des Hülsen-förmigen Körpers an dem rotierbaren Reinigungskörper angeordnet sind.In particular, the plurality of cleaning webs comprise two, three, four, five, six, seven, eight, nine or ten cleaning webs which are arranged at a distance from one another, wherein the plurality of cleaning webs are arranged in particular symmetrically with respect to the sleeve center axis of the sleeve-shaped body on the rotatable cleaning body.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist der rotierbare Reinigungskörper drei Reinigungsstege auf, welche sich entlang der Körperaußenseite der Körperwandung des Hülsen-förmigen Körpers erstrecken und von der Körperaußenseite beabstandet sind, wobei insbesondere jeweils zwei benachbarte Reinigungsstege der drei Reinigungsstege in Bezug auf eine Hülsenmittelachse des Hülsen-förmigen Körpers einen Winkel von 120° einschließen.According to an advantageous embodiment, the rotatable cleaning body has three cleaning webs which extend along the outside of the body wall of the sleeve-shaped body and are spaced from the outside of the body, wherein in particular two adjacent cleaning webs of the three cleaning webs enclose an angle of 120° with respect to a sleeve center axis of the sleeve-shaped body.

Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine vorteilhafte Freihaltung der Abführungsöffnungen durch die drei Reinigungsstege des rotierbaren Reinigungskörpers erreicht wird.This provides the technical advantage that the discharge openings are kept clear by the three cleaning bars of the rotating cleaning body.

Gemäß einem zweiten Aspekt wird die erfindungsgemäße Aufgabe gelöst durch einen Festbettvergaser zur Erzeugung eines brennbaren Gases aus kohlenstoffhaltigen Materialien mit einer Abführungsvorrichtung nach dem ersten Aspekt, wobei der Festbettvergaser eine Vergaserwandung mit einer dem Vergaserinnenraum zugewandten Wandungsinnenseite aufweist, wobei die Abführungsvorrichtung in dem Vergaserinnenraum beabstandet zu der Wandungsinnenseite angeordnet ist.According to a second aspect, the object of the invention is achieved by a fixed bed gasifier for producing a combustible gas from carbonaceous materials with a discharge device according to the first aspect, wherein the fixed bed gasifier has a gasifier wall with an inner wall side facing the gasifier interior, wherein the discharge device is arranged in the gasifier interior at a distance from the inner wall side.

Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die von der Wandungsinnenseite der Vergaserwandung beabstandet in dem Vergaserinnenraum angeordnete Abführungsvorrichtung sicherstellt, dass zwischen der Abführungsvorrichtung und der Wandungsinnenseite der Vergaserwandung ein ausreichendes Freivolumen verbleibt, durch das die Asche und das Gas wirksam durch den Vergaserinnenraum gefördert werden können, so dass ein vorteilhafter Fluss von Gas und Asche durch die Abführungsöffnungen der Abführungsvorrichtung sichergestellt wird.This achieves the technical advantage that the discharge device arranged in the carburetor interior at a distance from the inside of the gasifier wall ensures that a sufficient free volume remains between the discharge device and the inside of the gasifier wall through which the ash and the gas can be effectively conveyed through the gasifier interior, so that an advantageous flow of gas and ash through the discharge openings of the discharge device is ensured.

Insbesondere ist der Festbettvergaser gemäß der vorliegenden Erfindung ein Gleichstrom-Festbettvergaser, welcher sich dadurch auszeichnet, dass die Zuführrichtung der festen kohlenstoffhaltigen Materialien mit der Strömungsrichtung von zugeführter Verbrennungsluft und des erzeugten brennbaren Gases übereinstimmt.In particular, the fixed bed gasifier according to the present invention is a co-current fixed bed gasifier, which is characterized in that the supply direction of the solid carbonaceous materials coincides with the flow direction of supplied combustion air and the generated combustible gas.

Insbesondere ist der Festbettvergaser gemäß der vorliegenden Erfindung ein Gegenstrom-Festbettvergaser, welcher sich dadurch auszeichnet, dass die Zuführrichtung der festen kohlenstoffhaltigen Materialien zu der Strömungsrichtung von zugeführter Verbrennungsluft und des erzeugten brennbaren Gases entgegengesetzt ist.In particular, the fixed bed gasifier according to the present invention is a countercurrent fixed bed gasifier, which is characterized in that the supply direction of the solid carbonaceous materials is opposite to the flow direction of supplied combustion air and the generated combustible gas.

Alternativ ist der Festbettvergaser gemäß der vorliegenden Erfindung ein Doppelfeuervergaser, welcher sich dadurch auszeichnet, dass ein weiterer Verbrenner dem Gleichstromvergaser nachgeschaltet ist.Alternatively, the fixed bed gasifier according to the present invention is a double-fire gasifier, which is characterized in that a further burner is connected downstream of the direct current gasifier.

Alternativ ist der Festbettvergaser gemäß der vorliegenden Erfindung ein mehrstufiger Vergaser, welcher sich dadurch auszeichnet, dass die Pyrolysezone und die Vergasungszone räumlich getrennt sind.Alternatively, the fixed bed gasifier according to the present invention is a multi-stage gasifier, which is characterized in that the pyrolysis zone and the gasification zone are spatially separated.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist zwischen einer Wandungsaußenseite und der Wandungsinnenseite der Vergaserwandung ein Wandungshohlraum der Vergaserwandung geformt, wobei insbesondere der Wandungshohlraum mit Schottmaterial gefüllt ist.In an advantageous embodiment, a wall cavity of the carburetor wall is formed between a wall outer side and the wall inner side of the carburetor wall, wherein in particular the wall cavity is filled with bulkhead material.

Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass der Wandungshohlraum, welcher insbesondere mit Schottmaterial gefüllt ist, eine wirksame Isolation des Vergaserinnenraums sicherstellt.This achieves the technical advantage that the wall cavity, which is filled in particular with bulkhead material, ensures effective insulation of the carburetor interior.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Vergaserwandung als ein Hohlzylinder geformt, welcher an einer Oberseite und/oder an einer Unterseite des Festbettvergasers zumindest abschnittsweise abgeschlossen ist.In an advantageous embodiment, the gasifier wall is shaped as a hollow cylinder which is closed at least in sections on an upper side and/or on a lower side of the fixed bed gasifier.

Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine wirksame Separierung des Vergaserinnenraums von dem Außenbereich des Festbettvergasers sichergestellt ist.This provides the technical advantage of ensuring effective separation of the carburetor interior from the outside of the fixed bed carburetor.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Festbettvergaser in der Oberseite der Vergaserwandung einen Zufuhrdurchbruch zum Zuführen der kohlenstoffhaltigen Materialien in den Vergaserinnenraum auf, und/oder weist der Festbettvergaser in einem unteren Bereich der Vergaserwandung einen Abfuhrdurchbruch zum Abführen von in dem Festbettvergaser erzeugtem brennbaren Gas aus dem Vergaserinnenraum auf.In an advantageous embodiment, the fixed bed gasifier has a supply opening in the upper side of the gasifier wall for supplying the carbon-containing materials into the gasifier interior, and/or the fixed bed gasifier has a discharge opening in a lower region of the gasifier wall for discharging combustible gas generated in the fixed bed gasifier from the gasifier interior.

Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine wirksame Zufuhr der kohlenstoffhaltigen Materialien, bzw. eine wirksame Abfuhr des brennbaren Gases sichergestellt wird.This achieves the technical advantage of ensuring an effective supply of the carbon-containing materials or an effective removal of the combustible gas.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Vergaserinnenraum eine Reduktionszone auf, in welcher das brennbare Gas erzeugt wird, wobei das brennbare Gas insbesondere Methan und/oder Wasserstoff umfassen kann, und wobei die Abführungsvorrichtung in der Reduktionszone des Vergaserinnenraums angeordnet ist.In an advantageous embodiment, the carburetor interior has a reduction zone in which the combustible gas is generated, wherein the combustible gas can in particular comprise methane and/or hydrogen, and wherein the discharge device is arranged in the reduction zone of the carburetor interior.

Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine wirksame Abfuhr des Gases durch die Abführungsöffnungen aus der Reduktionszone erreicht wird.This provides the technical advantage of ensuring effective removal of gas from the reduction zone through the discharge openings.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Festbettvergaser einen Antrieb auf, welcher mit einer Antriebswelle verbunden ist, welche in dem Hülseninnenraum des Hülsen-förmigen Körpers der Abführungsvorrichtung angeordnet ist, wobei die Antriebswelle mit dem rotierbaren Reinigungskörper der Abführungsvorrichtung verbunden ist, wobei der Antrieb ausgebildet ist, die Antriebswelle zu rotieren und die Rotation des mit der Antriebswelle verbundenen rotierbaren Reinigungskörpers zu bewirken, und wobei die Antriebswelle insbesondere durch die zumindest eine Wandungsöffnung in den Hülseninnenraum geführt ist.In an advantageous embodiment, the fixed bed gasifier has a drive which is connected to a drive shaft which is arranged in the sleeve interior of the sleeve-shaped body of the discharge device, wherein the drive shaft is connected to the rotatable cleaning body of the discharge device, wherein the drive is designed to rotate the drive shaft and to cause the rotation of the rotatable cleaning body connected to the drive shaft, and wherein the drive shaft is guided in particular through the at least one wall opening into the sleeve interior.

Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine wirksame Entfernung von Ascheablagerungen aus den Abführungsöffnungen bewirkt wird.This provides the technical advantage of ensuring effective removal of ash deposits from the discharge openings.

Insbesondere weist der Festbettvergaser einen Sensor zum Erfassen eines Gasdrucks in dem Vergaserinnenraum des Festbettvergasers auf, und weist der Festbettvergaser eine Steuerung auf, welche steuerungstechnisch mit dem Antrieb und mit dem Sensor verbunden ist, wobei die Steuerung ausgebildet ist, die Drehzahl des mit dem Antrieb gekoppelten rotierbaren Reinigungskörpers in Abhängigkeit des durch den Sensor erfassten Gasdrucks zu regeln.In particular, the fixed bed gasifier has a sensor for detecting a gas pressure in the carburetor interior of the fixed bed gasifier, and the fixed bed gasifier has a controller which is connected in terms of control technology to the drive and to the sensor, wherein the controller is designed to regulate the speed of the rotatable cleaning body coupled to the drive as a function of the gas pressure detected by the sensor.

Die für den Gegenstand des ersten Aspekts genannten Ausführungsformen sind ebenfalls Ausführungsformen für den Gegenstand des zweiten Aspekts. Die für den Gegenstand des zweiten Aspekts genannten Ausführungsformen sind ebenfalls Ausführungsformen für den Gegenstand des ersten Aspekts.The embodiments mentioned for the subject matter of the first aspect are also embodiments for the subject matter of the second aspect. The embodiments mentioned for the subject matter of the second aspect are also embodiments for the subject matter of the first aspect.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und den Figuren näher beschrieben. In den Figuren zeigen:

Fig. 1
eine schematische Seitenansicht eines herkömmlichen Festbettvergasers im Querschnitt;
Fig. 2
eine schematische Seitenansicht eines Festbettvergasers im Querschnitt mit einer Abführungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform;
Fig. 3
eine perspektivische Seitenansicht der in Fig. 2 lediglich schematisch dargestellten Abführungsvorrichtung für einen Festbettvergaser gemäß einer Ausführungsform;
Fig. 4
eine perspektivische Schrägansicht der Abführungsvorrichtung gemäß der Fig. 3 ohne ein Deckelelement;
Fig. 5
eine perspektivische unterseitige Ansicht des rotierbaren Reinigungskörpers der in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellten Abführungsvorrichtung; und
Fig. 6
eine perspektivische Schrägansicht des Hülsen-förmigen Körpers der in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellten Abführungsvorrichtung.
The invention is described in more detail below using exemplary embodiments and the figures. The figures show:
Fig.1
a schematic side view of a conventional fixed bed gasifier in cross section;
Fig.2
a schematic side view of a fixed bed gasifier in cross section with a discharge device according to an embodiment;
Fig.3
a perspective side view of the Fig.2 only schematically shown discharge device for a fixed bed gasifier according to one embodiment;
Fig.4
a perspective oblique view of the discharge device according to the Fig.3 without a cover element;
Fig.5
a perspective bottom view of the rotatable cleaning body of the Fig.3 and Fig.4 shown discharge device; and
Fig.6
a perspective oblique view of the sleeve-shaped body of the Fig.3 and Fig.4 shown discharge device.

In der folgenden Beschreibung wird auf die beiliegenden Figuren Bezug genommen, die einen Teil hiervon bilden und in denen als Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeführt werden kann. Es versteht sich, dass auch andere Ausführungsformen genutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einem beschränkenden Sinne zu verstehen. Ferner versteht es sich, dass die Merkmale der verschiedenen hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch etwas anderes angegeben ist.In the following description, reference is made to the accompanying figures which form a part hereof, and in which is shown by way of illustration specific embodiments in which the invention may be practiced. It is to be understood that other embodiments may be utilized and structural or logical changes may be made without departing from the scope of the present invention. The following detailed description, therefore, is not to be taken in a limiting sense. Furthermore, it is to be understood that the features of the various embodiments described herein may be combined with one another unless specifically stated otherwise.

Die Aspekte und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen sich im Allgemeinen auf gleiche Elemente beziehen. In der folgenden Beschreibung werden zu Erläuterungszwecken zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein eingehendes Verständnis von einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung zu vermitteln.The aspects and embodiments of the present invention are described with reference to the figures, wherein like reference numerals generally refer to like elements. In the following description, for purposes of explanation, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of one or more aspects of the present invention.

Figur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines herkömmlichen Festbettvergasers im Querschnitt. Figure 1 shows a schematic side view of a conventional fixed bed gasifier in cross section.

Ein in Figur 1 dargestellter Festbettvergaser 200 dient zur Erzeugung eines brennbaren Gases aus kohlenstoffhaltigen Materialien, wie beispielsweise Biomasse. Das durch den Festbettvergaser 200 erzeugte brennbare Gas kann beispielsweise einer Gasturbine zur Erzeugung von elektrischem Strom oder einer Kraftwärmekopplungs-Anlage zur Erzeugung von Wärme und von elektrischem Strom zugeführt werden.A in Figure 1 The fixed bed gasifier 200 shown serves to generate a combustible gas from carbonaceous materials, such as biomass. The combustible gas generated by the fixed bed gasifier 200 can be fed, for example, to a gas turbine for generating electrical power or to a combined heat and power plant for generating heat and electrical power.

Der in Figur 1 dargestellte Festbettvergaser 200 ist insbesondere ein Gleichstrom-Festbettvergaser 200, welcher sich dadurch auszeichnet, dass die Zuführrichtung der festen kohlenstoffhaltigen Materialien mit der Strömungsrichtung von zugeführter Verbrennungsluft und des erzeugten brennbaren Gases übereinstimmt.The Figure 1 The fixed bed gasifier 200 shown is in particular a direct current fixed bed gasifier 200, which is characterized in that the feed direction of the solid carbonaceous materials coincides with the flow direction of the supplied combustion air and the generated combustible gas.

Alternativ kann der Festbettvergaser 200 gemäß der vorliegenden Erfindung jedoch auch ein Doppelfeuervergaser sein, welcher sich dadurch auszeichnet, dass ein weiterer Verbrenner dem Gleichstromvergaser nachgeschaltet ist, oder ein mehrstufiger Vergaser sein, welcher sich dadurch auszeichnet, dass die Pyrolysezone und die Vergasungszone räumlich getrennt sind.Alternatively, however, the fixed bed gasifier 200 according to the present invention can also be a double-fire gasifier, which is characterized in that a further burner is connected downstream of the direct current gasifier, or a multi-stage gasifier, which is characterized in that the pyrolysis zone and the gasification zone are spatially separated.

Der in Figur 1 dargestellte Festbettvergaser 200 weist eine Vergaserwandung 201 mit einer Wandungsinnenseite 203 auf, welche einen Vergaserinnenraum 205 des Festbettvergasers 200 begrenzt.The Figure 1 The fixed bed gasifier 200 shown has a gasifier wall 201 with a wall inner side 203 which delimits a gasifier interior 205 of the fixed bed gasifier 200.

Die Vergaserwandung 201 des Festbettvergasers 200 ist hierbei als Hohlzylinder geformt, wobei die Vergaserwandung 201 an der Oberseite 207 und an der Unterseite 209 zumindest abschnittsweise abgeschlossen ist.The gasifier wall 201 of the fixed bed gasifier 200 is shaped as a hollow cylinder, wherein the gasifier wall 201 is closed at least in sections on the upper side 207 and on the lower side 209.

Der Festbettvergaser 200 weist hierbei in der Oberseite 207 der Vergaserwandung 201 einen Zufuhrdurchbruch 211 zum Zuführen von kohlenstoffhaltigen Materialien, insbesondere Biomasse, in den Vergaserinnenraum 205 auf.The fixed bed gasifier 200 has a feed opening 211 in the upper side 207 of the gasifier wall 201 for feeding carbon-containing materials, in particular biomass, into the gasifier interior 205.

Hierbei werden die kohlenstoffhaltigen Materialien durch den Zufuhrdurchbruch 211 zuerst in die Aufheizungszone 213 eines oberen Bereichs des Vergaserinnenraums 205 eingeführt, in welcher die kohlenstoffhaltigen Materialien erhitzt und getrocknet werden.Here, the carbonaceous materials are first introduced through the feed opening 211 into the heating zone 213 of an upper region of the carburetor interior 205, in which the carbonaceous materials are heated and dried.

Anschließend werden die getrockneten kohlenstoffhaltigen Materialien aus der Aufheizungszone 213 in die pyrolytische Zersetzungszone 214 überführt, in welcher die getrockneten kohlenstoffhaltigen Materialien in Koks überführt werden, wobei hierbei flüchtige Gase entstehen.Subsequently, the dried carbonaceous materials are transferred from the heating zone 213 to the pyrolytic decomposition zone 214, in which the dried carbonaceous materials are converted into coke, thereby producing volatile gases.

Anschließend tritt der Koks und die flüchtigen Gase in die Oxidationszone 215 ein, in welcher unter der Zuführung von Sauerstoff durch die Luftstutzen 217 und bei sehr hohen Temperaturen von teilweise mehr als 1000 °C die während der Pyrolyse erzeugten langkettigen organischen Verbindungen der flüchtigen Gase thermisch aufgebrochen werden, und beispielsweise Kohlenstoffdioxid und Wasser entsteht.The coke and the volatile gases then enter the oxidation zone 215, in which, with the supply of oxygen through the air nozzles 217 and at very high temperatures of sometimes more than 1000 °C, the long-chain organic compounds of the volatile gases produced during pyrolysis are thermally broken down, and carbon dioxide and water, for example, are produced.

In der sich an die Oxidationszone 215 anschließenden Reduktionszone 218 reagieren die in der Oxidationszone 215 erzeugten Verbindungen mit dem Koks zu dem gewünschten brennbaren Gas, welches beispielsweise Methan, und/oder Wasserstoff umfassen kann.In the reduction zone 218 following the oxidation zone 215, the compounds produced in the oxidation zone 215 react with the coke to form the desired combustible gas, which may include, for example, methane and/or hydrogen.

Das brennbare Gas wird durch einen Abfuhrdurchbruch 219 in einem unteren Bereich der Vergaserwandung 201 aus dem Vergaserinnenraum 205 abgeführt.The combustible gas is discharged from the carburetor interior 205 through a discharge opening 219 in a lower region of the carburetor wall 201.

Die in dem Vergaserinnenraum 205 nicht zersetzbaren Bestandteile des kohlenstoffhaltigen Materials, wie beispielsweise Asche, werden an der Unterseite 209 der Vergaserwandung 201 im Reststoffbereich 221 gesammelt.The non-decomposable components of the carbonaceous material in the carburetor interior 205, such as ash, are collected on the underside 209 of the carburetor wall 201 in the residue area 221.

Durch einen entsprechenden Festbettvergaser 200 kann ein brennbares Gas erzeugt werden, welches ohne allzu aufwendige Gasreinigungstechniken für Gasnutzungen unterschiedlicher Art verwendet werden kann, und damit ohne den Abfall umweltbelastender und damit potentiell kostenaufwendig zu entsorgender Abfälle auskommt.By means of a corresponding fixed bed gasifier 200, a combustible gas can be produced which can be used for various types of gas applications without the need for overly complex gas purification techniques, thus avoiding the generation of environmentally harmful and potentially costly waste to dispose of.

Nachteilig an entsprechenden herkömmlichen Festbettvergasern 200 kann sein, dass der hohe Wärmegehalt des aus der Reduktionszone 218 austretenden brennbaren Gases mit einer Temperatur von 600 bis 800 °C nur teilweise mit Hilfe von Wärmeübertragern für die Gaserzeugung genutzt werden kann, wodurch aufgrund der dadurch bedingten Wärmeverluste der Konversionswirkungsgrad und damit auch der Wirkungsgrad des Gesamtprozesses reduziert werden kann. Außerdem stellen herkömmliche Festbettvergaser 200 oftmals relativ hohe Anforderungen an die Stückigkeit, beispielsweise Dimensionen von 3 cm x 3 cm x 5 cm, und an den Wassergehalt, beispielsweise weniger als 20%, des kohlenstoffhaltigen Materials.A disadvantage of corresponding conventional fixed bed gasifiers 200 may be that the high heat content of the combustible gas emerging from the reduction zone 218 with a temperature of 600 to 800 °C can only be partially used for gas production with the help of heat exchangers, which means that due to the resulting Heat losses can reduce the conversion efficiency and thus the efficiency of the overall process. In addition, conventional fixed bed gasifiers 200 often have relatively high requirements in terms of the size of the pieces, for example dimensions of 3 cm x 3 cm x 5 cm, and the water content, for example less than 20%, of the carbonaceous material.

Diese hohen Anforderungen an die Brennstoffeigenschaften sind begründet durch die benötigte gleichmäßige Temperaturverteilung in der Schüttschicht, die innerhalb der einzelnen sich im Vergaserinnenraum 205 ausbildenden Zonen gefordert ist, um eine gute Gasqualität zu erzielen.These high requirements on the fuel properties are due to the required uniform temperature distribution in the packed bed, which is required within the individual zones forming in the carburetor interior 205 in order to achieve good gas quality.

Außerdem ist bei einem herkömmlichen Festbettvergaser 200 oftmals nicht sicher, dass sich bei allen Betriebszuständen eine gut gasdurchlässige Koksschicht des kohlenstoffhaltigen Materials bildet, damit dieses Vergasungsprinzip funktionssicher betrieben werden kann. Feinkörnige Materialkomponenten können deshalb im Allgemeinen in einem herkömmlichen Festbettvergaser 200 nicht verwendet werden, da diese durch den Vergaserinnenraum 205 durchfallen und zu einer Verstopfung des Brennstoffbetts führen können.In addition, in a conventional fixed bed gasifier 200, it is often not certain that a coke layer of the carbonaceous material that is easily permeable to gases will form under all operating conditions so that this gasification principle can be operated reliably. Fine-grained material components therefore generally cannot be used in a conventional fixed bed gasifier 200, as they can fall through the gasifier interior 205 and lead to a blockage of the fuel bed.

Ein weiterer Nachteil eines herkömmlichen Festbettvergasers 200 ist die vergleichsweise große Gefahr der Schlackenbildung aufgrund der hohen Temperaturen in der Oxidationszone 215. Dieses Verschlackungsrisiko ist besonders groß bei der Vergasung von Biomassearten mit hohen Alkaligehalten und den damit verbundenen niedrigen Ascheerweichungstemperaturen. Herkömmliche Festbettvergaser 200 stellen deshalb hohe Anforderungen an die Temperaturbeständigkeit der eingesetzten Materialien. Außerdem dürfen oftmals nur kohlenstoffhaltige Materialien mit einem relativ niedrigen Wassergehalt verwendet werden, da der in der Trocknungszone gebildete Wasserdampf den Wärmehaushalt der anschließenden Vergasung beeinträchtigt. Ein weiterer Nachteil von herkömmlichen Festbettvergasern 200 ist auch der vergleichsweise hohe Kohlenstoffgehalt in der Asche, da aus thermodynamischen Gründen nicht der gesamte Kohlenstoff in der Reduktionszone in die Gasphase überführt werden kann.Another disadvantage of a conventional fixed bed gasifier 200 is the comparatively high risk of slag formation due to the high temperatures in the oxidation zone 215. This risk of slagging is particularly high when gasifying biomass types with high alkali contents and the associated low ash softening temperatures. Conventional fixed bed gasifiers 200 therefore place high demands on the temperature resistance of the materials used. In addition, often only carbonaceous materials with a relatively low water content can be used, since the water vapor formed in the drying zone impairs the heat balance of the subsequent gasification. Another disadvantage of conventional fixed bed gasifiers 200 is the comparatively high carbon content in the ash, since for thermodynamic reasons not all of the carbon in the reduction zone can be transferred to the gas phase.

Um eine konstante Energielieferung des Festvergasers 200 bereitzustellen, muss der Materialfluss im Vergaserinnenraum 205, insbesondere in der Reduktionszone 218 gewährleistet werden. Hierbei muss das in der Reduktionszone 218 erzeugte Gas und die in der Reduktionszone 218 erzeugte Asche derart aus der Reduktionszone 218 abtransportiert werden, dass die Asche den Strömungsweg des Gases nicht behindert. Dazu muss die Asche in Bewegung gehalten werden, damit der Staudruck das strömende Gas nicht übermäßig blockiert, wobei hierbei im Idealfall das erzeugte Gas die Asche mitreißt.In order to provide a constant energy supply of the fixed gasifier 200, the material flow in the gasifier interior 205, in particular in the reduction zone 218, must be ensured. In this case, the gas generated in the reduction zone 218 and the ash generated in the reduction zone 218 must be removed from the reduction zone 218 in such a way that be transported away in such a way that the ash does not obstruct the flow path of the gas. To do this, the ash must be kept moving so that the dynamic pressure does not block the flowing gas excessively, whereby ideally the gas produced will carry the ash along with it.

In Festbettvergasern 200 wird hierbei ein Rost benötigt, um in dem kohlenstoffhaltigen Material gegebenenfalls vorhandene Fremdkörper abzuscheiden. Die in dem Festbettvergaser 200 entstehende Asche ist schlecht fließfähig und in dem kohlenstoffhaltigen Material können Fremdkörper, wie Nägel oder Steine, vorhanden sein, was zum Verstopfen des Festbettvergasers 200 führen kann. Somit muss ein entsprechender Rost in regelmäßigen Abständen gereinigt werden, was zu einem erheblichen Mehraufwand und zu Mehrkosten führt, da während der Reinigungszeit des Rostes keine Energie durch den Festbettvergaser 200 produziert werden kann.In fixed bed gasifiers 200, a grate is required to separate any foreign bodies that may be present in the carbon-containing material. The ash produced in the fixed bed gasifier 200 is difficult to flow and foreign bodies such as nails or stones may be present in the carbon-containing material, which can lead to the fixed bed gasifier 200 becoming clogged. A corresponding grate must therefore be cleaned at regular intervals, which leads to considerable additional effort and costs, since no energy can be produced by the fixed bed gasifier 200 while the grate is being cleaned.

Figur 2 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Festbettvergasers im Querschnitt mit einer Abführungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform. Figure 2 shows a schematic side view of a fixed bed gasifier in cross section with a discharge device according to an embodiment.

Wie bereits in Bezug auf die Figur 1 thematisiert wurde, stellt sich die vorliegende Erfindung unter anderem die Aufgabe eine wirksame Abfuhr von aus kohlenstoffhaltigen Materialien erzeugtem Gas und dabei entstehender Asche aus der Reduktionszone 218 eines Festbettvergasers 200 sicherzustellen, wobei gleichzeitig in dem kohlenstoffhaltigen Material vorhandene Fremdkörper wirksam zurückgehalten werden.As already mentioned in relation to the Figure 1 was discussed, the present invention has the object, among others, of ensuring an effective removal of gas generated from carbon-containing materials and the ash produced thereby from the reduction zone 218 of a fixed bed gasifier 200, while at the same time effectively retaining foreign bodies present in the carbon-containing material.

Wie aus der Figur 2 zu entnehmen ist, ist in der entsprechenden Reduktionszone 218 eines Festbettvergasers 200 gemäß der Ausführungsform eine einen Hülsen-förmigen Körper 101 umfassende Abführungsvorrichtung 100 angeordnet, welche eine Mehrzahl von umlaufenden Abführungsöffnungen 109 aufweist.As from the Figure 2 As can be seen, in the corresponding reduction zone 218 of a fixed bed gasifier 200 according to the embodiment, a discharge device 100 comprising a sleeve-shaped body 101 is arranged, which has a plurality of circumferential discharge openings 109.

Die Abführungsöffnungen 109 weisen hierbei eine in Figur 2 nicht dargestellte Öffnungsbreite auf, welche derart ausgewählt ist, dass das in dem Vergaserinnenraum 205 des Festbettvergasers 200 erzeugte brennbare Gas und die in dem Vergaserinnenraum 205 des Festbettvergasers 200 während der Gaserzeugung entstehende Asche aus dem Vergaserinnenraum 205 durch die Abführungsöffnungen 109 in einen in Figur 1 nicht einsehbaren Hülseninnenraum 106 der Abführungsvorrichtung 100 abführbar sind. Die Öffnungsbreite der Abführungsöffnungen 109 ist hierbei jedoch andererseits derart gewählt, dass Fremdkörper mit einem Durchmesser, welcher größer als die Öffnungsbreite ist, wirksam zurückgehalten werden.The discharge openings 109 have a Figure 2 not shown opening width, which is selected such that the combustible gas generated in the gasifier interior 205 of the fixed bed gasifier 200 and the ash generated in the gasifier interior 205 of the fixed bed gasifier 200 during gas generation are discharged from the gasifier interior 205 through the discharge openings 109 into a Figure 1 non-visible sleeve interior 106 of the discharge device 100. The opening width of the discharge openings 109 is, however, on the other hand, it is selected such that foreign bodies with a diameter larger than the opening width are effectively retained.

Aus der Figur 2 kann ferner ein lediglich schematisch dargestellter Antrieb 227 des Festbettvergasers 200 entnommen werden, welcher durch eine Antriebswelle 229 mit einem in der Figur 2 nicht dargestellten rotierbaren Reinigungskörper verbunden ist, um durch eine Rotation des rotierbaren Reinigungskörpers eine Entfernung von Ascheverunreinigungen aus dem Abführungsöffnungen 109 der Abführungsvorrichtung 100 sicherzustellen. Der Antrieb 227 rotiert hierbei in einer Rotationsrichtung 231 und überträgt die Rotationsbewegung über die Antriebswelle 229 auf den in der Figur 2 nicht dargestellten rotierbaren Reinigungskörper.From the Figure 2 Furthermore, a drive 227 of the fixed bed gasifier 200, which is only shown schematically, can be taken, which is connected by a drive shaft 229 with a Figure 2 not shown, in order to ensure the removal of ash contamination from the discharge openings 109 of the discharge device 100 by rotation of the rotatable cleaning body. The drive 227 rotates in a rotation direction 231 and transmits the rotational movement via the drive shaft 229 to the Figure 2 Rotating cleaning body (not shown).

Für weitere Details hierzu wird auf die nachfolgenden Ausführungen verwiesen.For further details please refer to the following explanations.

Aus der Figur 2 kann ferner entnommen werden, dass die Abführungsvorrichtung 100 auf einem Zwischenboden 223 des Festbettvergasers 200 derart in dem Vergaserinnenraum 205 positioniert ist, dass die Abführungsvorrichtung 100 von der Vergaserwandung 201 beabstandet ist. Ein gemäß gestrichelter Linien in der Figur 2 lediglich schematisch dargestellter Materialstrom 225 kann somit erfolgreich aus der Reduktionszone 218 durch die Abführungsöffnungen 109 und durch den Hülseninnenraum 106 der Abführungsvorrichtung 100 in den unteren Bereich des Vergaserinnenraums 205 stattfinden.From the Figure 2 It can also be seen that the discharge device 100 is positioned on an intermediate floor 223 of the fixed bed gasifier 200 in the gasifier interior 205 such that the discharge device 100 is spaced from the gasifier wall 201. A gas outlet opening 222 shown in dashed lines in the Figure 2 The material flow 225, which is only shown schematically, can thus successfully take place from the reduction zone 218 through the discharge openings 109 and through the sleeve interior 106 of the discharge device 100 into the lower region of the carburetor interior 205.

Das erzeugte Gas kann durch den Abfuhrdurchbruch 219 in dem unteren Bereich der Vergaserwandung 201 aus dem Vergaserinnenraum 205 wirksam abgeführt werden und die Asche sammelt sich im Reststoffbereich 221 des Festbettvergasers 200.The gas produced can be effectively discharged from the gasifier interior 205 through the discharge opening 219 in the lower region of the gasifier wall 201 and the ash collects in the residue area 221 of the fixed bed gasifier 200.

Figur 3 zeigt eine perspektivische Seitenansicht der in Figur 2 lediglich schematisch dargestellten Abführungsvorrichtung für einen Festbettvergaser gemäß einer Ausführungsform. Figure 3 shows a perspective side view of the Figure 2 only schematically illustrated discharge device for a fixed bed gasifier according to one embodiment.

Die in Figur 3 im Detail dargestellte Abführungsvorrichtung 100 besteht aus einem Hülsen-förmigen Körper 101 und einem rotierbaren Reinigungskörper 111, welcher außerhalb des Hülsen-förmigen Körpers 101 angeordnet ist, so dass aus diesem Grund der rotierbare Reinigungskörper 111 in der in Figur 3 gewählten Darstellung den Hülsenförmigen Körper 101 zumindest abschnittsweise abdeckt, so dass für weitergehende Details des Hülsen-förmigen Körpers 101 auf die nachfolgenden Figuren verwiesen wird.The Figure 3 The discharge device 100 shown in detail consists of a sleeve-shaped body 101 and a rotatable cleaning body 111, which is arranged outside the sleeve-shaped body 101, so that for this reason the rotatable cleaning body 111 in the in Figure 3 selected representation of the sleeve-shaped Body 101 is covered at least in sections, so that for further details of the sleeve-shaped body 101 reference is made to the following figures.

Der Hülsen-förmige Körper 101 weist eine Körperwandung 103 auf, in welcher eine Mehrzahl von insbesondere als Abführungsspalten ausgebildeten Abführungsöffnungen 109 geformt sind, welche die Körperwandung 103 zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig, umlaufen, und die Körperwandung 103 durchbrechen, um den in Figur 3 nicht einsehbaren Hülseninnenraum 106 des Hülsen-förmigen Körpers 101 mit dem Vergaserinnenraum 205 des Festbettvergasers 200 fluidtechnisch verbinden.The sleeve-shaped body 101 has a body wall 103 in which a plurality of discharge openings 109 are formed, which are designed in particular as discharge gaps and which run around the body wall 103 at least in sections, in particular completely, and break through the body wall 103 in order to Figure 3 non-visible sleeve interior 106 of the sleeve-shaped body 101 with the carburetor interior 205 of the fixed bed carburetor 200 in a fluid-technical manner.

Wie bereits in Bezug auf die Figur 2 ausgeführt wurde, weisen die insbesondere als Abführungsspalten ausgebildeten Abführungsöffnungen 109 jeweils eine Öffnungsbreite 113 auf, welche derart ausgewählt ist, dass das in dem Vergaserinnenraum 205 des Festbettvergasers 200 erzeugte brennbare Gas und die in dem Vergaserinnenraum 205 des Festbettvergasers 200 während der Gaserzeugung entstehende Asche aus dem Vergaserinnenraum 205 durch die Abführungsöffnungen 109 in den Hülseninnenraum 106 abführbar sind, und dass Fremdkörper mit einem Durchmesser, welcher größer als die Öffnungsbreite 113 ist, zurückgehalten werden.As already mentioned in relation to the Figure 2 was carried out, the discharge openings 109, which are designed in particular as discharge gaps, each have an opening width 113 which is selected such that the combustible gas generated in the gasifier interior 205 of the fixed bed gasifier 200 and the ash generated in the gasifier interior 205 of the fixed bed gasifier 200 during gas generation can be discharged from the gasifier interior 205 through the discharge openings 109 into the sleeve interior 106, and that foreign bodies with a diameter which is larger than the opening width 113 are retained.

Die Öffnungsbreite 113 der Abführungsöffnungen 109 beträgt insbesondere zwischen 0,2 mm und 10 mm, bevorzugt zwischen 1 mm und 10 mm, weiter bevorzugt zwischen 2 mm und 8 mm, noch weiter bevorzugt zwischen 3 mm und 7 mm, am meisten bevorzugt zwischen 4 mm und 6 mm, und noch weiter am meisten bevorzugt 5 mm.The opening width 113 of the discharge openings 109 is in particular between 0.2 mm and 10 mm, preferably between 1 mm and 10 mm, more preferably between 2 mm and 8 mm, even more preferably between 3 mm and 7 mm, most preferably between 4 mm and 6 mm, and even more most preferably 5 mm.

Die Öffnungsbreite 113 erstreckt sich hierbei orthogonal zu einer Öffnungsumlaufsrichtung 114 der die Körperwandung 103 umlaufenden Abführungsöffnungen 109.The opening width 113 extends orthogonally to an opening circumferential direction 114 of the discharge openings 109 surrounding the body wall 103.

Der rotierbare Reinigungskörper 111 weist zumindest einen Reinigungssteg 121 auf, welcher sich entlang der Körperaußenseite 105 der Körperwandung 103 des hülsenförmigen Körpers 101 erstreckt, und welcher von der Körperaußenseite 105 beabstandet angeordnet ist. Wie in der Figur 3 dargestellt ist, weist der rotierbare Reinigungskörper 111 insbesondere drei Reinigungsstege 121 auf, welche sich entlang der Körperaußenseite 105 der Körperwandung 103 des hülsenförmigen Körpers 101 erstrecken, und von der Körperaußenseite 105 beabstandet sind, und welche symmetrisch in Bezug auf eine in Figur 3 dargestellte Hülsenmittelachse 147 des Hülsenförmigen Körpers 101 an dem rotierbaren Reinigungskörper 111 angeordnet sind.The rotatable cleaning body 111 has at least one cleaning web 121 which extends along the body outer side 105 of the body wall 103 of the sleeve-shaped body 101 and which is arranged at a distance from the body outer side 105. As in the Figure 3 As shown, the rotatable cleaning body 111 has in particular three cleaning webs 121, which extend along the body outer side 105 of the body wall 103 of the sleeve-shaped body 101, and are spaced from the body outer side 105, and which symmetrical with respect to a Figure 3 shown sleeve center axis 147 of the sleeve-shaped body 101 are arranged on the rotatable cleaning body 111.

Jeweils zwei nebeneinander angeordnete Reinigungsstege 121 schließen hierbei in Bezug auf die Hülsenmittelachse 147 insbesondere einen Winkel von 120° zueinander ein. Die in der Figur 3 gezeigte Anzahl von Reinigungsstege 121 ist nicht auf drei beschränkt, sondern es ist auch möglich einen Reinigungssteg 121, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun oder zehn Reinigungsstege 121 vorzusehen.In each case, two cleaning webs 121 arranged next to one another form an angle of 120° with respect to the sleeve center axis 147. The Figure 3 The number of cleaning bars 121 shown is not limited to three, but it is also possible to provide one cleaning bar 121, two, three, four, five, six, seven, eight, nine or ten cleaning bars 121.

Insbesondere erstrecken sich die Reinigungsstege 121 parallel zu der Hülsenmittelachse 147 des Hülsen-förmigen Körpers 101, insbesondere parallel zu einer Zylinderachse 147 des als Hohlzylinder ausgebildeten Hülsen-förmigen Körpers 101.In particular, the cleaning webs 121 extend parallel to the sleeve center axis 147 of the sleeve-shaped body 101, in particular parallel to a cylinder axis 147 of the sleeve-shaped body 101 designed as a hollow cylinder.

Auch wenn das aus der Fig. 3 nicht zu entnehmen ist, sind die Reinigungsstege radial von der Körperaußenseite 105 der Körperwandung 103 des Hülsen-förmigen Körpers 101 beabstandet, wobei die entsprechende sich von der Hülsenmittelachse 147 erstreckende radialen Achsen 132 in der Fig. 3 markiert sind.Even if this is from the Fig.3 cannot be seen, the cleaning webs are spaced radially from the body outer side 105 of the body wall 103 of the sleeve-shaped body 101, wherein the corresponding radial axes 132 extending from the sleeve center axis 147 in the Fig.3 are marked.

Hierbei ist der rotierbare Reinigungskörper 111 ausgebildet, durch eine Rotation des rotierbaren Reinigungskörpers 111 die sich entlang der Körperaußenseite 105 der Körperwandung 103 erstreckenden und von der Körperaußenseite 105 beabstandeten Reinigungsstege 121 um die Körperaußenseite 105 zu führen, um an der Körperaußenseite 105 abgelagertes kohlenstoffhaltiges Material, insbesondere auch umfassend die Asche, zu entfernen und einen wirksamen Strom des brennbaren Gases durch die Abführungsöffnungen 109 zu ermöglichen.Here, the rotatable cleaning body 111 is designed to guide the cleaning webs 121, which extend along the body outer side 105 of the body wall 103 and are spaced apart from the body outer side 105, around the body outer side 105 by a rotation of the rotatable cleaning body 111 in order to remove carbon-containing material deposited on the body outer side 105, in particular also comprising the ash, and to enable an effective flow of the combustible gas through the discharge openings 109.

Somit bewirkt die Rotation des rotierbaren Reinigungskörpers 111 entlang der Körperaußenseite 105 der Körperwandung 103 des hülsenförmigen Körpers 101, dass sich außenseitig der Körperaußenseite 105 ansammelndes kohlenstoffhaltiges Material, insbesondere auch umfassend Asche, wirksam aufgelöst werden kann, so dass die Abführungsöffnungen 109 freigehalten werden können, so dass ein wirksamer Fluss von Gas und Asche durch die Abführungsöffnungen 109 in den Hülseninnenraum 106 des Hülsen-förmigen Körpers 101 erreicht wird, welcher nicht durch entsprechende Ablagerungen beeinträchtigt wird.Thus, the rotation of the rotatable cleaning body 111 along the body outer side 105 of the body wall 103 of the sleeve-shaped body 101 causes carbon-containing material accumulating on the outside of the body outer side 105, in particular also including ash, to be effectively dissolved, so that the discharge openings 109 can be kept clear, so that an effective flow of gas and ash through the discharge openings 109 into the sleeve interior 106 of the sleeve-shaped body 101 is achieved, which is not impaired by corresponding deposits.

Hierbei weist der zumindest eine Reinigungssteg 121 eine in der Darstellung der Figur 3 nicht einsehbare Steginnenseite 135 auf, welche der Körperaußenseite 105 der Körperwandung 103 des Hülsen-förmigen Körpers 101 zugewandt und von der Körperaußenseite 105 beabstandet ist und weist der zumindest eine Reinigungssteg 121 eine Stegaußenseite 119 auf, welche der Steginnenseite 135, bzw. dem Hülsen-förmigen Körper 101 abgewandt ist.In this case, the at least one cleaning web 121 has a Figure 3 non-visible web inner side 135 which faces the body outer side 105 of the body wall 103 of the sleeve-shaped body 101 and is spaced from the body outer side 105 and the at least one cleaning web 121 has a web outer side 119 which faces away from the web inner side 135 or the sleeve-shaped body 101.

Wie aus der Figur 3 ferner hervorgeht, sind an der Stegaußenseite 119 des rotierbaren Reinigungskörpers 111 jeweils zumindest ein Materialvorsprung 123 angeordnet, welcher sich von der Stegaußenseite 119 aus in den Vergaserinnenraum 205 des Festbettvergasers 200 erstreckt.As from the Figure 3 As can also be seen, at least one material projection 123 is arranged on the web outer side 119 of the rotatable cleaning body 111, which extends from the web outer side 119 into the gasifier interior 205 of the fixed bed gasifier 200.

Wie aus der Figur 3 hervorgeht sind die Materialvorsprünge 123 der entsprechenden Reinigungsstege 121 insbesondere in der Höhe zueinander versetzt an der Stegaußenseite 119 und insbesondere entlang der gesamten Höhe der Stegaußenseite 119 angeordnet.As from the Figure 3 As can be seen, the material projections 123 of the corresponding cleaning webs 121 are arranged offset from one another in height on the web outer side 119 and in particular along the entire height of the web outer side 119.

Die Materialvorsprünge 123 sind ausgebildet, bei einer Rotation des rotierbaren Reinigungskörpers 111 das in dem Vergaserinnenraum 205 des Festbettvergasers 200 aufgenommene kohlenstoffhaltige Material, insbesondere auch umfassend die Asche, zu bewegen. Zudem werden Fremdkörper, welche nicht durch die Abführungsöffnungen 109 passen, bei einer Rotation des rotierbaren Reinigungskörpers 111 durch die sich mitrotierenden Materialvorsprünge 123 radial nach außen weggedrückt werden wobei dabei gleichzeitig die Asche aufgelockert wird, so dass eine konstante und wartungsarme Materialförderung durch die Abführungsöffnungen 109 sichergestellt wird.The material projections 123 are designed to move the carbon-containing material, in particular also including the ash, received in the gasifier interior 205 of the fixed bed gasifier 200 when the rotatable cleaning body 111 rotates. In addition, foreign bodies that do not fit through the discharge openings 109 are pushed radially outwards by the rotating material projections 123 when the rotatable cleaning body 111 rotates, while at the same time the ash is loosened, so that a constant and low-maintenance material conveyance through the discharge openings 109 is ensured.

Aus der Figur 3 ist ferner zu entnehmen, dass die Abführungsvorrichtung 100 eine Oberseitenwandung 127 aufweist, welche eine in der Figur 3 nicht einsehbare Oberseite des Hülsen-förmigen Körpers 101 abschließt, so dass kein Material aus dem Vergaserinnenraum 205 des Festbettvergasers 200 von oben in das Innere des rotierbaren Reinigungskörpers 111 eindringen kann.From the Figure 3 It can also be seen that the discharge device 100 has a top wall 127 which has a Figure 3 non-visible top of the sleeve-shaped body 101, so that no material from the carburetor interior 205 of the fixed bed carburetor 200 can penetrate from above into the interior of the rotatable cleaning body 111.

Aus der Figur 3 ist ferner zu entnehmen, dass die Oberseitenwandung 127 eine Mehrzahl von ersten Stegaufnahmen 127-1 aufweist, in welcher jeweils ein der Oberseitenwandung 127 zugewandtes erstes Ende 121-1 des jeweiligen Reinigungsstegs 121 aufgenommen und festgelegt ist.From the Figure 3 It can also be seen that the upper side wall 127 has a plurality of first web receptacles 127-1, in each of which a first end 121-1 of the respective cleaning web 121 facing the upper side wall 127 is received and fixed.

An dem ersten Ende 121-1 des jeweiligen Reinigungsstegs 121 weist der jeweilige Reinigungssteg 121 insbesondere eine Verbreiterung 130 auf, um eine wirksame Stabilisierung des Reinigungsstegs 121 zu erreichen.At the first end 121-1 of the respective cleaning bar 121, the respective cleaning bar 121 has in particular a widening 130 in order to achieve an effective stabilization of the cleaning bar 121.

Aus der Figur 3 ist ferner zu entnehmen, dass der rotierbare Reinigungskörper 111 eine Unterseitenwandung 133 aufweist, welche insbesondere als ein die Körperaußenseite 105 der Körperwandung 103 des Hülsen-förmigen Körpers 101 umlaufender Flansch ausgebildet ist, welche, bzw. welcher ebenfalls von der Körperaußenseite 105 beabstandet ist. Aus der Figur 3 ist zu entnehmen, dass der zumindest eine Reinigungssteg 121 mit der Oberseitenwandung 127 und mit der Unterseitenwandung 133 verbunden ist. Somit umfasst der rotierbare Reinigungskörper 111 die Oberseitenwandung 127 die Unterseitenwandung 133 und die Reinigungsstege 121.From the Figure 3 It can also be seen that the rotatable cleaning body 111 has a bottom wall 133, which is designed in particular as a flange surrounding the body outer side 105 of the body wall 103 of the sleeve-shaped body 101, which is also spaced apart from the body outer side 105. From the Figure 3 It can be seen that the at least one cleaning web 121 is connected to the upper side wall 127 and to the lower side wall 133. The rotatable cleaning body 111 thus comprises the upper side wall 127, the lower side wall 133 and the cleaning webs 121.

Aus der Figur 3 ist ferner zu entnehmen, dass die Unterseitenwandung 133 eine Mehrzahl von zweiten Stegaufnahmen 133-1 aufweist, in welcher jeweils ein der Unterseitenwandung 133 zugewandtes zweites Ende 121-2 des jeweiligen Reinigungsstegs 121 aufgenommen und festgelegt ist.From the Figure 3 It can also be seen that the underside wall 133 has a plurality of second web receptacles 133-1, in each of which a second end 121-2 of the respective cleaning web 121 facing the underside wall 133 is received and fixed.

Hierbei weist der rotierbare Reinigungskörper 111 einen rotierbaren Rotationsschaft 149 auf, welcher sich entlang der Hülsenmittelachse 147 des Hülsen-förmigen Körpers 101 erstreckt, wobei in der Oberseitenwandung 127 und der Unterseitenwandung 133 fluchtend zueinander jeweils eine Schaftöffnung 134 geformt ist, durch welche der rotierbare Rotationsschaft 149 geführt ist.Here, the rotatable cleaning body 111 has a rotatable rotation shaft 149 which extends along the sleeve center axis 147 of the sleeve-shaped body 101, wherein a shaft opening 134 is formed in the upper side wall 127 and the lower side wall 133 in alignment with one another, through which the rotatable rotation shaft 149 is guided.

Auch wenn dies in der Figur 3 nicht dargestellt ist, kann die Abführungsvorrichtung 100 ein Deckelelement aufweisen, welches eine Oberseite des Hülsen-förmigen Körpers 101 und die Oberseitenwandung 127 des rotierbaren Reinigungskörpers 111 abschließt. Das in Figur 3 nicht dargestellte Deckelelement ist insbesondere als ein sich von dem Hülsenförmigen Körper 101 und von dem rotierbaren Reinigungskörper 111 nach oben verjüngendes Deckelelement ausgebildet ist.Even if this is in the Figure 3 not shown, the discharge device 100 may have a cover element which closes an upper side of the sleeve-shaped body 101 and the upper side wall 127 of the rotatable cleaning body 111. The Figure 3 The cover element (not shown) is designed in particular as a cover element tapering upwards from the sleeve-shaped body 101 and the rotatable cleaning body 111.

Figur 4 zeigt eine perspektivische Schnittansicht der Abführungsvorrichtung gemäß der Figur 3. Figure 4 shows a perspective sectional view of the discharge device according to the Figure 3 .

Wie aus der Figur 4 zu entnehmen ist, ist der innerhalb des rotierbaren Reinigungskörpers 111 angeordnete Hülsen-förmige Körper 101 vorteilhaft zu erkennen.As from the Figure 4 can be seen, the sleeve-shaped body 101 arranged within the rotatable cleaning body 111 can be advantageously seen.

Der rotierbare Reinigungskörper 111 weist Reinigungsstege 121 auf, welche sich entlang der Körperaußenseite 105 der Körperwandung 103 des Hülsen-förmigen Körpers 101 erstrecken, und von der Körperaußenseite 105 beabstandet sind. Wie bereits in Bezug auf die Figur 3 im Detail ausgeführt wurde, werden die Reinigungsstege 121 während der Rotation des rotierbaren Reinigungskörpers 111 um die Körperaußenseite 105 geführt, um an der Körperaußenseite 105 angesammeltes kohlenstoffhaltiges Material, insbesondere auch umfassend die Asche, wirksam aufzulösen.The rotatable cleaning body 111 has cleaning webs 121 which extend along the body outer side 105 of the body wall 103 of the sleeve-shaped body 101 and are spaced from the body outer side 105. As already mentioned with respect to the Figure 3 As has been explained in detail, the cleaning webs 121 are guided around the outside of the body 105 during the rotation of the rotatable cleaning body 111 in order to effectively dissolve carbon-containing material accumulated on the outside of the body 105, in particular also comprising the ash.

In der Figur 4 ist ferner zu erkennen, dass die Mehrzahl von die Körperwandung 103 umlaufenden Abführungsöffnungen 109 jeweils durch umlaufende Hülsenbereiche 137 der Körperwandung 103 beabstandet zueinander in der Körperwandung 103 angeordnet sind.In the Figure 4 It can also be seen that the majority of discharge openings 109 surrounding the body wall 103 are each arranged in the body wall 103 at a distance from one another by circumferential sleeve regions 137 of the body wall 103.

In der Figur 4 ist ferner zu erkennen, dass die Körperwandung 103 an der Unterseite 129 des Hülsen-förmigen Körpers 101 vollständig geöffnet ist, um eine Wandungsöffnung 143 zu bilden. Durch die Wandungsöffnung 143 kann das Gas und die Asche aus dem Hülseninnenraum 106 wieder nach unten in den Vergaserinnenraum 205 des Festbettvergasers 200 abgeführt werden.In the Figure 4 It can also be seen that the body wall 103 on the underside 129 of the sleeve-shaped body 101 is completely open to form a wall opening 143. The gas and the ash from the sleeve interior 106 can be discharged back down into the gasifier interior 205 of the fixed bed gasifier 200 through the wall opening 143.

Wie aus der Figur 4 ferner zu entnehmen ist, ist die mit einem in Figur 4 nicht dargestellten Antrieb 227 des Festbettvergasers 200 verbundene Antriebswelle 229 durch die zumindest eine Wandungsöffnung 143 in den Hülseninnenraum 106 geführt und durch ein Halterungselement 150 mit dem rotierbaren Reinigungskörper 111, insbesondere der Oberseitenwandung 127, verbunden.As from the Figure 4 Furthermore, it can be seen that the Figure 4 The drive shaft 229, which is connected to the drive 227 (not shown) of the fixed bed gasifier 200, is guided through the at least one wall opening 143 into the sleeve interior 106 and is connected to the rotatable cleaning body 111, in particular the upper side wall 127, by a holding element 150.

Figur 5 zeigt eine perspektivische unterseitige Ansicht des rotierbaren Reinigungskörpers der in Figur 3 und Figur 4 dargestellten Abführungsvorrichtung. Figure 5 shows a perspective bottom view of the rotatable cleaning body of the Figure 3 and Figure 4 shown discharge device.

Da der Hülsen-förmige Körper 101 an der unteren Wandungsöffnung 143 offen ist, ist in der Figur 3 der Hülsen-förmige Körper 101 und der Hülseninnenraum 106 der Abführungsvorrichtung 100 erkennbar. Zudem ist durch den Hülseninnenraum 106 der Abführungsvorrichtung 100 die Unterseite der Oberseitenwandung 127 des rotierbaren Reinigungskörpers 111 erkennbar.Since the sleeve-shaped body 101 is open at the lower wall opening 143, in the Figure 3 the sleeve-shaped body 101 and the sleeve interior 106 of the discharge device 100 can be seen. In addition, the underside of the top wall 127 of the rotatable cleaning body 111 can be seen through the sleeve interior 106 of the discharge device 100.

Die sich entlang der Hülsenmittelachse 147 erstreckende Antriebswelle 229 ist in der Figur 5 dargestellt, wobei hierbei der Rotationsschaft 149 durch ein Halterungselement 150 festgelegt ist. Das Halterungselement 150 hierbei ist mit der Oberseitenwandung 127 verbunden.The drive shaft 229 extending along the sleeve center axis 147 is in the Figure 5 , wherein the rotary shaft 149 is fixed by a support element 150. The support element 150 is connected to the top wall 127.

Somit kann die durch den Antrieb 227 des Festbettvergasers 200 auf die Antriebswelle 229 bewirkte Rotationsbewegung über den Rotationsschaft 149, über das Halterungselement 150 und über die Oberseitenwandung 127 wirksam auf den rotierbaren Reinigungskörper 111 übertragen werden, um den rotierbaren Reinigungskörper 111 zu rotieren.Thus, the rotational movement caused by the drive 227 of the fixed bed gasifier 200 on the drive shaft 229 can be effectively transmitted to the rotatable cleaning body 111 via the rotation shaft 149, via the support member 150 and via the top wall 127 in order to rotate the rotatable cleaning body 111.

Figur 6 zeigt eine perspektivische Schrägansicht des Hülsen-förmigen Körpers der in Figur 3 und Figur 4 dargestellten Abführungsvorrichtung. Figure 6 shows a perspective oblique view of the sleeve-shaped body of the Figure 3 and Figure 4 shown discharge device.

Es wird auf die Ausführungen zur Figur 4 und Fig. 5 verwiesen.Reference is made to the comments on Figure 4 and Fig.5 referred to.

Bezugszeichenliste:List of reference symbols:

100100
AbführungsvorrichtungDischarge device
101101
Hülsen-förmiger KörperSleeve-shaped body
103103
KörperwandungBody wall
105105
KörperaußenseiteBody outside
106106
HülseninnenraumShell interior
107107
KörperinnenseiteInside of the body
109109
AbführungsspaltDischarge gap
111111
Rotierbarer ReinigungskörperRotatable cleaning body
113113
ÖffnungsbreiteOpening width
114114
ÖffnungsumlaufsrichtungOpening direction
115115
HülsenwandungSleeve wall
117117
AussparungRecess
119119
HülsenaußenseiteSleeve outside
121121
ReinigungsstegCleaning bridge
123123
MaterialvorsprungMaterial advantage
127127
Oberseitenwandung des rotierbaren ReinigungskörpersTop wall of the rotating cleaning body
129129
Unterseite des Hülsen-förmigen KörpersBottom of the sleeve-shaped body
130130
VerbreiterungWidening
131131
Flanschflange
132132
Radiale AchseRadial axis
133133
Unterseitenwandung des rotierbaren ReinigungskörpersBottom wall of the rotating cleaning body
135135
SteginnenseiteBridge inside
137137
Umlaufender HülsenbereichCircumferential sleeve area
143143
WandungsöffnungWall opening
147147
HülsenmittelachseSleeve center axis
149149
RotationsschaftRotary shaft
150150
HalterungselementMounting element
200200
FestbettvergaserFixed bed gasifier
201201
VergaserwandungCarburettor wall
203203
WandungsinnenseiteInside wall
205205
VergaserinnenraumCarburettor interior
207207
Oberseite der VergaserwandungTop of the carburetor wall
209209
Unterseite der VergaserwandungBottom of the carburetor wall
211211
ZufuhrdurchbruchFeed breakthrough
213213
AufheizungszoneHeating zone
215215
OxidationszoneOxidation zone
217217
LuftstutzenAir nozzle
219219
AbfuhrdurchbruchDischarge breakthrough
221221
ReststoffbereichWaste area
223223
ZwischenbodenIntermediate floor
225225
MaterialstromMaterial flow
227227
Antriebdrive
229229
AntriebswelleDrive shaft
231231
RotationsrichtungRotation direction

Claims (15)

Abführungsvorrichtung (100) für einen Festbettvergaser (200) zur Erzeugung eines brennbaren Gases aus kohlenstoffhaltigen Materialien, mit: einem Hülsen-förmigen Körper (101), welcher in einem Vergaserinnenraum (205) des Festbettvergasers (200) positionierbar ist, wobei der Hülsen-förmige Körper (101) eine Körperwandung (103) aufweist, wobei die Körperwandung (103) eine Körperaußenseite (105) aufweist, welche dem Vergaserinnenraum (205) des Festbettvergasers (200) zuwendbar ist, wobei die Körperwandung (103) eine Körperinnenseite (107) aufweist, welche einen Hülseninnenraum (106) des Hülsen-förmigen Körpers (101) begrenzt, und wobei die Körperwandung (103) an einer Unterseite (129) des Hülsen-förmigen Körpers (101) zumindest eine Wandungsöffnung (143) aufweist, wobei in der Körperwandung (103) eine Mehrzahl von Abführungsöffnungen (109) geformt ist, welche sich von der Körperaußenseite (105) durch die Körperwandung (103) zu der Körperinnenseite (107) erstrecken, um den Hülseninnenraum (106) mit dem Vergaserinnenraum (205) fluidtechnisch zu verbinden, wobei die Abführungsöffnungen (109) jeweils eine Öffnungsbreite (113) aufweisen, welche derart ausgewählt ist, dass das in dem Vergaserinnenraum (205) des Festbettvergasers (200) erzeugte brennbare Gas und die in dem Vergaserinnenraum (205) des Festbettvergasers (200) während der Gaserzeugung entstehende Asche aus dem Vergaserinnenraum (205) durch die Abführungsöffnungen (109) in den Hülseninnenraum (106) abführbar sind, und dass Fremdkörper mit einem Durchmesser, welcher größer als die Öffnungsbreite (113) ist, zurückgehalten werden; und einem rotierbaren Reinigungskörper (111), welcher zumindest einen Reinigungssteg (121) aufweist, welcher sich entlang der Körperaußenseite (105) des Hülsen-förmigen Körpers (101) erstreckt, wobei der zumindest eine Reinigungssteg (121) von der Körperaußenseite (105) beabstandet ist, und wobei der rotierbare Reinigungskörper (111) ausgebildet ist, durch eine Rotation des rotierbaren Reinigungskörpers (111) den sich entlang der Körperaußenseite (105) des Hülsenförmigen Körpers (101) erstreckenden und von der Körperaußenseite (105) beabstandeten Reinigungssteg (121) um die Körperaußenseite (105) zu führen, um an der Körperaußenseite (105) abgelagertes kohlenstoffhaltiges Material, insbesondere auch umfassend Asche, aufzulockern und einen wirksamen Strom des brennbaren Gases und des kohlenstoffhaltigen Materials, insbesondere auch umfassend die Asche, durch die Abführungsöffnungen (109) zu ermöglichen. Discharge device (100) for a fixed bed gasifier (200) for producing a combustible gas from carbonaceous materials, comprising: a sleeve-shaped body (101) which can be positioned in a carburetor interior (205) of the fixed bed carburetor (200), wherein the sleeve-shaped body (101) has a body wall (103), wherein the body wall (103) has a body outer side (105) which can be turned towards the gasifier interior (205) of the fixed bed gasifier (200), wherein the body wall (103) has a body inner side (107) which delimits a sleeve interior (106) of the sleeve-shaped body (101), and wherein the body wall (103) has at least one wall opening (143) on an underside (129) of the sleeve-shaped body (101), wherein a plurality of discharge openings (109) are formed in the body wall (103), which extend from the body outer side (105) through the body wall (103) to the body inner side (107) in order to fluidically connect the sleeve interior (106) to the carburetor interior (205), wherein the discharge openings (109) each have an opening width (113) which is selected such that the combustible gas generated in the gasifier interior (205) of the fixed bed gasifier (200) and the ash generated in the gasifier interior (205) of the fixed bed gasifier (200) during gas generation can be discharged from the gasifier interior (205) through the discharge openings (109) into the sleeve interior (106), and that foreign bodies with a diameter which is larger than the opening width (113) are retained; and a rotatable cleaning body (111) which has at least one cleaning web (121) which extends along the body outer side (105) of the sleeve-shaped body (101), wherein the at least one cleaning web (121) is spaced from the body outer side (105), and wherein the rotatable cleaning body (111) is designed to rotate the cleaning web (121) which extends along the body outer side (105) of the sleeve-shaped body (101) and from the body outer side (105) spaced cleaning web (121) around the outside of the body (105) in order to loosen carbon-containing material deposited on the outside of the body (105), in particular also comprising ash, and to enable an effective flow of the combustible gas and the carbon-containing material, in particular also comprising the ash, through the discharge openings (109). Abführungsvorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die Öffnungsbreite (113) der Abführungsöffnungen (109) zwischen 0,2 mm und 10 mm beträgt, bevorzugt zwischen 1 mm und 10 mm, weiter bevorzugt zwischen 2 mm und 8 mm, noch weiter bevorzugt zwischen 3 mm und 7 mm, am meisten bevorzugt zwischen 4 mm und 6 mm, und weiter am meisten bevorzugt 5 mm.Discharge device (100) according to claim 1, wherein the opening width (113) of the discharge openings (109) is between 0.2 mm and 10 mm, preferably between 1 mm and 10 mm, more preferably between 2 mm and 8 mm, even more preferably between 3 mm and 7 mm, most preferably between 4 mm and 6 mm, and most preferably 5 mm. Abführungsvorrichtung (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Abführungsvorrichtung (100) ein Deckelelement aufweist, welches eine Oberseite des Hülsen-förmigen Körpers (101) und eine Oberseitenwandung (127) des rotierbaren Reinigungskörpers (111) abschließt, wobei das Deckelelement insbesondere als ein sich von dem Hülsen-förmigen Körper (101) und von dem rotierbaren Reinigungskörper (111) nach oben verjüngendes Deckelelement ausgebildet ist.Discharge device (100) according to one of the preceding claims, wherein the discharge device (100) has a cover element which closes off an upper side of the sleeve-shaped body (101) and an upper side wall (127) of the rotatable cleaning body (111), wherein the cover element is designed in particular as a cover element tapering upwards from the sleeve-shaped body (101) and from the rotatable cleaning body (111). Abführungsvorrichtung (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Körperwandung (103) an der Unterseite (129) des Hülsen-förmigen Körpers (101) vollständig geöffnet ist, um die Wandungsöffnung (143) zu bilden, oder wobei die Körperwandung (103) an der Unterseite (129) des Hülsen-förmigen Körpers (101) eine Körperwandungsunterseite aufweist, welche den Hülseninnenraum (106) zumindest abschnittsweise begrenzt, wobei in der Körperwandungsunterseite die zumindest eine Wandungsöffnung (143) angeordnet ist, und wobei das Gas und die Asche durch die Wandungsöffnung (143) aus dem Hülseninnenraum (106) abführbar sind.Discharge device (100) according to one of the preceding claims, wherein the body wall (103) on the underside (129) of the sleeve-shaped body (101) is completely open to form the wall opening (143), or wherein the body wall (103) on the underside (129) of the sleeve-shaped body (101) has a body wall underside which delimits the sleeve interior (106) at least in sections, wherein the at least one wall opening (143) is arranged in the body wall underside, and wherein the gas and the ash can be discharged from the sleeve interior (106) through the wall opening (143). Abführungsvorrichtung (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in dem Hülseninnenraum (106) eine mit einem Antrieb (227) des Festbettvergasers (200) verbundene Antriebswelle (229) angeordnet ist, welche mit dem rotierbaren Reinigungskörper (111) verbunden ist, wobei der Antrieb (227) ausgebildet ist, die Antriebswelle (229) zu rotieren und die Rotation des mit der Antriebswelle (229) verbundenen rotierbaren Reinigungskörpers (111) zu bewirken, und wobei die Antriebswelle (229) insbesondere durch die zumindest eine Wandungsöffnung (143) in den Hülseninnenraum (106) geführt ist.Discharge device (100) according to one of the preceding claims, wherein a drive shaft (229) connected to a drive (227) of the fixed bed gasifier (200) is arranged in the sleeve interior (106), which is connected to the rotatable cleaning body (111), wherein the drive (227) is designed to rotate the drive shaft (229) and to cause the rotation of the rotatable cleaning body (111) connected to the drive shaft (229), and wherein the drive shaft (229) is guided in particular through the at least one wall opening (143) into the sleeve interior (106). Abführungsvorrichtung (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Abführungsöffnungen (109) als Abführungsspalten (109) ausgebildet sind, welche die Körperwandung (103) zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig, umlaufen, wobei die die Körperwandung (103) zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig, umlaufenden Abführungsspalten (109) jeweils durch umlaufende Hülsenbereiche (137) der Körperwandung (103) beabstandet zueinander in der Körperwandung (103) angeordnet ist.Discharge device (100) according to one of the preceding claims, wherein the discharge openings (109) are designed as discharge gaps (109) which run around the body wall (103) at least in sections, in particular completely, wherein the discharge gaps (109) running around the body wall (103) at least in sections, in particular completely, are each arranged in the body wall (103) at a distance from one another by circumferential sleeve regions (137) of the body wall (103). Abführungsvorrichtung (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der zumindest eine Reinigungssteg (121) eine Steginnenseite (135) aufweist, welche der Körperaußenseite (105) der Körperwandung (103) des Hülsen-förmigen Körpers (101) zugewandt ist, und welche von der Körperaußenseite (105) der Körperwandung (103) des Hülsen-förmigen Körpers (101) beabstandet ist.Discharge device (100) according to one of the preceding claims, wherein the at least one cleaning web (121) has a web inner side (135) which faces the body outer side (105) of the body wall (103) of the sleeve-shaped body (101) and which is spaced from the body outer side (105) of the body wall (103) of the sleeve-shaped body (101). Abführungsvorrichtung (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der zumindest eine Reinigungssteg (121) eine Stegaußenseite (119) aufweist, welche der Körperaußenseite (105) der Körperwandung (103) des Hülsen-förmigen Körpers (101) abgewandt ist, wobei der zumindest eine Reinigungssteg (121) zumindest einen Materialvorsprung (123) aufweist, welcher an der Stegaußenseite (119) angeordnet ist und sich von der Stegaußenseite (119) aus in den Vergaserinnenraum (205) des Festbettvergasers (200) erstreckt, und wobei der Materialvorsprung (123) ausgebildet ist, bei einer Rotation des Reinigungskörpers (111) das in dem Vergaserinnenraum (205) des Festbettvergasers (200) angeordnete kohlenstoffhaltige Material zu bewegen.Discharge device (100) according to one of the preceding claims, wherein the at least one cleaning web (121) has a web outer side (119) which faces away from the body outer side (105) of the body wall (103) of the sleeve-shaped body (101), wherein the at least one cleaning web (121) has at least one material projection (123) which is arranged on the web outer side (119) and extends from the web outer side (119) into the gasifier interior (205) of the fixed bed gasifier (200), and wherein the material projection (123) is designed to move the carbon-containing material arranged in the gasifier interior (205) of the fixed bed gasifier (200) when the cleaning body (111) rotates. Abführungsvorrichtung (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der rotierbare Reinigungskörpers (111) eine Oberseitenwandung (127) und/oder eine Unterseitenwandung (133) aufweist, wobei der zumindest eine Reinigungssteg (121) mit der Oberseitenwandung (127) und/oder einer Unterseitenwandung (133) verbunden ist.Discharge device (100) according to one of the preceding claims, wherein the rotatable cleaning body (111) has an upper side wall (127) and/or a lower side wall (133), wherein the at least one cleaning web (121) is connected to the upper side wall (127) and/or a lower side wall (133). Abführungsvorrichtung (100) nach Anspruch 9, wobei der rotierbare Reinigungskörper (111) einen rotierbaren Rotationsschaft (149) aufweist, welcher sich entlang einer Hülsenmittelachse (147) des Hülsen-förmigen Körpers (101) erstreckt, wobei in der Oberseitenwandung (127) und/oder der Unterseitenwandung (133) fluchtend zueinander jeweils eine Schaftöffnung (134) geformt ist, durch welche der rotierbare Rotationsschaft (149) geführt ist.Discharge device (100) according to claim 9, wherein the rotatable cleaning body (111) has a rotatable rotary shaft (149) which extends along a sleeve center axis (147) of the sleeve-shaped body (101), wherein a shaft opening (134) is formed in the upper side wall (127) and/or the lower side wall (133) in alignment with one another, through which the rotatable rotary shaft (149) is guided. Abführungsvorrichtung (100) nach Anspruch 10, wobei sich der rotierbare Rotationsschaft (149) über die Oberseitenwandung (127) hinaus erstreckt, und wobei insbesondere an dem sich über die Oberseitenwandung (127) hinaus erstreckenden Erstreckungsbereich des Rotationsschafts (149) zumindest ein Materialvorsprung (123) angeordnet ist, welcher ausgebildet ist, bei einer Rotation des Reinigungskörpers (111) das in dem Vergaserinnenraum (205) des Festbettvergasers (200) angeordnete kohlenstoffhaltige Material zu bewegen.Discharge device (100) according to claim 10, wherein the rotatable rotary shaft (149) extends beyond the top wall (127), and wherein in particular on the extension region of the rotary shaft (149) extending beyond the top wall (127) at least one material projection (123) is arranged, which is designed to move the carbon-containing material arranged in the gasifier interior (205) of the fixed bed gasifier (200) upon rotation of the cleaning body (111). Abführungsvorrichtung (100) nach Anspruch 10 oder 11, wobei der rotierbare Rotationsschaft (149) durch ein Halterungselement (150) mit der Oberseitenwandung (127) des rotierbaren Reinigungskörpers (111) verbunden ist.Discharge device (100) according to claim 10 or 11, wherein the rotatable rotary shaft (149) is connected to the top wall (127) of the rotatable cleaning body (111) by a support element (150). Abführungsvorrichtung (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der rotierbare Reinigungskörper (111) eine Mehrzahl von Reinigungsstegen (121) aufweist, welche sich entlang der Körperaußenseite (105) der Körperwandung (103) des Hülsen-förmigen Körpers (101) erstrecken und von der Körperaußenseite (105) beabstandet sind, wobei die Mehrzahl von Reinigungsstegen (121) insbesondere symmetrisch in Bezug auf eine Hülsenmittelachse (147) des Hülsen-förmigen Körpers (101) an dem rotierbaren Reinigungskörper (111) angeordnet sind.Discharge device (100) according to one of the preceding claims, wherein the rotatable cleaning body (111) has a plurality of cleaning webs (121) which extend along the body outer side (105) of the body wall (103) of the sleeve-shaped body (101) and are spaced from the body outer side (105), wherein the plurality of cleaning webs (121) are arranged in particular symmetrically with respect to a sleeve center axis (147) of the sleeve-shaped body (101) on the rotatable cleaning body (111). Abführungsvorrichtung (100) nach Anspruch 13, wobei der rotierbare Reinigungskörper (111) drei Reinigungsstege (121) aufweist, welche sich entlang der Körperaußenseite (105) der Körperwandung (103) des Hülsen-förmigen Körpers (101) erstrecken und von der Körperaußenseite (105) beabstandet sind, wobei jeweils zwei benachbarte Reinigungsstege (121) der drei Reinigungsstege (121) insbesondere in Bezug auf eine Hülsenmittelachse (147) des Hülsen-förmigen Körpers (101) einen Winkel von 120° einschließen.Discharge device (100) according to claim 13, wherein the rotatable cleaning body (111) has three cleaning webs (121) which extend along the body outer side (105) of the body wall (103) of the sleeve-shaped body (101) and are spaced from the body outer side (105), wherein two adjacent cleaning webs (121) of the three cleaning webs (121) enclose an angle of 120°, in particular with respect to a sleeve center axis (147) of the sleeve-shaped body (101). Festbettvergaser (200) zur Erzeugung eines brennbaren Gases aus kohlenstoffhaltigen Materialien mit einer Abführungsvorrichtung (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei der Festbettvergaser (200) eine Vergaserwandung (201) mit einer dem Vergaserinnenraum (205) zugewandten Wandungsinnenseite (203) aufweist, wobei die Abführungsvorrichtung (100) in dem Vergaserinnenraum (205) beabstandet zu der Wandungsinnenseite (203) angeordnet ist.
Fixed bed gasifier (200) for producing a combustible gas from carbonaceous materials with a discharge device (100) according to one of the preceding claims,
wherein the fixed bed gasifier (200) has a gasifier wall (201) with an inner wall side (203) facing the gasifier interior (205), wherein the discharge device (100) is arranged in the gasifier interior (205) at a distance from the inner wall side (203).
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