FI60884C

FI60884C - GASGENERATOR

Info

Publication number: FI60884C
Application number: FI810755A
Authority: FI
Inventors: Gustaf Saares
Original assignee: Gustaf Saares
Priority date: 1981-03-11
Filing date: 1981-03-11
Publication date: 1982-04-13
Also published as: SE433617B; FI60884B; SE8201515L

Description

-2- 60884-2- 60884

Kaasugeneraattori - Gasgenerator Tämän keksinnön kohteena on kaasugeneraattori, joka muodostuu arinalla varustetusta tulipesästä, jossa on palamisilman tuloaukko ja tulipesässä syntyvän kaasun poistoaukko, jossa on poistokaasua kuristava säätöventtii1i, ja josta kaasunpoisto-kanava alkaa.The present invention relates to a gas generator consisting of a furnace with a grate, a combustion air inlet and a gas outlet in the furnace, with a control valve restricting the exhaust gas, from which the degassing duct begins.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uudentyyppinen kaasu-generaattori, jossa on tunnettuihin generaattoreihin verrattuna toiminnallisia ja käytännöllisiä etuja. Keksinnön mukaiselle kaasugeneraattorille on tunnusomaista se, että säätö-venttiilin säätöliikkeet tapahtuvat kaasunpoistokanavan yhteydessä olevan, generaattorin omalla käyttöpaineella toimivan säätölaitteen avulla.The object of the invention is to provide a new type of gas generator which has functional and practical advantages over known generators. The gas generator according to the invention is characterized in that the control movements of the control valve take place by means of a control device connected to the degassing channel and operating at the generator's own operating pressure.

Keksinnön avulla tapahtuu pelkistyskerroksen säätyminen kaasun kulutuksen mukaan. Kun kaasua käytetään enemmän laskee generaattorin käyttöpaine ja säätölaite aukaisee säätöventtii-lin, jolloin kaasun kierto kasvaa. Tulipesässä tapahtuva pelkistyminen pysyy näinollen jatkuvasti tasapainossa.By means of the invention, the reduction layer is adjusted according to the gas consumption. When more gas is used, the operating pressure of the generator decreases and the control device opens the control valve, whereby the gas circulation increases. The reduction in the furnace thus remains constantly in balance.

Keksinnön eräälle edulliselle sovellutusmuodolle on tunnusomaista se, että säätölaite muodostuu kaksiosaisesta nesteellä täytetystä säiliöstä, jotka osat ovat yhteydessä toisiinsa ja joista painepuoliosan nestepinta sijaitsee kaasunpoistoka-navalla ja uimuriosan pinnalla on uimuri, jonka liikkeet vaikuttavat säätöventtiiliin. Säätölaite on yksinkertainen ja toimintavarma.A preferred embodiment of the invention is characterized in that the control device consists of a two-part liquid-filled tank, which parts are connected to each other and in which the liquid surface of the pressure part is located in the degassing duct and the float part has a float. The control device is simple and reliable.

Keksinnön eräälle toiselle sovellutusmuodolle on tunnusomaista se, että säätöventtiili muodostuu suppilosta, jonka yläreuna sijaitsee tulipesän ulkopuolella olevassa rengasmaisessa tilassa ja että suppilon alapää on välituella jäykästi kiinni uimu-rissa siten, että suppilo liikkuu uimurin mukana säätäen pois-toaukkoa. Kun kaasun kulutuksesta käyttöpaine laskee, nousee painepuoliosassa nesteen pinta ja uimuriosassa laskee nesteen pinta. Kun uimuri laskee, laskee myös suppilo uimurin mukana. Suppilon yläreunan ja tulipesän ulkopuolella olevassa rengasmaisessa tilassa muodostuva kuristuskohta aukeaa ja kaasun muo- ·3' 60884 dostus ja virtaus suurenee kulutuksen mukaan.Another embodiment of the invention is characterized in that the control valve consists of a funnel, the upper edge of which is located in an annular space outside the firebox and that the lower end of the funnel is rigidly attached to the float on the intermediate support so that the funnel moves with the float. As the operating pressure decreases from the gas consumption, the liquid level in the pressure side rises and the liquid level in the float section. When the float lowers, the funnel also lowers with the float. The throttling point formed in the annular space outside the upper edge of the hopper and the furnace opens and the gas formation and flow increase according to consumption.

Keksinnön eräälle kolmannelle sovellutusmuodolle on tunnusomaista se, että arina sijaitsee suppilossa ja että suppilon alapää johtaa alapuolella olevaan nestesäiliöön. Tuhkan poisto tapah-tuunäinollen automaattisesti ilman keskeytyksiä. Nestesäili-ön pohjalle laskeutuneen tuhkan poisto voidaan poistaa määrävälein säiliön pohjassa olevasta tyhjennysaukosta.A third embodiment of the invention is characterized in that the grate is located in the funnel and that the lower end of the funnel leads to the liquid tank below. Ash removal automatically without interruption. The removal of ash that has settled to the bottom of the liquid tank can be removed at regular intervals from the drain hole in the bottom of the tank.

Keksinnön eräälle sovellutusmuodolle on myöskin tunnusomaista se, että palamisilman sisääntulokanavassa on puhallin, joka ylläpitää ylipainetta kaasugeneraattorissa ja joka paine vaikuttaa säätölaitteen nestepintaan. Näinollen tapahtuu jatkuva palamisilman syöttö tehokkaasti tulipesään ja syntyvä ylipaine vaikuttaa säätölaitteeseen.An embodiment of the invention is also characterized in that the combustion air inlet duct has a fan which maintains an overpressure in the gas generator and which pressure acts on the liquid surface of the control device. In this way, a continuous supply of combustion air to the furnace takes place continuously and the resulting overpressure affects the control device.

Keksintöä selostetaan seuraavassa esimerkin sivulla viittaamalla oheiseen piirustukseen, joka esittää keksinnön mukaista kaa-sugeneraattoria - halki leikkauksessa.The invention will be described in the following page of an example with reference to the accompanying drawing, which shows a gas generator according to the invention - in cross-section.

Kaasugeneraattori muodostuu arinalla 1 varustetusta tulipesäs-tä 2, jossa on palamisilman tuloaukkoja 3 ja tulipesässä syntyvän kaasun poistoaukko 4. Poistoaukon 4 kohdalla on kuristava säätöventtii1i 5, jonka säätöliikkeet tapahtuvat kaasun-poistokanavan 6 yhteydessä olevan generaattorin omalla käyttö-paineella toimivan säätölaitteen 7,8,9 avulla. Säätölaite muodostuu kaksiosaisesta vedellä täytetystä säiliöstä 7,8, jotka osat ovat yhteydessä toisiinsa. Painepuoliosan 7 vesi-pinta 10 sijaitsee kaasunpoistokanavassa 6 ja uimuriosan 8 pinnalla 11 on uimuri 9, jonka liikkeet vaikuttavat säätövent-tiiliin 5. Säätöventtiili 5 muodostuu suppilosta 12, jonka yläreuna 13 sijaitsee tulipesän 2 ulkopuolella olevassa rengasmaisessa tilassa 14. Suppilon 12 alapää 15 on välituella 16 jäykästi kiinni uimurissa 9 siten, että suppilo liikkuu uimurin mukana säätäen poistoaukkoa 6 säätöventtiilin kohdalla. Arina 1 sijaitsee suppilossa 12 ja suppilon alapää 15 johtaa alapuolella olevaan vesisäiliöön 17, johon tuhka vapaasti saa valua. Palamisilman sisääntulokanavassa on puhallin 18, 4 60884 joka lämmönvaihtimen 19 kautta puhaltaa ilmaa tulipesään 2 ja joka ylläpitää ylipainetta kaasugeneraattorissa. Ylipaine vaikuttaa säätölaitteen vesipintaan. Lämmönvaihtimessa lämpe-nee sisääntuleva palamisilma ja kaasugeneraattorista ulostule-va kaasu jäähtyy. Tulipesän yläosassa on keskipakovoimalla toimivalla tervanerottimella 20 varustettu yläkaasun poisto-kanava 21. Yläkaasun poistokanava 21 on varustettu sulkuvent-tiilillä 22, joka on ohjattu tulipesän yhteydessä olevasta lämpötilan tuntoelimestä 23.The gas generator consists of a furnace 2 provided with a grate 1, which has combustion air inlets 3 and an outlet 4 for the gas generated in the furnace. 9 using. The control device consists of a two-part tank 7,8 filled with water, which parts are connected to each other. The water surface 10 of the pressure half part 7 is located in the degassing channel 6 and the surface 11 of the float part 8 has a float 9 whose movements act on the control valve 5. The control valve 5 consists of a hopper 12 with an upper edge 13 in an annular space 14 outside the furnace. 16 rigidly attached to the float 9 so that the funnel moves with the float, adjusting the outlet 6 at the control valve. The grate 1 is located in the hopper 12 and the lower end 15 of the hopper leads to an underlying water tank 17 into which the ash can flow freely. The combustion air inlet duct has a fan 18, 4 60884 which blows air into the furnace 2 via a heat exchanger 19 and which maintains an overpressure in the gas generator. Overpressure affects the water surface of the control unit. In the heat exchanger, the incoming combustion air heats up and the gas leaving the gas generator cools down. At the top of the furnace there is an upper gas outlet duct 21 provided with a centrifugal tar separator 20. The upper gas outlet duct 21 is provided with a shut-off valve 22 controlled by a temperature sensor 23 connected to the furnace.

Syöttölaite 24 syöttää turpeen, hakkeen tai muun hienojakoisen polttoaineen ruuvilla 25 polttosäi1iöön 26. Syöttölaitetta 24 ohjaa termostaatti 27. Polttoaineen vähetessä tuli-pesän 2 yläpuolella oleva tila tulee kuumemmaksi kytkien termostaatilla 27 ohjatun syöttölaitteen 24. Uusi polttoaine jäähdyttää säiliön ja avaa termostaatin 27 pysäyttäen syöttölaitteen 24. Jos syöttölaitteen 24 suulle jäävä polttoaine ei sulje aukkoa niin läppä 28 toimii sulkijana. Palamisilman tuloaukoista 3 tuleva ilmavirta ylläpitää palamista. Ilmavirran tekee ylipaineiseksi puhallin 18. Ilmavirta ohjataan kuuman tulipesän 2 vaipan kautta aukkoihin 3. Tällä tavalla saadaan lämpöhäviöt pienemmiksi. Kun poltetaan kuivaa polttoainetta, palaminen tapahtuu ylhäältä alas, siis hiilikerroksen kautta. Jos polttoaine on kosteaa niin pelkistyskerros jäähtyy liikaa jolloin tuntoelin 23 avaa sulkuventtiiIin 22 ja osa palamisesta tapahtuu ylöspäin kuivattaen polttoainetta ylösalaiselle palamiselle sopivaksi. Edellämainitusta toiminnasta kehittyvä kaasu on tervanerottamisen 20 jälkeen kelvollista pesimen 29 kautta putkistoon 38. Jos ylösalaisella palamisella on liian pieni kaasun kulutus, se aiheuttaa pelkistyskerrok-sen jäähtymisen. Tästä on seurauksena huonolaatuinen tervaava kaasu. Tämä haitta on poistettu nousevalla ja laskevalla arinalla. Puhallin 18 painaa vedenpintaa 10 alemmaksi nostaen ulkopuolella olevaa vedenpintaa 11 suhteessa pinta-alaan. Samalla suppilon 12 arinaa kannattava rengasmainen uimuri 9 pienentää pelkistyskerrosta. Kaasuntarpeen kasvaessa vedenpin- > taan 10 kohdistuva paine pienenee, jolloin vesi nousee ja vas- 5 60884 taavasti laskee ulkopuolella olevassa tilassa 8. Tällöin myös suppilo 12 ja arina 1 laskevat suurentaen pelkistyskerrosta suhteessa kaasun kulutukseen. Kartiomainen levy 30 arinan alla f toimii säteilysuojana arinan ja veden välillä, sekä kierre-puhdistimena. Levyn 30 toiminta kierrepuhdistimena perustuu siihen, että kaasun tehdessä jyrkän suunnanmuutoksen levyn alapäässä, tuhka raskaampana lennähtää veteen liettyen altaan 17 pohjalle. Kaasunpesuriin 29 vesi nostetaan lietealtaasta pumpulla 31. Pesurin 29 pohjalta vesi kierrätetään putkea 32 pitkin arinan 1 nostovarren 33 sisällä olevaan putkeen, joka on rei'itetty vedenpinnan yläpuolelta. Näin saadaan arinan läpi putoava tuhka liettymään paremmin. Nostovarren 33 ja vipujen 34 ja 35 avulla voidaan arinaa 1 tilapäisesti nostaa puhdistamista varten. Sulkemalla venttiili 36 nousee vedenpinta pesurin pohjalla kaasuntuloputken 37 tasalle ja tällöin vesi pääsee virtaamaan lämmönvaihtimen 19 kautta lietealtaa-seen 17 puhdistaen samalla lämmönvaihtimeen kertyneen tuhkan. Altaan 17 vedenkorkeudella voidaan säätää haluttu keskimääräinen pelkistyskerroksen tilavuus, jonka jälkeen kaasuntarve säätelee lopun edellä kerrotulla tavalla.The feeder 24 feeds peat, wood chips or other fine fuel with a screw 25 to the combustion tank 26. The feeder 24 is controlled by a thermostat 27. As the fuel decreases, the space above the firebox 2 becomes hotter by switching the thermostat 27 controlled feeder 24. If the fuel remaining at the mouth of the feeder 24 does not close the opening, then the flap 28 acts as a shut-off. The air flow from the combustion air inlets 3 maintains the combustion. The air flow is made overpressure by the fan 18. The air flow is directed through the jacket of the hot furnace 2 to the openings 3. In this way, heat losses are reduced. When dry fuel is burned, combustion takes place from top to bottom, i.e. through the carbon bed. If the fuel is moist, then the reduction layer cools too much, so that the sensor 23 opens to the shut-off valve 22 and part of the combustion takes place upwards, drying the fuel to suit the upside combustion. The gas evolved from the above operation is valid after tar separation 20 through the Washer 29 to the piping 38. If the upstream combustion has too low gas consumption, it causes the reduction layer to cool. This results in poor quality tar gas. This disadvantage has been eliminated by the rising and falling grate. The fan 18 presses below the water surface 10, raising the outer water surface 11 relative to the surface area. At the same time, the annular float 9 supporting the grate of the hopper 12 reduces the reduction layer. As the gas demand increases, the pressure on the water surface 10 decreases, whereby the water rises and correspondingly decreases in the outside state 8. In this case, the funnel 12 and the grate 1 also decrease, increasing the reduction layer in relation to the gas consumption. The conical plate 30 under the grate f acts as a radiation shield between the grate and water, as well as a thread cleaner. The operation of the plate 30 as a screw cleaner is based on the fact that when the gas makes a sharp change of direction at the lower end of the plate, the ash heavier will fly into the water, sludge to the bottom of the basin 17. In the scrubber 29, water is lifted from the sludge tank by a pump 31. From the bottom of the scrubber 29, water is circulated along a pipe 32 to a pipe inside the lifting arm 33 of the grate 1, which is perforated above the water surface. This causes the ash falling through the grate to settle better. By means of the lifting arm 33 and the levers 34 and 35, the grate 1 can be temporarily raised for cleaning. By closing the valve 36, the water level at the bottom of the scrubber rises to the level of the gas inlet pipe 37, and then water can flow through the heat exchanger 19 to the sludge basin 17, at the same time cleaning the ash accumulated in the heat exchanger. The desired water volume can be adjusted at the water level of the basin 17, after which the gas demand regulates the rest as described above.

Claims

60884 6

A gas generator consisting of a furnace (23) with a grate (13) having a combustion air inlet (3) and a gas outlet (43) with a flue gas restrictor control valve (5), and having a gas outlet (63) starts, characterized in that the control movements of the control valve (5) take place by means of a control device (7,8,9,12,13,143) operating in connection with the degassing channel (6) and operating at the generator's own operating pressure.

Gas generator according to Claim 1, characterized in that the control device consists of a two-part liquid-filled tank, the parts (7,83) communicating with one another and the liquid surface (10) of the pressure side part 73 located on the degassing channel (6) (11) is a float (9) whose movements act on the control valve (5).

Gas generator according to Claim 1 or 2, characterized in that the control valve '(5) consists of a hopper (12), the upper edge (13) of which is located in an annular space (14) outside the firebox (2) and that the lower end (15) of the hopper (16) rigidly attached to the float (9) so that the funnel moves with the float, adjusting the outlet.

Gas generator according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that the grate (1) is located in the hopper (12) and in that the lower end (15) of the hopper leads to a lower liquid tank (17).

Gas generator according to one of the preceding claims, characterized in that the combustion air inlet duct has a fan (18) which maintains an overpressure in the gas generator and which pressure acts on the liquid surface (10, 11) of the control device. 7 60884