DD278692A3

DD278692A3 - PROCESS FOR STARTING PLANTS FOR PARTIAL OXIDATION

Info

Publication number: DD278692A3
Application number: DD30607487A
Authority: DD
Inventors: Dieter Koenig; Peter Goehler; Peter Jaschke; Manfred Schingnitz; Reinhold Grunwald; Friedrich Berger; Wolfgang Schirner; Norbert Fischer; Hans Hille; Horst Pentke; Helmut Schliemann; Frank Kamka; Dietmar Keller; Peter Taffelt
Original assignee: Freiberg Brennstoffinst
Priority date: 1987-08-17
Filing date: 1987-08-17
Publication date: 1990-05-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Inbetriebnahme von Anlagen zur Partialoxidation von fliessfaehigen Vergasungstoffen und in einem fluiden Traegermedium suspendierte feste staubfoermige Brennstoffe mit technischem Sauerstoff und gegebenenfalls Wasserdampf unter erhoehtem Druck in einer Flammenreaktion. Die Aufgabe besteht darin, dass die Inbetriebnahme in solchen Reaktoren erfolgen kann, deren Reaktionsraumkontur durch eine wassergekuehlte Rohrwandkonstruktion, die nur mit einer duennen Stampfmassenschicht reaktionsraumseitig geschuetzt ist. Erfindungsgemaess erfolgt die Inbetriebnahme des Reaktors ueber einen Zuendbrenner derart, dass die Einhaltung der Reihenfolge der Zufuehrung von fluidem Hilfsbrennstoff und technischem Sauerstoff zum Zuendbrenner und die Einstellung der Startmengen dieser Medien, die elektrische Zuendung durch die Kontrolle des ordnungsgemaessen Zuendvorganges durch eine automatische Steuerung erfolgt, wobei die Gewaehrleistung der technischen Sicherheit durch ein dieser automatischen Steuerung uebergeordnetes und von dieser unabhaengiges Sichterheitssystem erfolgt. Fig. 1The invention relates to a method for the commissioning of systems for the partial oxidation of flowable gasification materials and solid dust-like fuels suspended in a fluid carrier medium with technical oxygen and optionally steam under elevated pressure in a flame reaction. The object is that the commissioning can be carried out in such reactors whose reaction space contour is protected by a water-cooled pipe wall construction, which is only protected by a thin ramming mass layer on the reaction chamber side. According to the invention, the commissioning of the reactor via a Zuendbrenner such that compliance with the order of supply of fluid auxiliary fuel and technical oxygen to Zuendbrenner and the setting of the starting amounts of these media, the electrical ignition by the control of the proper Zuendvorganges done by an automatic control, where the guarantee of technical safety is provided by a control system superior to this automatic control system and independent of it. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Inbetriebnahme von Anlagen zur autothermen Partialoxidation von fließfähigen Vergasungsstoffen wie gasförmige und flüssige Kohlenwasserstoffe und in einem flu^:den Trägermedium suspendierte feste, staubförmige Brennstoffe mit technischem Sauerstoff und gegebenenfalls Wasserdampf unter erhöhtem Druck in einer Falmmenreaktion, vorzugsweise für die Sauerstoffdruckvergasung von Kohlenstaub oder aschehaltigen Rückstandsölen, bei Gewährleistung der technischen Sicherheit und geringer Inbetriebnahmezeit.The invention relates to a method for starting up systems for the autothermal partial oxidation of flowable gasification materials such as gaseous and liquid hydrocarbons and in a flu ^: the carrier medium suspended solid, dust-like fuels with technical oxygen and optionally water vapor under elevated pressure in a Falmmenreaktion, preferably for the oxygen pressure gasification of Coal dust or ash-containing residual oils, ensuring technical safety and short commissioning time.

Characteristic of the known technical solutions

In der Technik der Erzeugung von kohlenmonoxid- und was rstoffhaltigen Rohgasen als Ausgangsprodukt für die Herstellung von Synthesegas, Reduktionsgas, Heizgas oder Gas für die öffentliche Versorgung hat sich die autotherme Partialoxidation von gasförmigen flüssigen oder festen staubförmigen Brennstoffen mit technischem Sauerstoff oder Sauerstoff-Dampf-Gemischen in einer Flammenreaktion eingeführt.The autothermal partial oxidation of gaseous liquid or solid dust-like fuels with technical oxygen or oxygen-steam mixtures has in the art of producing carbon monoxide and raw materials containing raw materials as a starting material for the production of synthesis gas, reducing gas, heating gas or gas for public supply introduced in a flame reaction.

Bei Verfahren dieser Art wird, wie aus den Druckschriften DE-OS 2360757 und US-PS 4385906 bekannt ist, die Flammenreaktion der Partialoxidation des gasförmigen, flüssigen oder festen staubförmigen Vergasungsstoffes mit technischem Sauerstoff dadurch eingeleitet, daß das in den Reaktor einströmende und zündfähige Gemisch aus Brennstoff und technischem Sauerstoff in dem auf über Zündtemperatur des Brennstoffes vorher aufgeheizten Vergasungsreaktor gezündet wird. Das Innere des Vergasungsreaktors wird vorher durch vollständige Verbrennung eines Brenngases mit Luft auf Temperaturen oberhalb der Zündtemperatur des zu vergasenden Brennstoffes aufgeheizt, wobei ein ausreichend großes Wärmespeichervermögen in Form der feuerfesten Auskleidung des Vergasungsreaktors oder eines erstarrten Schlackebades unbedingt erforderlich ist. Die Zündung des über einen oder mehrere Brenner in den Vergasungsreaktor einströmenden Gemisches aus gasförmigem, flüssigem oder festen staubförmigen Vergasungsstoff mit technischem Sauerstoff erfolgt bei Atmosphärendruck oder geringfügigem Unterdruck in einer inerten oder lufthaltigen Atmosphäre im Vergasungsreaktor. Eine Spülung des gesamten Gaserzeugungssystems bis zur Sauerstoff-Freiheit ist entweder vor der Zuführung des zündfähigen Gemisches aus Vergasungsstoff und technischem Sauerstoff zum Vergasungsreaktor mit einem inerten Gas oder sofort nach der Zündung des über den/die Brenner einströmenden zündfähigen Gemisches aus Vergasungsstoff und technischem Sauerstoff mit dem erzeugten reduzierenden Rohgas erforderlich. Erst dann erfolgt die Drucksteigerung des Vergasungsreaktors bis zum Betriebsdruck.In this type of process, as is known from the publications DE-OS 2360757 and US-PS 4385906, the flame reaction of the partial oxidation of the gaseous, liquid or solid dusty gasification substance with technical oxygen is initiated by the inflowing into the reactor and ignitable mixture of Fuel and technical oxygen is ignited in the above ignition temperature of the fuel previously heated gasification reactor. The interior of the gasification reactor is previously heated by complete combustion of a fuel gas with air to temperatures above the ignition temperature of the fuel to be gasified, with a sufficiently large heat storage capacity in the form of the refractory lining of the gasification reactor or a solidified slag bath is essential. The ignition of the mixture of gaseous, liquid or solid dusty gasification material flowing in via one or more burners into the gasification reactor with technical oxygen takes place at atmospheric pressure or slight negative pressure in an inert or air-containing atmosphere in the gasification reactor. Flushing of the entire gas generating system to oxygen freedom is either before the supply of the ignitable mixture of gasification material and technical oxygen to the gasification reactor with an inert gas or immediately after the ignition of the over the / the burner inflowing ignitable mixture of gasification material and technical oxygen with the required reducing raw gas required. Only then does the pressure increase of the gasification reactor up to the operating pressure.

Die Inbetriebnahmetechnologie ist mit einem erheblichen Zeitaufwand verbunden. Sie ist, wie dargelegt, nur geeignet für Vergasungsreaktoren, deren Reaktionsraum mit einer dickwandigen, feuerfesten Auskleidung versehen ist oder ein größeres, während der Aufheizphase mit einem Brenngas aufzuheizendes Schlackebad aufweist. Sie ist nicht geeignet für Reaktoren zur Partialoxidation mit stark gekühltem Reaktionsraum, wie sie zum Beispiel im DD-136748 beschrieben sind.The commissioning technology is associated with a considerable amount of time. It is, as stated, only suitable for gasification reactors whose reaction space is provided with a thick-walled, refractory lining or has a larger, during the heating phase to be heated with a fuel gas slag bath. It is not suitable for reactors for partial oxidation with strongly cooled reaction space, as described for example in DD-136748.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Inbetriebnahme von Anlagen zur autothermen Partialoxidation von Vergasungsstoffen wie gasförmige und flüssige Kohlenwasserstoffe und in einem fluiden Trägermedium suspendierte feste, staubförmige Brennstoffe bei umfassender Gewährleistung der technischen Sicherheit und geringer Inbetriebnahmezeiten.The object of the invention is a method for the commissioning of plants for the autothermal partial oxidation of gasification materials such as gaseous and liquid hydrocarbons and suspended in a fluid support medium solid, dusty fuels with comprehensive guarantee of technical safety and low commissioning times.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Inbetriebnahme von Anlagen zur autothermen Partialoxidation von fließfähigen Vergnsungsstoffen, wie gasförmige und flüssige Kohlenwasserstoffe, insbesondere aber in einem fluiden Trägermedium suspendierte feste, staubförmige Brennstoffe und aschehaltige Rückstandsöle mit technischem Sauerstoff undThe invention has for its object to provide a method for commissioning systems for autothermal partial oxidation of flowable amines, such as gaseous and liquid hydrocarbons, but especially in a fluid carrier medium suspended solid, dusty fuels and ash-containing residual oils with technical oxygen and

Wasserdampf unter erhöhtem Druck, beispielsweise unter 4,0MPa zu schaffen, das für die Anwendung in Anlagen mit solchen Reaktoren geeignet ist, deren Reaklionsraumkontur durch eine wassergekühlte Rohrwandkonstruktion, die nur mit einer dünnen Stampfrnassenschicht reaktionsraumseitig geschützt ist, gebildet wird.To provide steam under elevated pressure, for example, below 4.0 MPa, which is suitable for use in systems with such reactors, the Reaklionsraumkontur is formed by a water-cooled pipe wall construction, which is protected only with a thin turf wet layer reaction chamber side.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in einem Vergasungsreaktor, der einschließlich des nachfolgendon Gassystems mit einem gasförmigen Kohlenwasserstoff, beispielsweise Erdgas oder inertem Gas, gefüllt ist und von diesem Medium durchströmt wird, unter von vornherein reduzierenden Bedingungen ein unterstöchiometrisches, aber zündfähiges Gemisch aus einem fluiden gas'örmigen oder flüssigen Hilfsbrennstoff und technischer ι Sauerstoff, das über einen Zünourenner in den Reaktionsrajm einströmt, bei einem Druck im Vergasungsreaktor, der bestimmt wird durch die Forderung, daß das Produkt aus dem Explosionsdruck des zündfähigen Gemisches bei Atmosphärendruck und dem Druck im Vergasungsreaktor zum Zeitpunkt der Zündung kleiner oder gleich dem Auslegungsdruck des Vergasungsreaktors ist, elektrisch gezündet wird und daß sofort nach erfolgter Zündung die Leistung des Zündbrenners und der Druck im Vergasungsreaktor und im nachfolgenden Gassystem gleichzeitig bis auf den Betriebsdruck der Anlage und die maximale Zündbrennerleistung gesteigert werden.According to the invention the object is achieved in that is filled in a gasification reactor, including the following gas system with a gaseous hydrocarbon, for example natural gas or inert gas, and is flowed through by this medium, under ause reducing conditions a substoichiometric, but ignitable mixture of a fluid gaseous or liquid auxiliary fuel and technical ι oxygen, which flows through a Zünourenner in the Reaktionsrajm, at a pressure in the gasification reactor, which is determined by the requirement that the product of the explosion pressure of the ignitable mixture at atmospheric pressure and the pressure in the gasification reactor at the time of ignition is less than or equal to the design pressure of the gasification reactor, is electrically ignited and that immediately after ignition, the performance of the pilot burner and the pressure in the gasification reactor and in the subsequent gas system simultaneously ig up to the operating pressure of the system and the maximum pilot burner output can be increased.

Erfindungsgemäß erfolgt die Inbetriebnahme des Zündbrenners derart, daß die Einhaltung der Reihenfolge der Zuführung von fluidem Hilfsbrennstoff und technischem Sauerstoff zum Zündbrenner und die Einstellung der Startmengen dieser Medien, die elektrische Zündung und die Kontrolle des ordnungsgemäßen Zündvorganges durch eine automatische Steuerung erfolgt, wobei die Gewährleistung der technischen Sicherheit durch ein dieser automatischen Steuerung übergeordnetes und von dieser unabhängiges Sicherheitssysten erfolgt.According to the invention, the commissioning of the pilot burner is such that compliance with the order of supply of auxiliary fluid fuel and technical oxygen to the pilot burner and the setting of the starting amounts of these media, the electrical ignition and the control of the proper ignition process is carried out by an automatic control, wherein the guarantee of technical safety by means of a control system which is independent of this automatic control and independent of it.

Erfindungsgemäß erfolgt die Zündung des über einen oder mehrere Produktionsbrenner in den Vergasungsreaktor einströmenden unterstöchiometrischen, aber zündfähigen Gemisches aus fließfähigem Vergasungsstoff, wie gasförmige und flüssige Kohlenwasserstoffe, insbesondere aber in einem fluiden Trägermedium suspendierte feste, staubförmige Brennstoffe und aschehaltige Rückstandsöle, technischem Sauerstoff und gegebenenfalls Dampf, bei vollem Betriebsdruck und einer Startmenge an Vergasungsstoff, die der minimalen Dauerleistung des bzw. der Produktionsbrenner entspricht. Zur zuverlässigen und verzögerungsfreien Zündung des zündfähigen Gemisches aus fließfähigem Vergasungsstoff, technischem Sauerstoff und gegebenenfalls Dampf durch die Zündflamme ist zu gewährleisten, daß unmittelbar vor und während der Inbetriebnahme des/der Produktionsbrenner das Produkt aus Hilfsbrennstoffleistung V des Zündbrenners und der spezifischen Wärmeentbindung q (λ), die abhängig ist vom Verhältnis λ des dem Zündbrenner pro m³ i. N. Brenngas zugeführten Sauerstoffes und dem theoretischen Sauerstoffbedarf des Hilfsbrennstoffes für eine vollständige Verbrennung, größer oder gleich dem Produkt aus der Vergasungsstoff-Startmenge M und des zur Erwärmung von 1 kg Vergasungsstoff und den spezifischen Startmenger. an technischem Sauerstoff, fluidem Trägergas und gegebenenfalls Dampf auf eine Temperatur, die größer oder gleich der Zündtemperatur des fließfähigen Vergasungsstoffes ist, benötigten spezifischen Zündwärmebedarf q_z ist.According to the invention, the ignition of the one or more production burners flowing into the gasification reactor substoichiometric, but ignitable mixture of flowable gasification material, such as gaseous and liquid hydrocarbons, but especially in a fluid carrier medium suspended solid, dusty fuels and ash-containing residual oils, technical oxygen and optionally steam, at full operating pressure and a starting amount of gasification substance that corresponds to the minimum continuous output of the production burner (s). For the reliable and instantaneous ignition of the ignitable mixture of flowable gasification material, technical oxygen and possibly steam through the pilot flame, it must be ensured that immediately before and during startup of the production burner the product of auxiliary fuel output V of the pilot burner and the specific heat release q (λ) , which is dependent on the ratio λ of the pilot burner per m ³ i. N. fuel gas supplied oxygen and the theoretical oxygen demand of the auxiliary fuel for a complete combustion, greater than or equal to the product of the gasification starting gas quantity M and for heating of 1 kg gasification material and the specific starting quantity. at technical oxygen, fluid carrier gas and optionally steam to a temperature which is greater than or equal to the ignition temperature of the flowable gasification material, required specific ignition heat demand q _z .

Q(A) = Vq(X) Q₁ = Mq_z Q (λ) > Q_z Q (A) = Vq (X) Q ₁ = Mq _z Q (λ)> Q _z

Erfindungsgemäß erfolgt die Inbetriebnahme des/der Produktionsbrenner derart, daß die Einhaltung der Reihenfolge der Zuführung von fließfähigem Vergasungsstoff und technischem Sauerstoff und die Einstellung der Startmengen durch eine automatiscne Steuerung erfolgt, wobei die Gewährleistung der technischen Sicherheit durch ein dieser Steuerung übergeordnetes und von dieser unabhängiges Sicherheitssystem erfolgt.According to the invention, the commissioning of / the production burner is such that adherence to the order of supply of flowable gasification material and technical oxygen and the adjustment of the starting quantities by an automatic control takes place, the guarantee of technical safety by a control superior and independent of this safety system he follows.

embodiments example 1

Am Kopf eines Vergasungsreaktors 2, dessen Reaktionsraum von einer mit Druckwasser durchflossenen Rohrwandkonstruktion 3, die reaktionsraumseitig durch eine Stampfmassenschicht geschützt ist, umschlossen wird und in dem durch Vergasung von Braunkohlenstaub mit technischem Sauerstoff und Dampf in der Flugwolke ein kohlenmonoxid- und wasserstoffhaltigesRohgaserzeugtwird,ist ein Brenner 1 installiert. Der Brenner 1 ist ein Kombinationsbrenner, der aus einem zentrisch angeordneten Zündbrenner 1 a und einem diesen ZO: idbrenner umschließenden Kohlenstaubbrenner 1 b besteht. Das im Vergasungsreaktor 2 erzeugte 1 500 bis 1 800'C heiße Rcngas gelangt in dem den Vergasungsreaktor 2 nachfolgenden Anlagenteil 4 zur Gaskühlung und -entstaubung und wird schließlich an das Rohgasnetz 6, das vom Anlagenteil 4 durch eine Ventilgruppe 5 abgesperrt werden kann, abgegeben.At the top of a gasification reactor 2, the reaction space of which is enclosed by a pressurized water pipe wall structure 3 protected by a ramming mass layer on the reaction space side and in which a carbon monoxide and hydrogen-containing raw gas is produced by gasification of brown coal dust with technical oxygen and steam in the flying cloud, is a burner 1 installed. The burner 1 is a combination burner, which consists of a centrically arranged pilot burner 1 a and this ZO: idbrenner enclosing pulverized coal burner 1 b. The 1 500 to 1 800'C hot Rcngas generated in the gasification reactor 2 passes in the plant part 4 following the gasification reactor 2 for gas cooling and dedusting and finally to the raw gas network 6, which can be shut off from the plant part 4 by a valve group 5, delivered.

Die maximale Leistung des Kohlenstaubbrenners 1 b beträgt 40t/h Braunkohlenstaub. Die Inbetriebnahme dieses Brenners 1 b erfolgt mit der minimalen Dauerleistung von 20t/h Braunkohlenstaub als Startmenge bei einem Druck im Vergasungsreaktor 2 und in den nachfolgenden Gassystemen 4 und 6 von 3,0MPa. Für den Zündbrenner 1 a steht rekomprimiertes, eigenerzeugtes Rohgas der Zusammensetzung 46Vol.-% CO, 40VoI.-% H₂, 0,4 Vol.-% CH₄,12 Vol.-% CO₂ und 2,5Vol.-% N₂ und technischer Sauerstoff mit 95 Vol.-% Sauerstoffgehalt zur Verfügung. Zur Gewährleistung der Forderung, daß die durch die Zündbrennerflamme freigesetzte fühlbare Wärme Q (λ) zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme des Kohlenstaubbrenners größer oder gleich der Wärme Q_zsein muß, die zur Erwärmung der Kohlenstaubstartmenge von 20t/h auf eine Temperatur oberhalb Zündtemperatur des Brennkohlenstaubes ist, muß die Brenngasleistung des ZündbrennersThe maximum power of the pulverized coal burner 1b is 40t / h lignite dust. The commissioning of this burner 1 b is carried out with the minimum continuous power of 20t / h lignite dust as a starting amount at a pressure in the gasification reactor 2 and in the subsequent gas systems 4 and 6 of 3.0MPa. For the pilot burner 1 a is recompressed, self-produced raw gas composition 46Vol .-% CO, 40VoI .-% H ₂ , 0.4 vol .-% CH ₄ , 12 vol .-% CO ₂ and 2.5Vol .-% N ₂ and technical oxygen with 95 vol .-% oxygen content available. To ensure that the sensible heat Q (λ) released by the pilot burner flame at the time of starting the pulverized coal burner must be greater than or equal to the heat Q _z which is to heat the pulverized coal starting amount of 20t / h to a temperature above the ignition temperature of the pulverized coal dust , must the fuel gas performance of the pilot burner

v > JyLS*v> JyLS *

ς(λ)ς (λ)

sein. Wird voraussetzungegemäß der Zündbrenner mit einem λ = 0,5, d. h. mit einem Verhältnis von technischem Sauerstoff zu Brenngas von 0,230m³ _N/m³ _N betrieben, so muß die Brenngasmenge größer oder gleich 5500m³ _N/h sein. Die Inbetriebnahme der Anlage geschieht wie folgt. Der Vergasungsreaktor 2 und das Anlagenteil 4 werden mit Brenngas der Menge V(G)2, zugeführt über den Kohlenstaubbrenner 1 b bei geschlossenem Ventil 5 und teilweise geöffenten Ventil 7, gespült,his. If, according to the pilot burner with a λ = 0.5, ie operated with a ratio of technical oxygen to fuel gas of 0.230m ³ _N / m ³ _N , then the fuel gas must be greater than or equal to 5500m ³ _N / h. Commissioning of the system is as follows. The gasification reactor 2 and the plant part 4 are flushed with fuel gas of the amount V (G) 2, fed via the pulverized coal burner 1 b with the valve 5 closed and partially open valve 7,

wobei das Spülgas gefa'irlos über die Fackel 8 die Anlage verläßt. Die Druckregelung PC9 öffnet das Ventil 7 so, daß ein Druck im Vergasungsreaktor 2 und im Anlagenteil 4 von 0,6MPa gehalten wird. Bei diesem Druck erfolgt, gesteuert von einer automatischen Steuerung, durch Öffnen der Ventilgruppen 10 und 11 die Zuführung von Rohgas der Menge V(G)I = 250m³N/h und von technischem Sauerstoff der Menge V(O)I = 60m³ _N/h zum Zündbrenner 1 a und die elektrische Zündung dieses Gemisches im Vergasungsreaktor 2. Die Überwachung der ordnungsgemäßen Einstellung der Mengen von technischem Sauerstoff FA13 und Rohgas FA14 und die Überwachung des Zündvorganges QA15 erfolgt durch das übergeordnete Sicherheitssystem 12.wherein the purge gas gefa'irlos on the torch 8 leaves the plant. The pressure control PC9 opens the valve 7 so that a pressure in the gasification reactor 2 and in the plant part 4 of 0.6 MPa is maintained. At this pressure, controlled by an automatic controller, by opening the valve groups 10 and 11, the supply of raw gas of the quantity V (G) I = 250m ³ N / h and of the technical oxygen of the quantity V (O) I = 60m ³ _{N takes place} / h to the pilot burner 1 a and the electrical ignition of this mixture in the gasification reactor 2. The monitoring of the proper adjustment of the amounts of technical oxygen FA13 and raw gas FA14 and the monitoring of the ignition process QA15 is carried out by the higher-level safety system 12th

Sofort nach erfolgter Zündung wird das Ventil 7 geschlossen, und es erfolgt die Drucksteigerung im Vergasungsreaktor 2 und im Anlagenteil 4 bis auf Betriebsdruck von 3,0 MPa bei gleichzeitiger Erhöhung der Zündbronnerleistufig bis auf 5500 m³ _N/h Rohgas und 1 260 m³ _N/h technischem Sauerstoff. 20 bis 30 Minuten nach erfolgter Zündung der Zündbrennerflamme und Schließen des Ventiles 7 ist im Vergasungsreaktor 2 und iin Anlagenteil 4 ein Druck von 3,0 MPa erreicht, und das Ventil 5 wird geöffnet und somit das Rohgasnetz 6 angeschlossen.Immediately after ignition, the valve 7 is closed, and there is the pressure increase in the gasification reactor 2 and the plant part 4 to operating pressure of 3.0 MPa while increasing the Zündbronnerleistufig up to 5500 m ³ _N / h raw gas and 1 260 m ³ _N. / h of technical oxygen. 20 to 30 minutes after ignition of the Zündbrennerflamme and closing the valve 7, a pressure of 3.0 MPa is achieved in the gasification reactor 2 and iin plant part 4, and the valve 5 is opened, and thus the raw gas network 6 is connected.

Es erfolgt nun sofort die Inbetriebnahme des Kohlenstaubbrenners 1 b derart, daß automatisch die Ventilgruppe 18 geöffnet und M = 20t/h Braunkohlenstaub und unmittslbar danach automatisch durch Öffnen der Ventilgruppe 19V(O)2 = 9500m³ _N/h technischer Sauerstoff über den Kohlenstaubbrenner 1 b dem Vergasungsreaktor 2 zugeführt und durch die Zündflamme des Zündbrenners 1 a gezündet werden. Die Überwachung der ordnungsgemäßen Einstellung der Mengen Braunkohlenstaub FA16 und technischer Sauerstoff FA17 erfolgt mittels des übergeordneten Sicherheitssystems 12.The coal dust burner 1 b is then immediately put into operation in such a way that the valve group 18 is automatically opened and M = 20 t / h lignite dust and then automatically by opening the valve group 19 V (O) 2 = 9500 m ³ _N / h of technical oxygen via the pulverized coal burner 1 B are fed to the gasification reactor 2 and ignited by the pilot flame of the pilot burner 1 a. The monitoring of the correct setting of the amounts of lignite dust FA16 and technical oxygen FA17 is carried out by means of the higher-level safety system 12.

Nach erfolgter Inbetriebnahme des Kohlenstaubbrenners 1 b wird durch Verringerung der Rohgasmenge V(G)I auf 2000m³ _N/h und der Sauerstoffmenge V(O)I auf460m³N/h die Zündbrennerleistung aut minimale Dauerleistung eingesenkt und das Spülgas V(G)2 durch Schließen des Ventils 20 abgesperrt.After commissioning of the pulverized coal burner 1 b the Zündbrennerleistung aut minimum continuous power is decreased by reducing the amount of raw gas V (G) I to 2000m ³ _N / h and the amount of oxygen V (O) I to 460m ³ N / h and the purge gas V (G) shut off by closing the valve 20.

Example 2

Am Kopf eines Vergasungsreaktors 2, dessen Reaktionsraum von einer mit Druckwasser durchflossenen Rdhrwandkonstruktion 3, die reaktionsraumseitig durch eine Stampfmassenschicht geschützt ist, umschlossen wird und in dem Braunkohlenstaub mit technischem Sauerstoff und Dampf vergast wird, sind ein Zündbrenner 21 und drei um 120° versetzt um den Zündbrenner angaordnete Kohlenstaubbrenner 22, 23 und 24 installiert (Fig. 2). Die Brennerachsen sind parallel und der Abstand der Zündbrennerachse von den Achsen der Kohlenstaubbrenner beträgt das 10- bis 20fache des Durchmessers der Brenngasdüse des Zündbrenners.At the top of a gasification reactor 2, the reaction space of which is enclosed by a pressure-water-fed Rdhrwandkonstruktion 3, the reaction chamber side is protected by a ramming layer, and is gassed in the lignite dust with technical oxygen and steam, a pilot burner 21 and three offset by 120 ° to the Pilot burner associated coal dust burner 22, 23 and 24 installed (Fig. 2). The burner axes are parallel and the distance of the pilot burner axis from the axes of the pulverized coal burners is 10 to 20 times the diameter of the fuel nozzle of the pilot burner.

Das im Vergasungsreaktor 2 erzeugte heiße Rohgas gelangt in die Gaskühlung und -entstaubung 4 und wird als Heizgas an das Netz 6 abgegeben, das vom Anlagenteil 4 durch eine Ventilgruppe 5 abgesperrt werden kann.The hot raw gas produced in the gasification reactor 2 passes into the gas cooling and dedusting 4 and is discharged as heating gas to the network 6, which can be shut off from the system part 4 by a valve group 5.

Der Leistungsbereich der 3 Kohlenstaubbrenner beträgt 5 bis 10t/h · Brenner - 15 bis 30t/h. Als Brenngas V(G)I für den Zündbrenner und als Spülgas für die Staublanzen der Kohlenstaubbrenner V(G)2 steht Erdgas zur Verfügung. Die Heizwerte der Brennstoffe betragen 23000 bis 24000kJ/kg Braunkohle und 35500 bis 36000kJ/m³ _N Erdgas, und es steht technischer Sauerstoff mit einem Sauerstoffgehalt von 94 bis 96VoI.-% zur Verfügung.The power range of the 3 pulverized coal burners is 5 to 10t / h · burner - 15 to 30t / h. Natural gas is available as fuel gas V (G) I for the pilot burner and as purge gas for the dust lances of pulverized coal burners V (G) 2. The calorific values of the fuels are 23000 to 24000 kJ / kg lignite and 35500 to 36000 kJ / m ³ _N natural gas, and there is technical oxygen with an oxygen content of 94 to 96VoI .-% available.

Die Inbetriebnahme der Anlage geschieht wie folgt. Der Vergasungsreaktor 2 und das Anlagenteil 4 werden mit Erdgas der Menge V(G)2 = 300 bis 500m³ _N/h, zugeführt über die Kohlenstaubbrenner 22,23 und 24 bei geschlossenem Ventil 5 gespült und das Spülgas der Fackel 8 zugeführt. Das Ventil 7 der Druckregelung PC 9 ist geöffnet und der Druck im Vergasungsreaktor liegt im Bereich zwischen 1 bis 1OkPa Überdruck. Gesteuert durch eine automatische Steuerung öffnen die Ventilgruppen 10 und 11, wodurch die Startmengen für den Zündbrenner 30 bis40m³ _N/h Erdgas und 30 bis 40m³N/h technischer Sauerstoff freigegeben und elektrisch gezündet werden. Die Überwachung der Einstellung der Mengen von Erdgas FA14 und technischem Sauerstoff FA13 und die Überwachung des Zündvorganges QA15 erfolgt durch das übergeordnete Sicherheitssystem 12.Commissioning of the system is as follows. The gasification reactor 2 and the plant part 4 are flushed with natural gas of the amount V (G) 2 = 300 to 500m ³ _N / h, fed via the pulverized coal burners 22, 23 and 24 with the valve 5 closed and the purge gas fed to the flare 8. The valve 7 of the pressure control PC 9 is open and the pressure in the gasification reactor is in the range between 1 to 1OkPa pressure. Controlled by an automatic control, the valve groups 10 and 11 open, thereby releasing the starting quantities for the pilot burner 30 to 40m ³ _N / h natural gas and 30 to 40m ³ N / h of technical oxygen and electrically ignited. The monitoring of the adjustment of the quantities of natural gas FA14 and technical oxygen FA13 and the monitoring of the ignition process QA15 is carried out by the higher-level safety system 12.

Nach erfolgter Zündung wird das Ventil 7 geschlossen, und es erfolgt die Drucksteigerung im Vergasungsreaktor 2 und im Anlagenteil 4 bis auf Betriebsdruck von 2,5 bis 2,6MPa Überdruck bei gleichzeitiger Erhöhung der Zündbrennerleistung auf 400 bis 500m³ _N/h Erdgas und 500 bis 600m³ _N/h technischem Sauerstoff und 1 500 bis 2000m³ _N/h Erdgas V(G)2 zu den 3 Kohlenstaubbrennern. Nach Erreichen des Betriebsdruckes wird das Ventil 5 geöffnet und das Heizgasnetz angeschlossen.After ignition, the valve 7 is closed, and there is the pressure increase in the gasification reactor 2 and the plant part 4 to operating pressure of 2.5 to 2.6MPa overpressure while increasing the Zündbrennerleistung to 400 to 500m ³ _N / h natural gas and 500 bis 600m ³ _N / h of technical oxygen and 1 500 to 2000m ³ _N / h natural gas V (G) 2 to the 3 coal dust burners. After reaching the operating pressure, the valve 5 is opened and the heating gas network connected.

Die Inbetriebnahme der 3 Kohlenstaubbrenner geschieht derart, daß durch die automatische Steuerung 1 600 bis 2100m³ _N/h technischer Sauerstoff den Kohlenstaubbrennern durch Öffnen der Ventilgruppe 19 zugeführt werden, so daß durch die Zündflamme des Zündbrenners 21 zunächst an jedem der drei Kohlenstaubbrenner eine Erdgas-Sauerstoff-Flamme gezündet wird. Die Überwachung der Erdgasmenge V(G)2 und der Sauerstoffmenge V(O)2 erfolgt mittels FA17 und FA25 durch ein übergeordnetes Sicherheitssystem 12.The commissioning of the 3 coal dust burner is done in such a way that the automatic control 1 600 to 2100m ³ _N / h of technical oxygen are supplied to the pulverized coal burners by opening the valve group 19, so that by the pilot light of the pilot burner 21 first at each of the three pulverized coal burner a natural gas Oxygen flame is ignited. The monitoring of the amount of natural gas V (G) 2 and the amount of oxygen V (O) 2 by means of FA17 and FA25 by a higher-level security system 12th

Die durch die Zündbrennerflamme und die drei Erdgas-Sauerstoff-Flammen an den Kohlenstaubbrennern freiwerdende fühlbare Wärme Q (λ) ist so groß, daß 15 bis 20t/h Kohlenstaub automatisch den Kohlenstaubbrennern zugeführt und durch Erhöhung der Sauerstoffmenge V(O)2 sicher gezündet werden können.The sensible heat Q (λ) released by the pilot burner flame and the three natural gas-oxygen flames on the pulverized coal burners is so large that 15 to 20 t / h of pulverized coal are automatically fed to the pulverized coal burners and safely ignited by increasing the amount of oxygen V (O) 2 can.

Nach erfolgter Inbetriebnahme der Kohlenstaubbrenner wird die Leistung des Zündbrenners 21 auf die minimale Dauerleistung von 300 bis 350m³ _N/h Erdgas und 400 bis 450 m³ _N/h technischem Sauerstoff eingestellt, und es wird die Erdgaszuführung V(G)2 zu den Kohlenstaubbrennern auf die Mindestspülmenge von 300 bis600m³ _N/h reduziert.After commissioning of the pulverized coal burner, the power of the pilot burner 21 is on the minimum continuous output of 300 to 350 m ³ _N / h of natural gas and 400 to 450 m ³ _N / h set industrial oxygen, and it is natural gas feed V (G) 2 to the pulverized coal burners reduced to the minimum flushing amount of 300 to 600m ³ _N / h.

Claims

Invention claim:

1. A method for starting up systems for autothermal partial oxidation of flowable gasification materials with technical oxygen and optionally steam in the flying cloud under elevated pressure, characterized in that in a filled with a combustible or inert gas and purged reactor at a pressure which is determined by the requirement that the product of explosive pressure of the ignitable mixture at atmospheric pressure and dam pressure in the gasification reactor at the time of ignition is less than or equal to the design pressure of the reactor via a pilot burner, a fluid auxiliary fuel and technical oxygen in such a ratio fed to the gasification reactor, that a substoichiometric, but ignitable mixture is formed and ignited by an ignition source without delay, with a pilot flame forms that after ignition simultaneously the flow rates of auxiliary fuel fluid and technically em oxygen up to a maximum throughput of the pilot burner and the pressure in the gasification reactor are increased to the normal operating pressure and that supplied with the operating pressure flowable gasification material together with further technical oxygen and optionally steam in substoichiometric ratio via one or more main burner to the gasification reactor and unte. the said operating pressure ignited by the pilot flame and that the aforementioned commissioning is monitored by a parent, independent and self-acting security system.

2. ' Process according to Claim 1, characterized in that the flow rates of auxiliary fluid fuel and technical oxygen supplied to the gasification reactor via the pilot burner are adjusted immediately before and during the start of the introduction of flowable gasification material and technical oxygen via the main burner (s) so that the flow rates in the Firing flame released sensible heat is greater than or equal to the amount of heat Q _z , which is required for heating the flowing over the / the main burner in the gasification start quantities of flowable gasification material, technical oxygen and optionally steam to temperatures above ignition temperature.

3. The method according to claim 2, characterized in that the heat required for the ignition amounts of heat Q _{z is} equal to the 0.05 to 0.07 times the product from the starting flow rate of the flowable gasification substance and its calorific value.

4. The method of claim 1, wherein the reaching to the partial oxidation flowable gasification material is suspended in a fluid support medium dusty, solid fuel, characterized in that upon reaching the operating pressure on the / the main burner, a stream of a combustible purge gas and a partial stream of technical oxygen introduced in a stoichiometric ratio and ignited by the flame of the pilot burner, before the certain for the partial oxidation dust-like solid fuel introduced together with more technical oxygen and optionally steam or inert gas in substoichiometric ratio on / the main burner in the Verc.asungsreaktor and below the said operating pressure is ignited by the ignition flame, and the flames of the combustible purge gas standing on the main burner (s) are ignited.

5. The method according to claim 4, characterized in that introduced via the pilot burner flows of fluid auxiliary fuel and technical oxygen immediately before and during the beginning of the introduction of the partial flow of technical oxygen on the / the main burner are set so that in the pilot flame released sensible heat greater than or equal to the amount of heat Q _z , i ^ t, which is for heating the introduced via the / the main burner in the gasification reactor current of the combustible purge gas and the partial stream of technical oxygen to temperatures above the ignition temperature of the combustible purge gas and that Sum of the sensible heats released in the pilot flame and the flames released by the flammable purge gas and the partial stream of technical oxygen is greater than or equal to the quantity of heat Q ₂ , the /.ur heating the starting amounts of suspended in the fluid support medium dusty, fe Most gasification, the further technical oxygen and possibly steam to temperatures above the ignition temperature of the gasification material is required.

6. The method according to claim 5, characterized in that the amount of heat Q ^ is equal to 0.06 times the product of the starting flow rate of suspended in the fluid support medium dusty solid gasification substance and its calorific value.

7. The method according to claim 5, characterized in that the amount of heat Q _{Z1 is} equal to 0.07 to 0.10 times the product of the flow rate of the combustible purge gas and its calorific value.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the fluid auxiliary fuel and the fed via the / the main burner combustible purge gas is a produced by partial oxidation of a flowable gasification material CO and H ₂ -rich gas.

9. The method of claim 1 .bis 8, characterized in that the introduced from the / the main burner stream of the flowable gasification material annularly envelopes the introduced via the pilot burner flow of the auxiliary fluid and the average distance between the flow of the flowable gasification material and the axis of Beam of the auxiliary fluid fluid is at most 20 times the diameter of this jet at its exit from the pilot burner.