ITUD940180A1

ITUD940180A1 - SELF-REGULATING GASIFIER

Info

Publication number: ITUD940180A1
Application number: IT94UD000180A
Authority: IT
Inventors: Gino Tomadini
Original assignee: Tomadini Gino & C
Priority date: 1994-10-28
Filing date: 1994-10-28
Publication date: 1996-04-28
Also published as: ITUD940180A0; IT1267312B1

Abstract

Gassificatore autoregolante per la gassificazione di combustibili solidi, scarti di legno e truciolati di legno, biomasse carboni, ligniti, torbe, ecc., comprendente un sito di carica (11) ed un focolare (12), comprendente un primo scambiatore (16) aria/aria per il riscaldamento dell'aria entrante a spese del gas combustibile in uscita, detto vapore prodotto andando a miscelarsi con l'aria in ingresso allo scopo in ingresso allo scopo di regolare la temperatura interna del gassificatore (10).Self-regulating gasifier for the gasification of solid fuels, wood waste and wood chips, carbon biomass, lignites, peat, etc., comprising a charging site (11) and a hearth (12), comprising a first air exchanger (16) / air for heating the incoming air at the expense of the combustible gas at the outlet, said vapor produced by mixing with the incoming air for the incoming purpose in order to regulate the internal temperature of the gasifier (10).

Description

"GASSIFICATORE AUTOREGOLANTE" "SELF-REGULATING GASIFIER"

CAMPO DI APPLICAZIONE FIELD OF APPLICATION

Forma oggetto del presente trovato un gassif icatore autoregolante come espresso nella rivendicazione principale. The present invention relates to a self-regulating gasifier as expressed in the main claim.

Il gassificatore autoregolante secondo il trovato viene utilizzato per produrre gas combustibile partendo da combustibile solido. The self-regulating gasifier according to the invention is used to produce combustible gas starting from solid fuel.

Il gassif icatore secondo il trovato viene impiegato vantaggiosamente, ma non esclusivamente, per la gassificazione di solidi urbani, ed in generale per la gassificazione di prodotti solidi di basso costo, quali scarti di legno e truciolati di legno, biomasse in genere, torbe, ligniti, carboni fossili ed altri. The gasifier according to the invention is used advantageously, but not exclusively, for the gasification of urban solids, and in general for the gasification of low-cost solid products, such as wood waste and wood chipboards, biomass in general, peat, lignite , coal and others.

STATO DELLA TECNICA STATE OF THE TECHNIQUE

Dallo stato della tecnica è nota una pluralità di apparecchiature utilizzate per la gassificazione di combustibili solidi. A plurality of apparatuses used for the gasification of solid fuels are known from the state of the art.

Dette apparecchiature presentano un primo problema legato alla raccolta ed alla evacuazione delle ceneri . Said apparatuses present a first problem linked to the collection and evacuation of the ashes.

Nel le apparecchiature note , il fondo de l gassif icatore presenta generalmente mezzi a griglia in cui le ceneri ed il combustibile residuo si depositano . In known apparatuses, the bottom of the gasifier generally has grate means in which the ashes and residual fuel are deposited.

Inferiormente, detti mezzi a griglia presentano mezzi di evacuazione delle ceneri che passano attraverso i detti mezzi a griglia. At the bottom, said grid means have means for evacuating the ashes which pass through said grid means.

In questo modo, le ceneri ed i materiali combustibili residui vengono evacuati solo in funzione delle loro dimensioni e non in funzione della quantità di sostanza combustibile ancora contenuta al loro interno. In this way, the ashes and residual combustible materials are evacuated only according to their size and not according to the quantity of combustible substance still contained within them.

In questo modo, una quantità anche notevole di materiale combustibile non completamente esaurito viene scaricata dal gassif icatore abbassando notevolmente la resa del gassificatore stesso. In this way, even a considerable quantity of not completely exhausted combustible material is discharged from the gasifier, considerably lowering the yield of the gasifier itself.

Un altro problema legato ai gassif icatori noti riguarda la regolazione della temperatura dei gas combustibili in uscita . Another problem connected with known gasifiers concerns the regulation of the temperature of the outgoing combustible gases.

In particolare, il gas prodotto caldo contiene una notevole energia termica dovuta all ’ alta temperatura alla quale viene prodotto . In particular, the hot product gas contains a significant thermal energy due to the high temperature at which it is produced.

Per abbassare la temperatura del gas in uscita sono stati proposti dei trattamenti di scambio termico fra il gas in uscita e l’aria in alimentazione . To lower the temperature of the outgoing gas, heat exchange treatments have been proposed between the outgoing gas and the supply air.

Un altro modo di raffreddare detti gas e di recuperare l'energia termica contenuta in essi prevede di preriscaldare il combustibile solido in alimentazione a spese del detto gas combustibile in uscita. Another way of cooling said gases and recovering the thermal energy contained therein provides for preheating the solid fuel in feed at the expense of said outgoing fuel gas.

Un ulteriore modo di regolare la temperatura del gas in uscita prevede di umidificare l'aria comburente alimentata al gassif icatore mediante l'utilizzo di idonei spruzzatori di acqua. A further way of regulating the temperature of the outgoing gas involves humidifying the combustion air fed to the gasifier by using suitable water sprayers.

Tutti questi sistemi presentano però problemi di regolazione per cui i risultati finora ottenuti non sono stati soddisfacenti. However, all these systems present regulation problems so that the results obtained so far have not been satisfactory.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere altri ed ulteriori vantaggi il proponente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato. In order to obviate the drawbacks of the known art and to obtain other and further advantages, the proponent has studied, tested and implemented the present invention.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO EXPOSURE OF THE FOUND

II presente trovato è espresso e caratterizzato nella rivendicazione principale. The present invention is expressed and characterized in the main claim.

Le rivendicazioni secondarie espongono varianti all'idea di soluzione principale. The secondary claims set out variants to the main solution idea.

Scopo del presente trovato è quello di fornire un gassif icatore autoregolante in cui la temperatur dei gas combustibili in uscita viene automaticamente regolata . The object of the present invention is to provide a self-regulating gasifier in which the temperature of the combustible gases at the outlet is automatically regulated.

Ulteriore scopo del trovato è quello di fornire un dispositivo di evacuazione delle ceneri automatico che assicura lo scarico delle ceneri solo dopo che dette sono completamente esaurite e sufficientemente raffreddate . A further object of the invention is to provide an automatic ash evacuation device which ensures the discharge of the ashes only after they are completely exhausted and sufficiently cooled.

In particolare, nel gassif icatore secondo il trovato, il gas combustibile caldo in uscita coopera con un primo scambiatore ad aria, per il preriscaldamento dell'aria comburente in ingresso, e con un secondo scambiatore ad acqua. In particular, in the gasifier according to the invention, the outgoing hot fuel gas cooperates with a first air exchanger, for preheating the incoming combustion air, and with a second water exchanger.

Il vapore prodotto da detto secondo scambiatore ad acqua va a miscelarsi con l'aria comburente in ingresso aumentandone l’umidità. The steam produced by said second water exchanger mixes with the incoming combustion air, increasing its humidity.

In questo modo, un aumento della temperatura dei gas in uscita oltre al limite prefissato fa aumentare la quantità di vapore prodotto che viene alimentato con l'aria comburente in ingresso, detto vapore facendo abbassare di conseguenza la temperatura all'interno del focolare. In this way, an increase in the temperature of the outgoing gases beyond the predetermined limit increases the quantity of steam produced which is fed with the incoming combustion air, called steam, consequently lowering the temperature inside the furnace.

In questo modo, la temperatura all'interno del focolare viene autoregolata in maniera automatica e rapida senza l'intervento da parte dell ' utilizzatore . In this way, the temperature inside the firebox is self-regulating automatically and quickly without the intervention of the user.

Nel gassif icatore secondo il trovato, lo scarico delle ceneri è comandato da mezzi a termostato che sono associati alle stesse ceneri . In the gasifier according to the invention, the discharge of the ashes is controlled by thermostat means which are associated with the same ashes.

In particolare, detti mezzi a termostato servono a misurare la temperatura delle dette ceneri in quanto l'abbassamento di detta temperatura oltre ad un limite definito e prefissato viene utilizzato come indice di esaurimento del combustibile presente nelle stesse ceneri. In particular, said thermostat means are used to measure the temperature of said ashes since the lowering of said temperature beyond a defined and predetermined limit is used as an index of exhaustion of the fuel present in the same ashes.

Infatti, una volta che il contenuto organico combustibile delle ceneri è stato completamente esaurito, il passaggio dell'aria comburente attraverso le ceneri ne abbassa notevolmente la temperatura . In fact, once the combustible organic content of the ashes has been completely exhausted, the passage of the combustion air through the ashes considerably lowers the temperature.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI ILLUSTRATION OF DRAWINGS

La figura allegata è fornita a titolo esemplificativo non limitativo ed illustra schematicamente in sezione una soluzione preferenziale del gassificatore secondo il trovato. The attached figure is provided by way of non-limiting example and schematically illustrates in section a preferential solution of the gasifier according to the invention.

DESCRIZIONE DEI DISEGNI DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Con riferimento alle figure allegate, il numero di riferimento 10 indica generalmente un gassificatore secondo il trovato. With reference to the attached figures, the reference number 10 generally indicates a gasifier according to the invention.

Il gassificatore 10 secondo il trovato comprende un silo di carica 11 cooperante inferiormente con focolare 12 in cui avviene la gassificazione. The gasifier 10 according to the invention comprises a charge silo 11 cooperating at the bottom with the furnace 12 in which gasification takes place.

Il silo di carica 11 presenta superiormente mez a valvola a stella 13 per evitare l'introduzione indesiderata di aria insieme al combustibile solido. Il focolare 12 presenta perifericamente una pluralità di aperture 14 per l'alimentazione di aria comburente al focolare 12. The charging silo 11 has a star valve means 13 at the top to avoid the unwanted introduction of air together with the solid fuel. The hearth 12 peripherally has a plurality of openings 14 for supplying combustion air to the hearth 12.

Nel gassif icatore 10 secondo il trovato, l’aria comburente viene alimentata attraverso un condotto 15 associato ad un primo scambiatore di calore aria/aria 16 in controcorrente ai gas combustibili. Detti gas combustibili prodotti cooperano a valle del primo scambiatore di calore aria/aria 16 con un secondo scambiatore aria/acqua 17 in cui si raffreddano ulteriormente prima di venire alimentati attraverso il condotto 18 alle utenze 19. In the gasifier 10 according to the invention, the combustion air is fed through a duct 15 associated with a first air / air heat exchanger 16 in counter-current to the combustible gases. Said combustible gases produced cooperate downstream of the first air / air heat exchanger 16 with a second air / water exchanger 17 in which they cool further before being fed through the duct 18 to the users 19.

il vapore prodotto dal detto secondo scambiatore aria/acqua 17 va ad arricchire l'aria in ingresso al primo scambiatore aria/aria 16 in modo da autoregolare la temperatura all'interno del gassif icatore 10. the steam produced by said second air / water exchanger 17 enriches the air entering the first air / air exchanger 16 so as to self-regulate the temperature inside the gasifier 10.

Nel caso di specie, gli eventuali condensati prodotti nel secondo scambiatore di calore aria/acqua 17 vengono raccolti e rimandati, attraverso un condotto 23, all'interno de gassif icatore 10 per essere bruciati. In this case, any condensates produced in the second air / water heat exchanger 17 are collected and returned, through a duct 23, to the inside of the gasifier 10 to be burned.

Inferiormente, il gassif icatore 10 secondo i trovato presenta un dispositivo di raccolta ed estrazione ceneri 20 comprendente un nastro trasportatore 21 asservito ad un termostato 22 che misura la temperatura delle dette ceneri. At the bottom, the gasifier 10 according to the invention has an ash collection and extraction device 20 comprising a conveyor belt 21 linked to a thermostat 22 which measures the temperature of the ashes.

Il termostato 22 ha la funzione di azionare il nastro trasportatore 21 per lo scarico di una quantità definita di ceneri quando la temperatura delle dette ceneri si abbassa sotto un valore di soglia definito. The thermostat 22 has the function of operating the conveyor belt 21 for the discharge of a defined quantity of ashes when the temperature of said ashes falls below a defined threshold value.

Infatti, quando il contenuto di combustibile all'interno delle ceneri si è esaurito, il persistere del passaggio di aria, alimentata attraverso le aperture 14, all'interno delle dette ceneri le raffredda in quanto non vi avviene più la reazione di combustione per mancanza di combustibile . In fact, when the fuel content inside the ashes is exhausted, the persistence of the passage of air, fed through the openings 14, inside the ashes cools them since the combustion reaction no longer takes place there due to lack of fuel.

La resa del processo di gassificazione ottenibile con il gassificatore è elevata in quanto le ceneri vengono scaricate solo dopo che sono completamente esaurite e non perchè la loro dimensione è inferiore alla dimensione standard delle maglie come nei sistemi tradizionali a griglia. The yield of the gasification process that can be obtained with the gasifier is high since the ashes are discharged only after they are completely exhausted and not because their size is smaller than the standard size of the meshes as in traditional grid systems.

Claims

CLAIMS 1 - Self-regulating gas for gasification of solid fuels, wood waste and wood chipboard, biomass, coal, lignite, peat, etc., comprising a feed silo (11) and a hearth (12), characterized by the fact that comprises a first air / air exchanger (16) for heating the incoming air at the expense of the outgoing combustible gas and a second air / water exchanger (17) for the production of steam at the expense of the outgoing combustible gas, called vapor produced mixing with the incoming air in order to regulate the internal temperature of the gasifier (10). 2 - Gasifier as in Claim 1, characterized in that it comprises an ash collection and extraction device (20) linked to a thermostat (22) which measures the temperature of the ashes. 3 - Gasifier as in Claim 2, characterized in that the thermostat (22) activates the ash extraction device (20) when the detected temperature of the ashes is lower than a defined and predetermined value.