DE2751942C2 - Gaserzeuger mit Schlackenaustrag in eine Löschkammer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Gaserzeuger mit einer Kohlebeschickungsvorrichtung, einer Vergasermittel-Einführung für Sauerstoff und Dampf, einem Schmelzherd, einer Schlackenauslaßöffnung, einem unter der Schlackenauslaßöffnung angeordneten Brenner, einer darunter angeordneten, wassergefüllten Löschkammer, in die die geschmolzene Schlacke periodisch abgelassen wird, sowie mit einer an die Löschkammer an deren Innenseite im oberen Bereich angeschlossenen Druckablaßleitung, die mit einer Steuervorrichtung ausgerüstet ist.

Gewöhnlich wird ein Schlacken- und Eisenschmelzbad im Schmelzherd dadurch aufrechterhalten, daß heiße Verbrennungsprodukte aus einem unter der Schlackenauslaßöffnung angeordneten Brenner nach oben zur Auslaßöffnung gerichtet werden, um die Schlacken- und Eisenschmelze im Schmelzherd zu halten. Das Ablassen der Schlacken- und Eisenschmelze wird durch Stoppen oder Reduzieren der Brenner-Ausgangsleistung und durch Reduzieren des Drucks in der Löschkammer durch kontrollierte Druckentlastung ϊ über deren Druckablaßsystem eingeleitet und gesteuert, um eine Druckdifferenz zwischen der Löschkammer und dem Vergasungsraum zu erzeugen.

Ein Gaserzeuger der eingangs genannten Gattung ist beispielsweise aus der US-PS 27 01 755 bekannt.

i'i Weitere Beispiele für derartige Gaserzeuger sind in der GB-PS 9 77 122 sowie in den Gas Council Research Communication Nr. GC 50 und GC 112 beschrieben.

Im Idealfall sollte während des Ablassens der Schlacke die geschmolzene Schlacke von der Ablaßöff-"· nung in einem vertikalen Strom fließen, bevor sie an der Wasseroberfläche in der Löschkammer abgeschreckt wird. Es hat sich herausgestellt, daß jede ungleichmäßige Belastung des Hauptbrenners an der Ablaßöffnung oder irgendwelche unerwünschten Verbrennungspro-

."! dukt-Strömungen im oberen Teil der Kammer, insbesondere über die Stirnfläche des Brenners hinweg, eine Verschiebung des Schlackenstromes mit nachfolgendem Verspritzen desselben bis zu einem solchen Ausmaß hervorrufen können, daß der Brenner sowie Betriebs-

'· verbindungen zur Kammer hin und von dieser weg, zusammen mit deren oberer Wandung, mit Schlacke bedeckt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ablaßvorrichtung für die unter Druck stehenden Gase

i» in der Löschkammer des Gaserzeugers so auszubilden, daß Störungen der Gasströmung in dieser Kammer im wesentlichen vermieden werden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Druckablaßvorrichtung eine Vielzahl von ringförmig in < gleichmäßigem Abstand voneinander angeordneten Ablaßöffnungen aufweist.

Nach einem Ausführungsbeispiel kann die Druckablaßvorrichtung aus einer Vielzahl von Einzelrohren bestehen, von denen jedes eine oder mehrere Öffnungen

μ aufweist.

Eine weitere Ausführungsform besteht darin, daß jedes Einzelrohr ein vertikales Standrohr ist und die Öffnung bzw. Öffnungen an dessen oberem Ende vorgesehen sind.

ι - Die Druckablaßvorrichtung kann auch aus einem mit öffnungen versehenen Rohrring bestehen.

Es ist vorteilhaft, wenn die zur Steuervorrichtung führenden Verbindungsleitungen in das Wasser der Löschkammer eintauchen.

·" Dadurch werden bei Gebrauch des Vergasers die heißen Gase abgekühlt, welche von den Druckablaßöffnungen zur Steuervorrichtung gelangen, was sonst die Steuerungen des Druckentlastungssystems stören würde.

>> Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nunmehr anhand der Zeichnung beschrieben, und zwar zeigt

Fig. 1 einen allgemeinen Längsschnitt durch einen Teil eines Gaserzeugers mit einer Ausführungsform einer Löschkammer-Druckablaßvorrichtung,

•ι· F i g. 2 im Schnitt eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach I· ig. I,

Fig.3 einen vergrößerten Längsschnitt durch den oberen Bereich der in Fig. 1 dargestellten Löschkammerund

'"■ Fig.4 eine der Fig, ) ähnliche Ansicht, doch mit einer alternativen Ausführungsform einer Druckablaßvorrichtung.

Nach F i g. I hat der Vergaser eine feuerfest

ausgekleidete, unter Druck stehende Vergaserkammer 10, in welche Kohle von oben eingefüllt wird. Sauerstoff und Dampf als Vergasungsmittel in das Brennstoffbett (nicht dargestellt) über Blasdüsen 12 eingeführt werden. Dabei sammelt sich eine Schmelze von Schlacke und Eisen in einem abgeschrägten Schmelzherd 14 und wird periodisch über eine Schlackenublaßöffnung 16 in einen Wasservorrc-t 18 abgelassen, der in einem Löschkammergehäuse 20 enthalten ist, wo die Schlacke schnell gelöscht bzw. abgeschreckt wird, bevor sie einem Fülltrichter (nicht dargestellt) in Form einer dichten kleinkörnigen Fritte zugeführt wird. Das Löschkammergehäuse 20 ist am unteren Ende der Vergasungskammer 10 über einen Abstandsbauteil oder Einsatzflansch 22 und eine Klemmeinrichtung befestigt, die schmatisch bei 24 dargestellt ist. Das innere des Gehäuses 20 und der Einsatzilansch 22 bilden eine abgeschlossene Löschkammer 21.

Wie aus F i g. 3 hervorgeht, ist ein Metallrohr 26 am Flansch 22 befestigt und erstreckt sich von diesem nach oben, wobei es am oberen Ende an einem rnigförmigen Metallblock 28 befestigt ist, der einen ringartigen Gas-Luft-Gemisch-Düsenbrenner 30 trägt, der konzentrisch unter der Schlackenablaßöffnung 16 angeordnet ist.

Wie Fig. 2 zeigt, wird die unter Druck stehende Löschkammer 21 während des Ablassens der Schlacke mittels vier Standrohren 42,44,46 und 48, die unter dem ringförmigen Block 28 innerhalb der Kammer in gleichmäßigen Abständen voneinander angeordnet sind, zur Atmosphäre hin entlastet. Jedes Standrohr ist mit einer nach innen und abwärts gerichteten Ablaßöffnung 50 am oberen Ende versehen, um zu verhindern, daß die Schlacke die Öffnung blockiert. Die Standrohrpaare 42, 44 und 46, 48 stehen mit entsprechenden bogenförmigen Leitungen 52 und ϊ4 in Verbindung, die ihrerseits mit einem Sammelrohr 56 verbunden sind.

Beim Betrieb des Vergasers, insbesondere während des Ablassens der Schlacke, können die Standrohre möglicherweise bis zur Weißglut erhitzt werden, mit der Folge, daß die Temperatur der entweichenden Gase, die durch die Rohre strömen, übermäßig hoch wird und leicht die Steuervorrichtung 59 des Druckentlastungssystems beschädigen können. Es ist daher erwünscht, einen Teil der Hitze mit Hilfe eines Wärmetauschers 58 in Form einer Rohrwendel zusammen mit dem Sammelrohr 56 (mit welchem sie verbunden ist) abzuführen, in dem sie und die bogenförmigen Leitungen 52, 54 in das Wasser 18 eintauchen. Die Standrohre stehen über das Sammelrohr 56, die Leitungen 52, 54 und das gewendelte Rohr 58 mit der Steuervorrichtung 59 über eine Rohrleitung 60 in Verbindung, die durch das Lösr· kammergehäuse 20 hindurchgeführt ist.

Bei einer Alternativanordnung nach Fig.4 wird eine gleichmäßig verteilte Druckentlastung der Löschkammer 21 zur Atmosphäre hin mittels eines Rohrringes 62 erzielt, der unter dem Ringblock 28 angeordnet ist und eine Vielzahl von gleichmäßig verteilten Ablaßöffnungen 64 an entsprechenden Stellen um den Ring herum aufweist. Der Rohrring 62 steht mit einer Wärmetauschereinrichtung (nicht dargestellt) ur.d einer Steuervorrichtung (nicht dargestellt) in ähnlicher Weise, wie bereits beschrieben, in Verbindung.

Bei diesen Anordnungen wird die Strömung von Gasen aus der Kammer 21 während des Entlastens derselben gleichmäßig über die Öffnungen 50 oder 64 verteilt, so daß keine unerwünschten Störungen der Schlacke-Strömung am Brenner 30 auftreten.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Gaserzeuger mit einer Kohlebeschickungsvorrichtung, einer Vergasungsmiitel-Einführung für Sauerstoff und Dampf, einem Schmelzherd, einer Schlackenauslaßöffnung, einem unter der Schlakkenauslaßöffnung angeordneten Brenner, einer darunter angeordneten, wassergefüllten Löschkammer, in die die geschmolzene Schlacke periodisch abgelassen wird, sowie mit einer an die Löschkammer an deren Innenseite im oberen Bereich angeschlossenen DruckablaBleitung, die mit einer Steuervorrichtung ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckablaßvorrichtung (42 bis 48, 62) eine Vielzahl von ringförmig in gleichmäßigem Abstand voneinander angeordneten Ablaßöffnungen (50 oder 64) aufweist.

2. Gaserzeuger nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckablaßvorrichtung aus einer Vieizah! von Einzelrohren (42, 44, 46, 48) besteht, von denen jedes eine oder mehrere öffnungen (50) aufweist.

3. Gaserzeuger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Einzelrohr (42 bis 48) ein vertikales Standrohr ist und die Öffnung bzw. Öffnungen (50) an dessen oberem Ende vorgesehen sind.

4. Gaserzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckablaßvorrichtung aus einem mit Öffnungen (64) versehenen Rohrring (62) besteht.

5. Gaseizeuger nach Anspruch 2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die /ur Steuervorrichtung (59) führenden Verbindungsleitun^n (52, 54, 56, 58, 60) in das Wasser der Löschkammer(21) eintauchen.

6. Gaserzeuger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (56) mindestens zwei Leitungen (52, 54) aufweist, die mit einer gleichen Anzahl von Lüftungsöffnungen verbunden sind.

7. Gaserzeuger nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in das Wasser eintauchenden Verbindungsleitungen (52, 54, 56) einen Wärmetauscher (58) enthalten.

8. Gaserzeuger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher eine Rohrwendel (58) ist.