DE2950748A1 - Fine fuel gasifier - with swirling flow dust extractor in upper part of reactor - Google Patents
Fine fuel gasifier - with swirling flow dust extractor in upper part of reactorInfo
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Abstract
Description
Vorrichtung zur Gaserzeugung aus feinkörnigemDevice for generating gas from fine-grained
Brennstoff Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gaserzeugung aus feinkörnigem Brennstoff, enthaltend einen Reaktor mit Einlässen für den zu vergasenden Brennstoff und ein Vergasungsmittel sowie mit einem im oberen Bereich des Reaktors vorgesehenen, zentralen Auslaß für das Gas, ferner enthaltend einen an den Auslaß des Reaktors anqeschlossenen Entstauber zur Abscheidung von unvergasten Brennstoffteilen aus dem Gas, sowie enthaltend Einrichtungen zur Rückführung der abgeschiedenen Brennstoffteilchen in den Reaktor.Fuel The invention relates to a device for generating gas made of fine-grain fuel, containing a reactor with inlets for the gas to be gasified Fuel and a gasifying agent and one in the top of the reactor provided, central outlet for the gas, further comprising one to the outlet Dust extractor connected to the reactor for the separation of non-gasified fuel parts from the gas, as well as containing devices for recycling the separated fuel particles into the reactor.
Zur Gaserzeugung sind bereits Vorrichtungen verschiedene-r Art bekannt, deren behälter- oder schachtförmige Reaktoren beispielsweise nach dem tlirbelschicht- oder Flugstaubwolkenverfahren arbeiten können.Devices of various types are already known for generating gas, their container or shaft-shaped reactors, for example after the fluidized bed or airborne dust cloud processes can work.
Eine Gaserzeugungsvorrichtung, die nach dem Flugstaubwolkenverfahren arbeitet, ist in "VGB Kraftwerkstechnik" 59, Heft 7, Juli 1979, Seiten 564 bis 568, beschrieben. Diese Vorrichtung enthielt einen etwa vertikal angeordneten schachtförmigen Reaktor, in den die i3rennstoffe und Vergasungsmittel von der Umfangswand her zugeführt werden.A gas generating device that works according to the airborne dust cloud process works, is in "VGB Kraftwerkstechnik" 59, issue 7, July 1979, pages 564 to 568, described. This device contained an approximately vertically arranged shaft-shaped Reactor into which the fuels and gasifying agents are fed from the peripheral wall will.
An das obere Ende des Reaktors schließt sich hierbei eine Kühlkammer für das nach oben abzuführende Nutzgos an.A cooling chamber is attached to the upper end of the reactor for the usable goods to be discharged upwards.
Da bei Vorrichtungen dieser Art das im Reaktor er- zeugte Nutzgas in der Regel noch einem Abhitzekessel zugeführt wird, ist es erforderlich, dieses Nutzgas vor seinem Einführen in den Abhitzekessel noch einer Entstaubung zu unterziehen, um mitgeftihrte unvergaste Brennstoffteilchen abzuscheiden, die ansonsten zu Verstopfungen und übermäßigem Verschleiß im Abhitzekessel führen würden. Die abgeschiedenen und unvergasten Brennstoffteilchen sollen dann wieder zum Reaktor zurückgeführt werden, damit sie dort weiter bzw. fertig vergast werden können.Since with devices of this type the fathered Useful gas is usually fed to a waste heat boiler, it is necessary to this useful gas is subjected to a dedusting process before it is introduced into the waste heat boiler to be subjected to in order to separate entrained ungased fuel particles, the otherwise it would lead to blockages and excessive wear and tear in the waste heat boiler. The separated and ungased fuel particles should then be returned to the reactor be returned so that they can be gassed further or finished there.
Für die Entstaubung des erzeugten Nutzgases zwischen Reaktor und Abhitzekessel verwendet man üblicherweise einen Heißgaszyklon. Ein solcher Heißgaszyklon ist nicht nur in seiner Konstruktion recht aufwendig, sondern benötigt auch einen verhältnismäßig großen Raum zu seiner Aufstellung. Ein weiterer beträchtlicher Aufwand ergibt sich für die Fördereinrichtungen zum Rückführen der abgeschiedenen Brennstoffteilchen in den Reaktor. Hierzu bedient man sich aus baulichen Gründen gern der Hilfe von pneumatischen Fördereinrichtungen. Diese pneumatischen Fördereinrichtungen erfordern jedoch eine Abkühlung der abgeschiedenen Brennstoffteilchen, wodurch sich neben der Fördereinrichtung (einschließlich der Austragsschleusen) noch ein zusätzlicher Mehraufwand für das Abkühlen der Brennstoffteilchen ergibt; hinzuzurechnen sind außerdem noch der Raumbedarf für Fördereinrichtungen und Kühleinrichtungen sowie die Betriebskosten für diese Förder- und Kühleinrichtungen.For dedusting the useful gas produced between the reactor and the waste heat boiler a hot gas cyclone is usually used. Such a hot gas cyclone is not only quite complex in its construction, but also requires a proportionate one large space for its installation. Another considerable effort arises for the conveying devices for returning the separated fuel particles into the reactor. For structural reasons, one likes to use the help of pneumatic conveyors. These pneumatic conveyors require however, a cooling of the deposited fuel particles, which is next to the conveyor system (including the discharge locks) an additional one There is additional effort for cooling the fuel particles; are to be added in addition, the space required for conveyors and cooling devices as well the operating costs for these conveying and cooling equipment.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubil-*) wegen Druck und Temperatur sehr aufwendigen den, daß bei konstruktiv einfachem Aufbau der Raumbedarf und die Betriebskosten im Vergleich zu den erwähnten bekannten Ausführungen auf ein Minimum herabgedrückt sind.The invention is therefore based on the object of providing a device of type mentioned at the beginning so auszubil- *) very expensive because of pressure and temperature the, that with a structurally simple structure the space requirement and the operating costs in comparison are suppressed to the aforementioned known designs to a minimum.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Entstauber als an sich bekannter Drehströmungsentstauber ausgebildet ist, der um eine vertikale Achse eine von dem zu entstaubenden Gas gebildete, aufsteigende Rotationsströmung und eine im gleichen Drehsinn, jedoch mit abwärts gerichteter Komponente umlaufende Sekndärgasströmung aufweist, die durch Kühlgas gebildet wird.This object is achieved according to the invention in that the deduster is designed as a known rotary flow deduster, which is around a vertical Axis an ascending rotational flow formed by the gas to be dedusted and one rotating in the same direction of rotation, but with the component pointing downwards Having secondary gas flow which is formed by cooling gas.
Durch die Ausbildung des Entstaubers als Drehströmungsentstauber wird einerseits ein besonders hoher Abscheidegrad von im Nutzgas noch enthaltenen Feststoff- bzw, Brennstoffteilchen erreicht, und darüber hinaus erreicht man andererseits durch das Einführen von Kühlgas für die umlaufende Sekundärgasströmung eine sehr weitgehende Kühlung des aus dem Reaktor kommenden Nutzgases, so daß eine Kühlkammer, wie sie bei bekannten Ausführungen am oberen Ende des Reaktors noch zusätzlich vorgesehen ist, vollständig entfallen kann. Als Kühlgas wird vorzugsweise inertes, gekühltes Gas verwendet. Durch die Verwendung des Drehströmungsentstaubers anstelle des bisher üblichen Zyklonentstaubers (Heißgaszyklon) ergibt sich somit neben einem wesentlich verbesserten Entstaubunlsgrad des Nutzgases auch noch eine beträchtliche Raumeliisparung für das Installieren der Vorrichtunq.The design of the dust extractor as a rotary flow dust extractor on the one hand, a particularly high degree of separation of the solid matter still contained in the useful gas or, fuel particles reached, and in addition one reached on the other hand through the introduction of cooling gas for the circulating secondary gas flow is very extensive Cooling of the useful gas coming out of the reactor, so that a cooling chamber like them in known designs, additionally provided at the upper end of the reactor is, can be completely omitted. The cooling gas is preferably inert, cooled Gas used. By using the rotary flow deduster instead of the previous one usual cyclone deduster (hot gas cyclone) thus results in addition to an essential Improved dedusting rate of the useful gas also saves a considerable amount of space for installing the device.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann der zentrale Nutzgasauslaß mit dem Drehströmungsentstau- ber durch ein Verbindungsrohr verbunden sein, das von unten her koaxial in diesen Drehströmungsentstauber hineinragt, wobei zwischen dem Mündungsende dieses Verbindungsrohres und der Innenwand des Entstaubergehäusemantels ein Ringraum vorhanden ist, der mit einem Ablaufrohr für abgeschiedene Feststoffteilchen in Verbindung steht. Durch eine entsprechende Ausbildung des Entstaubers und eine gewisse Oberschußzuführung von Kühlluft (für die Sekundärgasströmung) kann das Austragen der Feststoffteilchen so gestaltet werden, daß eine besondere Austragsschleuse hierfür entfallen kann.According to one embodiment of the invention, the central useful gas outlet with the rotary flow decongestion About connected by a connecting pipe be that protrudes from below coaxially into this rotary flow deduster, wherein between the mouth end of this connecting pipe and the inner wall of the dust extractor housing jacket an annulus is provided with a drain pipe for separated solid particles communicates. Through appropriate training of the dust extractor and a Discharge can cause certain excess supply of cooling air (for the secondary gas flow) the solid particles are designed so that a special discharge lock for this can be omitted.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Entstauber in axialer Verlängerung des Reaktors unmittelbar über diesem angeordnet ist, wobei die Innenräume von Entstauber und Reaktor einerseits über den Reaktorauslaß und andererseits über wenigstens eine am Außenumfang dieses Auslasses angeordnete, zur Rückführung der abgeschiedenen Brennstoffteilchen in den Reaktor dienende Öffnung miteinander in Verbindung stehen, und daß das Kühlgas mit solchem Überschuß dem Entstauber zugeführt wird, daß ein Teil des Kühlgases durch die Verbindungsöffnun in den Reaktor eintritt.According to another preferred embodiment it is provided that the dust extractor is arranged in an axial extension of the reactor directly above it is, the interiors of the dust extractor and reactor on the one hand via the reactor outlet and on the other hand via at least one arranged on the outer circumference of this outlet, opening serving to recycle the separated fuel particles into the reactor are in communication with each other, and that the cooling gas with such excess Dust extractor is supplied that part of the cooling gas through the connecting opening enters the reactor.
Durch diese Ausbildung ergibt sich vor allem baulich eine weitere Verbesserung der Vorrichtung. Durch die Anordnung des Drehströmungsentstaubers als unmittelbare axiale Verlängernung des Reaktors wird eine weitere beträchtliche Raumeinsparung für die Anordnung von Reaktor und Entstauber erzielt. Gleichzeitig ergibt sich noch ein bedeutender Vorteil dadurch, daß gesonderte Fördereinrichtungen, insbesondere pneumatische Fördereinrichtungen, vollkommen entfallen können, da das untere Entstauberende (Austritt der abgeschiedenen Feststoffteilchen) über die erwähnte Öffnung direkt mit dem Reaktor in Verbindung steht. Außerdem entfällt der sonst erforderliche Kühler für die abgeschiedenen Feststoffteilchen.This training results in a further one, especially structurally Improvement of the device. The arrangement of the rotary flow deduster as immediate axial lengthening of the reactor will save a further considerable amount of space for the arrangement of the reactor and dust extractor. At the same time it still results a significant advantage in that that separate funding facilities, in particular pneumatic conveying devices, can be completely dispensed with, since the lower deduster end (exit of the separated solid particles) via the above-mentioned Opening communicates directly with the reactor. In addition, the other is omitted necessary cooler for the separated solid particles.
Während üblicherweise am Feststoffaustragsende eines beispielsweise als Heißgaszyklon ausgebildeten Entstaubers eine Austragsschleuse für die Feststoffteilchen vorhanden sein muß, kann eine solche Einrichtung bei dieser bevorzugten Ausführungsform entfallen. Da nämlich das für die Erzeugung der Sekundärgasströmung im Entstauber eintretende Kühlgas mit einem entsprechenden Überschußanteil zugeführt wird, wird einerseits sichergestellt, daß ein kontinuierlicher Feststoffaustrag, also eine kontinuierliche Rückführung abgeschiedener Brennstoffteilchen in den Reaktor sichergestellt wird, und andererseits können durch das Kühlgas der Sekundärgasströmung plastische Schlacketeilchen im oberen Bereich des Reaktors vor ihrem Eintritt in den Entstauber verfestigt werden, wodurch die Staubabscheidung in diesem Entstauber erleichtert bzw. verbessert wird und Anbackungen vermieden werden.While usually one for example at the solids discharge end designed as a hot gas cyclone deduster has a discharge lock for the solid particles must be present, such a device can in this preferred embodiment omitted. Because that is for the generation of the secondary gas flow in the deduster incoming cooling gas is supplied with a corresponding excess proportion, is on the one hand ensures that a continuous discharge of solids, so a continuous recycling of separated fuel particles ensured in the reactor and on the other hand, the secondary gas flow can be plasticized by the cooling gas Slag particles in the upper area of the reactor before they enter the deduster solidified, which facilitates the dust separation in this dust extractor or is improved and caking avoided.
Durch die Zuführung von Kühlgas (für den Sekundärgasstrom) in den Entstauber ergibt sich noch ein weiterer Vorteil: Durch diese Kühlgaszuführung in den Entstauber wird gleichzeitig eine Abkühlung des 7ußenrnantels des Entstaubers erzielt mit der Folge einer geLingen thermischen Belastung dieses Entstaubermantels. Hierdurch kann somit neben der bei bekannten Ausführungen üblichen, zustzlic'nKühlkammer über dem Reaktor auch der Kühlmantel entfallen.By supplying cooling gas (for the secondary gas flow) into the Dust extractor has another advantage: This cooling gas supply in The dust extractor is simultaneously a cooling of the outer jacket of the dust extractor achieved with the result of a successful thermal load on this dust extractor jacket. As a result, in addition to the additional cooling chamber that is customary in known designs There is also no need for a cooling jacket above the reactor.
Bei dieser Ausbildung und Wirkungsweise stellt sich außerdem die aus der Strömungstechnik bekannte "Magnuskraft" ein, durch die sich eine Art Quertrieb von der Wand weg in Richtung auf den Strömungskern (aursteigende Rotationsströmung) des Entstaubers ergibt, so daß im Innenraum des Entstaubers die von der umlaufenden Sekundärgasströmung (Mantelströmung) mitgerissenen Brennstoffteilchen nicht an die Innenwand des Entstaubermantels gelangen und somit dort auch keinerlei Abrieb verursachen können. Aus diesem Grunde kann bei diesem Drehströmungsentstauber auf die sonst bei Heißaszyklonen übliche Auskleidung aus hochwertigen, hitzebeständigen Verschleißmaterialien verzichtet werden. Dieser Vorteil ist auch im Hinblick auf die Sicherheit der Vorrichtung von Bedeutung, da der Verschleiß bei unter Hochdruck arbeitenden Einrichtungen stets problematisch ist.With this training and mode of operation, the also shows itself a "Magnus force" known from fluid mechanics, through which a kind of transverse drive develops away from the wall in the direction of the flow core (ascending rotational flow) of the dust extractor results, so that in the interior of the dust extractor the circulating Secondary gas flow (jacket flow) entrained fuel particles not to the Reach the inner wall of the dust extractor jacket and thus do not cause any abrasion there can. For this reason, this rotary flow deduster can rely on the otherwise Lining made of high-quality, heat-resistant wear materials as is common with hot ascyclones be waived. This advantage is also in terms of the safety of the device of importance, since the wear and tear always occurs in facilities working under high pressure is problematic.
Die am Außenumfang des Reaktorauslasses vorhandene Verbindungsöffnung zwischen Entstauber und Reaktor wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durch einen koaxial den Reaktorauslaß umgebenden Ringspalt gebildet, wodurch eine besonders störungsfreie Verbindung zwischen Entstauber und Reaktor - zwecks Rückführung der abgeschiedenen Brennstoffteilchen in den Reaktor - gewährleistet ist.The connection opening on the outer circumference of the reactor outlet between deduster and reactor is in a preferred embodiment of the invention formed by a coaxially surrounding the reactor outlet annular gap, whereby a Particularly trouble-free connection between the dust extractor and the reactor - for the purpose of recirculation of the separated fuel particles in the reactor - is guaranteed.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann aber auch eine Gruppe von koaxial und ringförmig um den Reaktorauslaß herum angeordneten Offnungen als Rückführungsverbindung zwischen Entstauber und Reaktor vorgesehen sein.According to another embodiment of the invention, however, can also be a Group of openings arranged coaxially and in a ring around the reactor outlet be provided as a return connection between the dust extractor and the reactor.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen sowie aus der folgend-n Beschreibung einiger in der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsbeispiele. In der ganz schematisch gehaltenen Zeichnung zeigen Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der der Reaktor als Flugstaubwolken-Reaktortyp ausgebildet ist und der darüber angeordnete Drehströmungsentstauber in seiner Gehäuse mantelwand Kühlgas-Einlaßdüsen aufweist; Fig. 2 eine Vertikalschnittansicht durch ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem der Reaktor als Wirbelschicht-Reaktortyp ausgebildet ist, während der darüber ageorUnete Drehströmungsentstauber an seinem oberen Ende einen Ringspalteinlaß für Kühlgas aufweist; Fig. 3 eine Vertikalschnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung mit einem Flugstaubwolken-Reaktortyp.Further details of the invention emerge from the remaining subclaims as well as from the following description of some illustrated in the drawing Embodiments. In the very schematic drawing, FIG. 1 shows a vertical section through a first embodiment of the device according to the invention, in which the reactor is designed as an airborne dust cloud reactor type and the one above it arranged rotary flow deduster in its housing jacket wall cooling gas inlet nozzles having; Fig. 2 is a vertical sectional view through a second embodiment, in which the reactor is designed as a fluidized bed reactor type, while the above ageorUnete rotary flow deduster at its upper end an annular gap inlet for Has cooling gas; Fig. 3 is a vertical sectional view of a further embodiment the device with an airborne dust cloud reactor type.
Fig. 4 eine weitgehend schematisch gehaltene Gesamtdarstellung der Vorrichtung mit einem vierten Ausführungsbeispiel für die Zuordnung des Entstaubers (gesonderter Entstauber) zum Reaktor. Fig. 4 is a largely schematic overall view of the Apparatus with a fourth embodiment for the assignment of the deduster (separate dust extractor) to the reactor.
Die in Fig. 1 veranschaulicSe Gaserzeugungsvorrichtung 1 enthält in ihrem unteren Abschnitt einen vertikal angeordneten schachtförmigen Reaktor 2 und in ihrem oberen Abschnitt einen Drehströmungsentstauber 3, der in axialer Verlängerung des Reaktros 2 unmittelbar auf diesem Reaktor angeordnet ist.The gas generating device 1 illustrated in FIG. 1 includes FIG its lower section a vertically arranged shaft-shaped reactor 2 and in its upper section a rotary flow deduster 3, which is in axial extension of the reactor 2 is arranged directly on this reactor.
Bei dem Reaktor 2 handelt es sich um einen solchen Reaktortyp, in den der zu vergasende Brennstoff über Eintrittsrohre bzw. -düsen 5 mit Hilfe eines Trägergases in Form von sogenannten Flugstaubwolken in den unteren Teil des Vergasungsraumes 6 eingeführt wird, der den Innenraum des Reaktors 2 bildet. Das untere Ende des Reaktors 2 bildet in üblicher Weise ein Schlackensumpf 7 mit einem zentralen unteren Schlackenausiaß 8.The reactor 2 is one such type of reactor, in the fuel to be gasified via inlet pipes or nozzles 5 with the help of a Carrier gas in the form of so-called airborne dust clouds in the lower part of the gasification room 6 is introduced, which forms the interior of the reactor 2. The lower end of the Reactor 2 forms in the usual way a slag sump 7 with a central lower one Slag discharge 8.
Bei der in Fig. 1 veranschaulichten Vorrichtung 1 besitzt das Gehäuse des Reaktors 2 einen den Vergasungsraum 6 umgebenden, zylindrischen Doppelmantel (Druclcmantel) 9, der von einem Kühlmittel, insbesondere Kühlwasser durchströmt wird. Das Gehäuse 10 des Drehströmungsentstaubers 3 bildet - wie sich aus Fig. 1 deutlich ersehen läßt - im wesentlichen die zylindrische obere Verlängerung des Reaktors 10 bzw.In the device 1 illustrated in FIG. 1, the housing has of the reactor 2 has a cylindrical double jacket surrounding the gasification chamber 6 (Druclcmantel) 9, through which a coolant, in particular cooling water, flows will. The housing 10 of the rotary flow deduster 3 forms - as can be seen from FIG. 1 can be clearly seen - essentially the cylindrical upper extension of the Reactor 10 resp.
von dessen zylindrischem Doppelmantel 9, wobei die zylindrische Gehäusewand 10a zwar ebenfalls als kühlmitteldurchflossener Doppelmantel ausgebildet sein könnte, was jedoch nicht unbedingt erforderlich ist und von dem jeweiligen Einsatzfall abhängt. Das im wesentlichen zylindrische Entstaubergehäuse 10 weist in seiner oberen Deckwand 1Ob einen axialen Nutzgasaustrittsstutzen 11 auf.of its cylindrical double jacket 9, the cylindrical housing wall 10a could also be designed as a double jacket through which coolant flows, however, this is not absolutely necessary and depends on the particular application. The substantially cylindrical deduster housing 10 has in its upper cover wall 1Ob an axial useful gas outlet nozzle 11.
In der Gehäusewand 10a sind Kühlgaszuführeinrichtungen vorgesehen, die im Falle der Fig. 1 durch Kühlgas-Einlaßdüsen 12 gebildet sind. Die Kühlgas-Einlaßdüsen 12 sind gleichmäßig über Umfang und Höhe der Gehäusewand 10a verteilt und in dieser Gehäusewand 10a so angeordnet, daß sie tangential in den Innenraum des Drehströmungsentstaubers 3 sowie schräg nach unten gerichtet sind. Die zylindrische Gehäusewand 10a ist von einem Ringraum 13 umgeben und weist einen Kühlqaszuführstutzen 14 auf, der mit irgendeiner Kühlgasquelle in Verbindung steht.Cooling gas supply devices are provided in the housing wall 10a, which in the case of FIG. 1 are formed by cooling gas inlet nozzles 12. The cooling gas inlet nozzles 12 are evenly distributed over the circumference and height of the housing wall 10a and in this Housing wall 10a arranged so that it tangentially enters the interior of the rotary flow deduster 3 and are directed obliquely downwards. The cylindrical housing wall 10a is from Surrounded an annular space 13 and has a Kühlqaszuführstutzen 14, which with any Cooling gas source is in communication.
Der Reaktor 2 besitzt in seinem oberen Bereich einen ze.>ralen Auslaß für das Gas. Dieser Reaktorauslaß wird im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 durch ein koaxial in den über dem Reaktor 2 angeordneten Dreh- strömungsentstauber 3 hineinragendes, zylindrisches Gasauslaßrohr 15 gebildet. An das untere Ende dieses Gasauslaßrohres 15 schließt sich ein konisch nach unten erweiterter, glockenartiger Sammelhaubenteil 16 an, an dessen unterem Rand ein sich nach unten in den Reaktorinnenraum (Vergasungsraum 6) erstreckender, zylindrischerverlängerungskragen 16a angeschlossen ist. Dieses aus den Teilen 15, 16, 16a bestehende Verbindungselement zwischen Entstauber 3 und Reaktor 2 ist dabei so ausgebildet und angeordnet, daß zwi schen dem GasauslaCrohr 15 und dem Sammelhaubenteil 16, 16a einerseits uid den Innenwänden von Reaktor 2 bzw. Entstauber 3 andererseits ein Eintrittsringspalt vom Entstauber 3 zum Reaktor 2 vorhanden ist. Neben dieser Verbindung ist zwischen dem Reaktor 2 und dem Entstauber 3 noch eine zweite Verbindung vorhanden, nämlich durch das den Reaktorauslaß bildende Gasauslaßrohr 15. In diesem Gasauslaßrohr 15 können vorteilhafterweise noch Dralleibauten 18 vorgesehen sein. Es ist ferner aus strömungstechnischen Gründen zweckmäßig, wenn mit kurzem Abstand vor der Mündung 15a des Gasauslaßrohres 15 ein rotationssymmetrischer Verdränqiin(jskörper 19 koaxial im Drehströmungsentstauber 3 angeordnet ist.The reactor 2 has a ze.> Ralen in its upper area Outlet for the gas. This reactor outlet is in the embodiment of FIG by a coaxially in the rotary valve arranged above the reactor 2 flow deduster 3 protruding, cylindrical gas outlet pipe 15 is formed. At the bottom of this Gas outlet pipe 15 closes a conically downwardly widened, bell-like Collection hood part 16 on, at the lower edge of a down into the reactor interior (Gasification chamber 6) extending, cylindrical extension collar 16a connected is. This connecting element consisting of parts 15, 16, 16a between dust extractors 3 and reactor 2 are designed and arranged in such a way that between the gas outlet pipe 15 and the collecting hood part 16, 16a on the one hand and the inner walls of reactor 2 or dust extractor 3, on the other hand, an annular inlet gap from the dust extractor 3 to the reactor 2 is present. In addition to this connection is between the reactor 2 and the dust extractor 3 still has a second connection, namely through the one forming the reactor outlet Gas outlet pipe 15. In this gas outlet pipe 15, swirl structures can advantageously also be used 18 may be provided. It is also useful for fluidic reasons if with a short distance from the mouth 15a of the gas outlet pipe 15 a rotationally symmetrical Displacement body 19 is arranged coaxially in the rotary flow deduster 3.
Wie sich aus Fig. 1 erkennen läßt, besitzen Reaktor 2, Drehströmungsentstauber 3, Gasauslaßrohr 15, Sammelhaubenteil 16 und Nutzgasaustrittsstutzen 11 eine gemeinsame vertikale Achse 20, so daß sie auch zueinander koaxial ausgerichtet sind.As can be seen from Fig. 1, have reactor 2, rotary flow deduster 3, gas outlet pipe 15, collecting hood part 16 and useful gas outlet nozzle 11 have a common vertical axis 20 so that they are also aligned coaxially with one another.
Zur Ausbildung des aus den Teilen 15, 16, 16a bestehenden Verbindungselements läßt sich noch sagen, daß hier zumindest der Ssmmelhaubenteil 16, 16a, im Beclarfsfulte aber auch noch das Gasauslaßrohr mit einer Doppelwand ausgebildet sein kann, die von einem Kühlmittel (z.B. Wasser) durchströmt wird, damit dieses Verbindungselement qegebt-nenfalls zuverlässig gekühlt werden kann.To form the connecting element consisting of parts 15, 16, 16a it can still be said that here at least the hood part 16, 16a, in the Beclarfsfulte but also the gas outlet pipe with a double wall which is flowed through by a coolant (e.g. water) so that this The connecting element can, if necessary, be reliably cooled.
Die Wirkunsweise dieser Vorrichtung 1 ist folgendermaßen: Im Vergasungsraum 6 des Reaktors 2 wird der über die Eintrittsdüsen 5 mit Hilfe eines Trägergases eingeführte Brennstoff in üblicher Weise in Flugstaubwolken vergast. Das erzeugte Nutzgas (Pfeile 21) steigt nach oben und gelangt durch den Sammelhaubenteil 16, 16a sowie durch das Gasauslaßrohr 15 in den Drehströmungsentstauber 3. Durch die im Gasauslaßrohr 15 vorgesehenen Dralleinbauten 18 sowie zusätzlich durch den Verdrängungskörper 19 wird eine aufsteigende Rotationsströmung 22 in Form einer Kernströmung begünstigt. Gleichzeitig wird über den Sühlgaszuführstutzen 14, den Ringraum 13 und die Kühlgaseinlaßdüsen 12 inertes Kühlgas (Pfeile 23) in der Weise in den Drehströmungsentstauber eiryeführt, daß sich eine im gleichen Drehsinne wie die Rotationsströmung 22, jedoch mit abwärts gerichteter Komponente drehende Sekundärgasströmung 24 nach Art einer Potentialströmung ergibt. Diese Sekundrgasströmung 24 wird aufgrund der richtung und Anordnung der Einlaßdüsen 12 erziclt.The mode of operation of this device 1 is as follows: In the gasification room 6 of the reactor 2 via the inlet nozzles 5 with the aid of a carrier gas imported fuel gasified in the usual way in clouds of airborne dust. That generated Useful gas (arrows 21) rises and passes through the collecting hood part 16, 16a and through the gas outlet pipe 15 into the rotary flow deduster 3. Through the swirl fittings 18 provided in the gas outlet pipe 15 as well as additionally by the displacement body 19, an ascending rotational flow 22 in the form of a core flow is promoted. At the same time, via the Sühlgaszuführstutzen 14, the annular space 13 and the cooling gas inlet nozzles 12 inert cooling gas (arrows 23) eiryefe in the rotary flow deduster in such a way, that one is in the same direction of rotation as the rotational flow 22, but with downwards directed component rotating secondary gas flow 24 in the manner of a potential flow results. This secondary gas flow 24 is due to the direction and arrangement of the Inlet nozzles 12 are created.
In dem aus dem Reaktor 2 in den Entstauber 3 eintretenden Nutzgasstrom (Pfeile 2') ist im allgemeinen noch ein unerwünschter Anteil unvergaster Brennstoffteilchen enthalten, die also mit in den Drehströmungsentstauber 3 eingebracht werden. Diese unvergasten Brennstoffteilchen werden zunächst durch die gleichgerichtete Strömungskraft weiter nach oben getragen, dann aber aufgrund der Wirkung der Zentrifugalkraft in die die Rotationsströmung 22 überlagernde Sekundärgasströmung ausgetragen. Da die potentialströmungsartige Sekundärgasströmung 24 nach unten gegen den Ringspalt 17 (im Bereich des Reaktorauslasses) gerichtet ist, werden die aus der Rotationsströmung 22 des Nutzgases ausgeschiedenen Brennstoffteilchen mit nach unten geführt, und da ferner das Kühlgas (Pfeile 23) mit einem solchen Überschuß zugeführt wird, daß ein Teil dieses Kühlgases durch den Ringspalt 17 in den Reaktor 2 bzw. in dessen Vergasungsraum 6 eintritt, werden auch die abgeschiedenen unvergasten Brennstoffteilchen kontinuierlich und zuverlässig in den Vergasungsraum 6 des Reaktors 2 zurückgeführt, ohne daß dies von der im Vergasungsraum 6 aufsteigenden Nutzgasströmung beeinträchtigt werden kann. Durch die Höhe des Verlängerungskragens 16a des Sarttiielhaubenteiles 16 läßt sich noch beeinflussen, wie tief die Brennstoffteilchen in den Vergasungsraum 6 zurückgeführt werden können. Unterhalb des Sammelhaubenteiles 16 läßt sich in Fig. 1 gut erkennen, daß dort der durch den Ringspalt 17 nach unten durchgetrctene Anteil 24a des Sekundärgases uufgrund ces aufwärts strömenden Nutzgases (Pfeile 21) in seiner Strömungsrichtung umgekehrt und mit dem Nutzgas durch das Gasauslaßrohr 15 in den Entstauber 3 zurückgeführt wird. Dadurch, daß ein Teil des Sekundärgases bzw. Kühlgases mit in den oberen Teil des Reaktors 2 bzw. in dessen Vergasungsraum 6 gelangt, werden die hier eventuell noch plastischen unvergasten Feststoffteilchen im Nutzgas verfestigt.In the useful gas stream entering from the reactor 2 into the dust extractor 3 (Arrows 2 ') is in general still an undesirable portion of the ungassed Contain fuel particles, which are also introduced into the rotary flow deduster 3 will. These non-gasified fuel particles are first rectified by the Flow force carried further upwards, but then due to the effect of centrifugal force discharged into the secondary gas flow superimposed on the rotational flow 22. There the potential flow-like secondary gas flow 24 downwards against the annular gap 17 (in the area of the reactor outlet) are directed from the rotating flow 22 of the useful gas precipitated fuel particles with down, and since the cooling gas (arrows 23) is also supplied with such an excess that a portion of this cooling gas through the annular gap 17 in the reactor 2 or in its Gasification chamber 6 enters, the separated non-gasified fuel particles are also continuously and reliably returned to the gasification chamber 6 of the reactor 2, without this being adversely affected by the useful gas flow rising in the gasification chamber 6 can be. By the height of the extension collar 16a of the Sarttiielhaubteiles 16 can still influence how deep the fuel particles into the gasification chamber 6 can be traced back. Below the collection hood part 16 can be in Fig. 1 clearly recognize that there the penetrated through the annular gap 17 downwards Part 24a of the secondary gas due to the useful gas flowing upwards (arrows 21) reversed in its flow direction and with the useful gas through the gas outlet pipe 15 is returned to the dust extractor 3. By having part of the secondary gas or cooling gas with in the upper part of the reactor 2 or in its Gasification chamber 6 arrives, the possibly still plastic here are not gassed Solid particles solidified in the useful gas.
Durch das Einführen von Kühlgas (Pfeile 23) für die Sekundärgasströmung (24) ergibt sich auch eine ausgezeichnete Kühlung der zylindrischen Gehäusewand 10a des Entstaubers 3. Das so mit einem äußerst hohen Entstaubungsgrad von Feststoffteilchen befreite und dabei auch stark abgekühlte Nutzgas wird dann über den Nutzgas-Austrittsstutzen 11 abgeführt und kann ohne weitere Zwlschenentstaubung einem Abhitzekessel zugeleitet werden.By introducing cooling gas (arrows 23) for the secondary gas flow (24) there is also excellent cooling of the cylindrical housing wall 10a of the dust extractor 3. So with an extremely high degree of dust removal from solid particles The useful gas that has been freed and also greatly cooled is then released via the useful gas outlet nozzle 11 and can be fed to a waste heat boiler without any further intermediate dedusting will.
In einer Modifizierung der in Fig. 1 dargestellten Gaserzeugungsvorrichtung 1 kann - wie in Fig. 1 gestrichelt angedeutet - von oben her noch ein Brennstoffeinlaßrohr 25 koaxial in den Entstauber 3 so weit eingeführt werden, daß es im Bereich zwischen der Gasauslaßrohrmündung 15a und dem Verdrängungskörper 19 ausmündet, wobei es dann auch diesen Verdrängungskörper 19 koaxial durchsetzt. Mit Hilfe dieses Brennstotfeinlaßrohres25 kann der gesamte Brennstoffbedarf des Reaktors oder nur ein Teil davon zunächst in den Entstauber 3 eingebracht werden. Hier gelangt der Brennstoff dann zunächst in die aufsteigende Rotationsströmun 22, wird von dort - genau wie die unvergasten Brennstoffteilchen - in die überlagernde, abwärts gerichtete Sekundärgasströrung 24 ausgetragen und gelangt dann zusammen mit den zurückzuführenden unvergasten Brennstoffteilchen über den Ringspait 17 in den Vergasungsraum 6 des Reaktors 2.In a modification of the gas generating device shown in FIG 1 can - as indicated by dashed lines in FIG. 1 - a fuel inlet pipe from above 25 are introduced so far coaxially into the dust extractor 3 that it is in the area between the gas outlet pipe mouth 15a and the displacement body 19 opens out, wherein it then this displacement body 19 also penetrates coaxially. With the help of this fuel inlet pipe25 may be the entire fuel requirement of the reactor or just part of it initially be introduced into the dust extractor 3. This is where the fuel first arrives into the ascending rotational flow 22, from there - just like the ungased Fuel particles - into the overlying, downwardly directed secondary gas flow 24 discharged and then arrives together with the non-gasified fuel particles to be returned Via the annular gap 17 into the gasification space 6 of the reactor 2.
Auf diese Weise können die einzuführenden Brennstoffe wärmewirtschaftlich äußerst vorteilhaft vorgewärmt in den Vergasungsraum 6 eingebracht werden. Über die Eintrittsdüsen 5 brauchten ;ann lediglich noch Vergasungsmittel bzw. der übrige Anteil des Brennstoffes eingebracht zu werden.In this way, the fuels to be imported can be used in a heat-efficient manner extremely advantageous preheated introduced into the gasification chamber 6 will. All that is needed via the inlet nozzles 5 is gasification agent or the remaining part of the fuel to be introduced.
In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel veranschaulicht, bei dem die Gaserzeugungsvorrichtung 31 ebenfalls in ihrem unteren Abschnitt einen vertikal angeordneten, schachtförmigen Reaktor 32 und in ihrem oberen Abschnitt einen Drehströmungsentstauber 33 enthält, der - genau wie im ersten Ausführungsbeispiel - in axialer Verlängerung (vertikale Achse 34) unmittelbar über diesem Reaktor 32 angeordnet ist. Der Reaktor 32 und der Drehströmungsentstauber 33 besitzen in diesem Ausführungsbeispiel einen gemeinsamen zylindrischen Gehäusemantel 35, der von Kühlwasser durchströmt sein kann. Reaktor 32 und Entstauber 33 können somit im wesentlichen in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein.In Fig. 2, a second embodiment is illustrated at which the gas generating device 31 also has a vertical in its lower portion arranged, shaft-shaped reactor 32 and a rotary flow deduster in its upper section 33 contains, which - just as in the first embodiment - in an axial extension (vertical axis 34) is arranged directly above this reactor 32. The reactor 32 and the rotary flow deduster 33 have one in this exemplary embodiment common cylindrical housing jacket 35 through which cooling water flows can. Reactor 32 and dust extractor 33 can thus essentially in a common Housing be housed.
Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist der Reaktor 32 dieses Ausführungsbeispieles jedoch in der als Wirbelschicht-Rcaktortyp bekanntEn Ausführung ausgebildet. Der Reaktor 32 enthält dabei in seiner unteren Hälfte ein Wirbelbett 36, in das der Brenn-37 stoff mit Hilfe einer Rohrschnecke/oder dergleichen eingebracht wird. Am unteren Ende des Reaktors 32 befindet sich ein Ascheaustragsrohr 38, und außerdem ist noch eine übliche Zuführung 39 für Vergasungsmittel - einerseits in das Wirbelbett 36 und andererseits in den Bereich iiber dem Wirbelbett - vorhanden.In contrast to the embodiment of FIG. 1, the reactor 32 of this exemplary embodiment, however, is known as the fluidized bed reactor type Execution trained. The reactor 32 contains a in its lower half Fluidized bed 36, in which the fuel 37 with the help of a screw pipe / or the like is introduced. At the lower end of the reactor 32 there is an ash discharge pipe 38, and there is also a usual feed 39 for gasification agent - on the one hand in the fluidized bed 36 and on the other hand in the area above the fluidized bed - present.
Im Übergangsbereich vom Reaktor 32 in den Drehströmungsentstauber 33 sind in gleicher Weise wie beim AusfUhrungst7eispiel gemäß Fig. 1 ein Gasauslaßrohr 15' mit Dralleinbauten 18' sowie ein sich an den unteren Rand des Gasauslaßrohres 15' anschließender Sammelhaubenteil 16', 16a' vorhanden, so daß hier (Fig. 2) der gleiche Reaktorauslaß gebildet ist, wie beim Beispiel der Fig. 1. Auf diese Weise ist auch hier ein Ringspalt 17' für die Rückführung von abgeschiedenen Brennstoffteilchen aus dem Entstauber 33 in den Reaktor 32 vorhanden. Über der Mündung 15a' des Gasauslaßrohres15' befindet sich auch hier wiederum - mit geringem Abstand und bei koaxialer Anordnung - ein Verdrängungskörper 19'; außerdem ist in der oberen Deckwand 10b' des Entstaubergehuuseteiles wiederum ein Nutzgasaustrittsstutzen 11' koaxial zu dem unten einmündenden Gasauslaßrohr 15' angeordnet. Soweit ist der Drehströmungsentstauber 33 also in der gleichen Weise ausgebildet wie der Entstauber 3 gemäß Fig. 1.In the transition area from the reactor 32 to the rotary flow deduster 33 are in the same way as with Execution example according to Fig. 1 a gas outlet pipe 15 'with swirl fittings 18' as well as a to the lower edge of the gas outlet pipe 15 'adjoining collecting hood part 16', 16a 'is present, see above that here (Fig. 2) the same reactor outlet is formed as in the example of Fig. 1. In this way, an annular gap 17 'for the return of Separated fuel particles from the dust extractor 33 into the reactor 32 are present. Above the mouth 15a 'of the gas outlet pipe 15' there is again - with a small distance and with a coaxial arrangement - a displacement body 19 '; aside from that is in the upper cover wall 10b 'of the Entstaubergehuuseteiles in turn a useful gas outlet nozzle 11 'arranged coaxially to the gas outlet pipe 15' which opens out below. So far it is Rotary flow deduster 33 is thus designed in the same way as the deduster 3 according to FIG. 1.
Der wesentliche Unterschied des Entstaubers 33 gegenüber der Ausführungsform gemäß Fig. 1 besteht in der Ausführung für die Einrichtungen zur Kühlgaszufuhr in den Entstauber 33. Für die Kühlgaszuführung besitzt der Entstauber 33 einen weiteren Ringspalt 40 an seinem oberen Ende, der durch die Innenwand des Gehäusemantels 35 (oberes Ende) und einen von der Deckwand 1Ob', also von oben her in das Innere des Entstaubers 33 hineinragenden, et a zylindrischen Wandteil 41 gebildet wird. Der Ringspalt 40 bzw. der darüber befindliche Ringraum 42 steht einerseits über einen ..tlhlgaszuführstutzen 43 mit einer Kühlgasquelle und andererseits mit dem Innenraum des Entstaubers 33 in Verbindung. Im Ringspalt 40 sind ferner noch Dralleinbauten 44 vorgesehen. Durch die Ausbildung des Ringspaltes 40 und die darin angeordneten Dralleinbauten 44 wird mit Hilfe des über den Zuführstutzen 43 eingeführten Kühlgascs wiederum -genau wie beim Beispiel der Fig. 1 - eine mit abwärts gerichteter Komponente umlaufende Sekundärgasströmung 24' erzeugt, die gleichsinnig dreht wie die vom aufsteigenden Nutzgas (aus dem Reaktor 32) gebildete, nach oben strömende Rotationsströmung 22', wobei die aufsteigende Rotationsströmung 22' wiederum von der nach Art einer Potentialströmung abwärts gerichteten Sekundärgasströmung 24' überlagert wird.The main difference between the dust extractor 33 and the embodiment according to Fig. 1 consists in the version for the devices for cooling gas supply in the deduster 33. For the cooling gas supply, the deduster 33 has another Annular gap 40 at its upper end, which extends through the inner wall of the housing jacket 35 (upper end) and one from the top wall 1Ob ', i.e. from above into the interior of the Dust extractor 33 protruding, et a cylindrical wall part 41 is formed. Of the Annular gap 40 or the annular space 42 located above it is on the one hand over a ..tlhlgaszuführstutzen 43 with a cooling gas source and on the other hand with the interior of the deduster 33 in connection. In the annular gap 40 are also still Swirl fittings 44 provided. Through the formation of the annular gap 40 and the arranged therein Swirl fittings 44 are made with the aid of the cooling gas introduced via the supply port 43 again - exactly as in the example of FIG. 1 - one with a downward component circulating secondary gas flow 24 'generated, which rotates in the same direction as that of the ascending Usable gas (from the reactor 32) formed, upwardly flowing rotary flow 22 ', wherein the ascending rotational flow 22 'is again of the type of a potential flow downwardly directed secondary gas flow 24 'is superimposed.
Der Abscheidevorgang von unvergasten Brennstoffteilchen aus dem aufsteigenden Nutzgas sowie das Zurückführen der abgeschiedenen Brennstoffteilchen in den Innenraum des Reaktors 32 erfolgt ansonsten in genau der gleichen Weise wie es anhand des ersten Ausführungsbelspieles (Fig. 1) beschrieben worden ist.The separation process of ungased fuel particles from the rising Useful gas and the return of the separated fuel particles into the interior of the reactor 32 is otherwise carried out in exactly the same way as it is based on the first Ausführungsbelspieles (Fig. 1) has been described.
Der Drehströmungsentstauber braucht jedoch nicht unbedingt als zylindrische obere Fortsetzung eines Reaktors ausgebildet zu sein, wie es bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen (Fig. 1 und 2) der Fall ist.However, the rotary flow deduster does not necessarily need to be cylindrical upper continuation of a reactor to be designed as it was with the previous ones Embodiments (Fig. 1 and 2) is the case.
Fig. 3 veranschaulicht daher eine weitere Ausfühfungsform der Gaserzeugungsvorrichtung 51, deren unterer Teil wiederum als Reaktor 52 ausgebildet ist, während ihr oberer Abschnitt durch einen Drehströmungsentstauber 33 gebildet ifit, der in axialer Verlängerung (vertikale Achse 53) des Reaktors 52 unmittelbar auf diesem angeordnet ist.3 therefore illustrates a further embodiment of the gas generating device 51, the lower part of which is in turn designed as a reactor 52, while its upper Section formed by a rotary flow deduster 33 ifit, which is in axial extension (vertical axis 53) of the reactor 52 is arranged directly on this.
Bei dem hier vorgesehenen Drehströmungsentstauber 53 handelt es sich baulich um die gleiche Ausführung wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2, d.h.The rotary flow deduster 53 provided here is structurally by the same design as in the embodiment of Fig. 2, i.
daß in diesem Ausführungsbeispiel alle gleichartig ausgebildeten Teile mit denselben Bezugszeichen wie im Beispiel der Fig. 2 bezeichnet sind, so daß sich eine erneute Beschreibung dieses Drehströmungsentstaubers weitgehend erübrigt. Es sei lediglich darauf hingewiesen, daß im Falle der Fig. 3 der Drehströmungsentstauber 33 vorzugsweise ein eigenes Gehäuse mit zylindrischem Mantel 54 aufweist, das in irgendeiner geeigneten Weise mit dem oberen Ende des Reaktors 52 verbunden sein kann.that in this embodiment all similarly designed parts are designated by the same reference numerals as in the example of FIG. 2, so that a renewed description of this rotary flow deduster is largely unnecessary. It it should only be pointed out that in the case of FIG. 3 the rotary flow deduster 33 preferably has its own housing with a cylindrical jacket 54, which is shown in FIG connected to the top of reactor 52 in any suitable manner can.
Auch der im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 vorgesehene Reaktor 52 ist als Flugstaubwolken-Reaktortyp ausgebildet, der im Vergleich zu den beiden vorhergehenden Ausführungsbeispielen jedoch ein verhältnismäßig flaches Gehäuse 55 aufweist, das gegenüber dem Gehäusemanteldurchmesser des Drehströmungsentstaubers 33 einen wesentlich größeren Durchmesser besitzt. Diesem Reaktor 52 werden von der Umfangswand 55a her fein zermahlene Brennstoffe zusammen und mit Vergasungsmittel (#gegebenenfalls Trägergas) über mehrere Zuführrohre 56 eingeblasen, wie es an sich bekannt ist. Am unteren Ende des Reaktors 52 befindet sich - koaxial zur vertikalen Achse 53 -ein Schlackensumpf 57 (gegebenenfalls mit Wasserbad für Schlackengranulierung), an den sich nach unten ein verschließbarer Abzugsstutzenanschließt.Also the reactor 52 provided in the exemplary embodiment in FIG. 3 is designed as a dust cloud reactor type, which in comparison to the two previous ones However, embodiments has a relatively flat housing 55, which compared to the casing shell diameter of the rotary flow deduster 33 a substantial has a larger diameter. This reactor 52 from the peripheral wall 55a finely ground fuels together and with gasification agent (# if necessary carrier gas) blown in via a plurality of feed pipes 56, as is known per se. At the bottom The end of the reactor 52 is located - coaxial to the vertical axis 53 - a slag sump 57 (if necessary with a water bath for slag granulation), which is down to the bottom a lockable trigger nozzle is connected.
Auch in diesem Ausführungsbeispiel gelangen die im Reaktor 52 erzeugten Nutzgase (Pfeile 21) nach oben in den Drehströmungsentstauber 33, indem sie den Sammelhaubenteil 16', 16a' und das Gasauslaßrohr 15' nach oben durchsetzen. Im Drehströmungsentstauber 33 werden dann aus dem aufsteigenden Nutzgas (aufsteigende Rotationsströmung 22') die darin noch enthaltenen Brennstcffteilchen nach außen in die die Rotationsströmung 22' überlagernde, abwärts rotierende Mantelströmunq (Sekundärgasströmung 24') ausgetragen und durch den Ringspalt 17' in den Reaktor 52 zurückgeführt, wie es insbesondere anhand der Fig. 1 bereits ausführlich erläutert worden ist.In this exemplary embodiment, too, those generated in the reactor 52 arrive Useful gases (arrows 21) upwards into the rotary flow deduster 33, by passing through the collecting hood part 16 ', 16a' and the gas outlet pipe 15 'upwards. In the rotary flow deduster 33, the ascending useful gas (ascending Rotational flow 22 ') the fuel particles still contained therein to the outside into the downward rotating sheath flow superimposed on the rotational flow 22 ' (Secondary gas flow 24 ') discharged and through the annular gap 17' into the reactor 52, as already explained in detail with reference to FIG. 1 has been.
In Fig. 4 ist eine weitgehend schematisch gehaltene Gesamtanordnung einer aserzeugungsvorrichtung 61 veranschaulicht. Diese Vorrichtung 61 enthält einen beispielsweise als im wesentlichen zylindrischen, schachtförmigen Flugstaubwolken-Reaktortyp ausgebildeten Reaktor 62, über dem ein gesonderter Entstauber angeordnet ist, der wiederum als Drehströmungsentstauber 63 ausgebildet ist. Der Entstauber 63 steht über sein Ablaufrohr 64 für abgeschiedene Feststoffteilchen mit einem üblichen Feststoffteilchenkühler (Flugkokskühler) 65 in Verbindung, dessen unteres Ende über eine druckdichte Austragsschleuse 66 zu einem üblichen pneumatischen Druckgefäßförderer führt, der im dargestellten Beispiel zwei abwechselnd fördernde und zu füllende Druckbehälter 67 enthält.In Fig. 4 is a largely schematic overall arrangement an as generating device 61 illustrated. This device 61 includes a for example, as a substantially cylindrical, shaft-shaped airborne dust cloud reactor type trained reactor 62, above which a separate deduster is arranged, the is again designed as a rotary flow deduster 63. The deduster 63 is at a standstill via its drain pipe 64 for separated particulate matter with a conventional particulate matter cooler (Flight coke cooler) 65 in connection, the lower end of which via a pressure-tight discharge lock 66 leads to a conventional pneumatic pressure vessel conveyor, which is shown in FIG Example contains two pressure vessels 67 to be conveyed and to be filled alternately.
Von diesen Druckbehältern 67 können dann die im Entstauber 63 abgeschiedenen und im Kühler 65 abgekühlten Feststoffteilchen über eine pneumatische Förderleistung 68 in Richtung des Pfeiles 69 der Zuförderleitung 70 für frischen Brennstoff zugeführt werden, wobei dieser frische Brennstoff (Pfeil 71) dann zu- sammen mit den abgeschiedenen Feststoffteilchen aus dem Entstauber 63 einem in der Zeichnung nur angedeuteten - vorzugsweise pneumatischen - Förder- und Dosiersystem 72 zugeleitet wird. Durch dieses Förder-und Dosiersystem 72 wird der Brennstoff dann in der gleichen Weise in den Reaktor 62 eingeführt, wie es beispielsweise anhand der Fig. 1 bereits beschrieben worden ist. Auch dieser Reaktor 62 enthält einen Schlackensumpf 73 und einen Schlackenauslaß 74. Zur baulichen Ausführung dieses Reaktors 62 sei noch gesagt, daß das Reaktorgehäuse in üblicher Weise einen von einem Kühlmittel (z,B. Wasser) durchflossenen Doppelmantel 75 besitzt. Das obere Ende des Reaktorgehäuses ist weitgehend durch eine Deckwand 76 verschlossen, die eine obere zentrale Auslaßöffnung 77 für Nutzgas enthält. An diese Auslaßöffnung 77 der Deckwand 76 schließt sich ein Verbindungsrohr 78 an, das zum Drehströmungsentstauber 63 führt. Dieses Verbindungsrohr 78 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel nur ein verhältnismäßig kurzes gerades Rohr und ragt von unten her koaxial in den Drehströmungsentstauber 63 hinein. Hierbei ist zwischen dem Mündungsende 78a des Verbindungsrohres 78 und der Innenwand des Entstaubergehäusemantels 79 ein Ringraum 80 vorhanden, der mit dem Ablaufrohr 64 in Verbindung steht.From these pressure vessels 67, those separated in the dust extractor 63 can then be used and solid particles cooled in the cooler 65 via a pneumatic conveying capacity 68 fed in the direction of arrow 69 of the feed line 70 for fresh fuel this fresh fuel (arrow 71) then together with the separated solid particles from the dust extractor 63 one in the drawing only indicated - preferably pneumatic - conveying and metering system 72 supplied will. Through this delivery and metering system 72, the fuel is then fed into the same Manner introduced into the reactor 62, as it is already for example with reference to FIG has been described. This reactor 62 also contains a slag sump 73 and a slag outlet 74. Regarding the structural design of this reactor 62, it should be said that that the reactor housing is in the usual way one of a coolant (e.g. water) double jacket 75 flowing through it. The upper end of the reactor housing is largely closed by a top wall 76, which has an upper central outlet opening 77 for Contains useful gas. A connecting pipe connects to this outlet opening 77 of the top wall 76 78, which leads to rotary flow deduster 63. This connecting pipe 78 is in illustrated embodiment only a relatively short straight tube and projects coaxially into the rotary flow deduster 63 from below. Here is between the mouth end 78a of the connecting pipe 78 and the inner wall of the dust extractor housing jacket 79 there is an annular space 80 which is in communication with the drain pipe 64.
Es sei an dieser Stelle noch bemerkt, daß der Entstauber 63 im Bedarfsfalle (beispielsweise aus zwingenden Platzgründen) versetzt gegenüber dem Reaktor angeordnet sein könnte. Die Fig. 4 zeigt dagegen eine bevorzugte Zuordnung eines gesondert ausgebildeten Drehströmungsentstaubers 63 zum Reaktor 62, indem der Entstauber 63 koaxial (vertikale Achse 81) über dem Reaktor 62 angeordnet ist, so daß nur ein verhältnismäßig kurzes gerades Verbindungsrohr 78 erforderlich ist.It should be noted at this point that the dust extractor 63 should be used (for example for imperative reasons of space) arranged offset with respect to the reactor could be. 4, on the other hand, shows a preferred assignment of a separate one trained rotary flow deduster 63 to reactor 62, by doing the deduster 63 is arranged coaxially (vertical axis 81) above the reactor 62, so that only a relatively short straight connecting pipe 78 is required.
Was die bauliche und funktionelle Ausbildung des Drehströmungsentstaubers 63 anbelangt, so kann dieser Drehströmungsentstauber generell sowohl in der Entstauberausführung gemäß Fig. 1 als auch in der Entstauberausführung gemäß Fig. 2 ausgebildet sein.What the structural and functional design of the rotary flow deduster As far as 63 is concerned, this rotary flow dust extractor can generally be used in both the dust extractor version according to FIG. 1 as well as in the deduster design according to FIG. 2.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel (Fig. 4) ist eine ähnliche Ausbildung wie beim Entstauber 3 gemäß Fig. 1 vorgesehen. Es sei daher lediglich noch einmal auf einige wesentliche Entstauberteile hingewiesen: Im wesentlichen zylindrischer Gehäusemantel 79, zumindest die obere Gehäusehälfte umgebender Kühlgas-Ringraum 82 mit Kühlgaszuführstutzen 83, Kühlgaseinlaßdüsen 84 in der Wand des Gehäusemantels 79 sowie rotationssyrrunetrischer Verdrängungskörper 85, der mit Abstand vor dem Mündunsnde 78a des Verbindungsrohres 78 angeordnet ist. Dieses in den Entstauber 63 hineinragende Mündungsende 78a bildet in diesem Falle ein Gasauslaßrohr, in dem wiederum -wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen -geeignete Dralleinbauten 86 vorgesehen sind.In the illustrated embodiment (Fig. 4) is a similar training as provided in the case of the dust extractor 3 according to FIG. 1. It is therefore just one more time Pointed out some essential dust extractor parts: Essentially more cylindrical Housing jacket 79, at least the upper housing half surrounding cooling gas annular space 82 with cooling gas supply nozzle 83, cooling gas inlet nozzles 84 in the wall of the housing jacket 79 as well as rotationally symmetrical displacement body 85, which is at a distance in front of the Mündunsnde 78a of the connecting pipe 78 is arranged. This in the deduster 63 protruding mouth end 78a forms in this case a gas outlet pipe in which again - as in the previous exemplary embodiments - suitable swirl fittings 86 are provided.
Es versteht sich von sclbst, daß d is schrieberl-r Drehströmungsentstauber-Ausführungsformen auch bei jedeni der eriäuterten Reaktoren Verwendung finden können. Generell läßt sich zu den verschiedenen Ausführungsmöglichkeiten sagen, daß ein solcher Drehströmungsentstauber über jedem Vergasungsreaktor sinnvoll vorgesehen werden kann, bei dem mit dem oben abzuführenden Nutzgas ein unerwünschter Anteil von noch unvergasterl Brennstoffteilen mitgerissen wird.It goes without saying that the three rotary-flow deduster embodiments are in accordance with the present invention can also be used in each of the reactors illustrated. Generally lets say about the various possible designs that such a rotary flow deduster can be meaningfully provided over each gasification reactor, in which with the above useful gas to be discharged an undesirable proportion of fuel parts that have not yet been gasified gets carried away.
Außer den beschriebenen Vorrichtungsteilen können am Drehströmungsentstauber jedoch noch weitere sinnvolle Modifikationen vorgenommen werden. So ist es beispielsweise möglich, durch eine Drosselung oder teilweise Abschaltung der Kühlgas-Einlaßdüsen 12 (Fig1+4) oder durch eine Veränderung des oberen Ringspaltes 40 (Figuren 2 und 3), beispielsweise mit Hilfe verstellbarer Leitbleche als Dralleinbauten, die Einrittsgeschwindigkeit und gegebenenfalls - menge des zuzuführenden Kühlgases (als Sekundärgasströmung) zu drosseln oder in anderer Weise zu beeinflussen.In addition to the device parts described, the rotary flow deduster however, further useful modifications can be made. This is how it is, for example possible by throttling or partially switching off the cooling gas inlet nozzles 12 (Fig. 1 + 4) or by changing the upper annular gap 40 (Figs. 2 and 3), for example with the help of adjustable guide plates as swirl fittings, the entry speed and if necessary - the amount of cooling gas to be supplied (as secondary gas flow) to throttle or otherwise influence.
Es seien schließlich noch einige Betriebsdaten für die erfindungsgemäße Gaserzeugungsvorrichtung, insbesondere für den dabei vorgesehenen Drehströmungsentstauber genannt: - Die in den Drehströmungsentstauber für die Sekundärgasströmung einzuführende Kühlgasmenge kann etwa zwischen dem 0,25- bis 3-fachen der Nutzgasmenge liegen; - die Druckdifferenz zwischen dem Reaktorauslaß (Auslaßrohr 15; 15') und dem Kühlgaseintritt (Eintrittsdüsen 12 bzw. Eintrittsringspalt 40) karv zwischen 10 und 80 mbar, vorzugsweise bei etwa 30 mbar liegen; - die Eintrittsgeschwindigkeit des Kühlgases beträgt dabei etwa 10 bis 100 mjsec, vorzugsweise etwa 30 m/sec.Finally, there are still some operating data for the inventive Gas generating device, in particular for the rotary flow deduster provided for it called: - The ones to be introduced into the rotary flow deduster for the secondary gas flow The amount of cooling gas can be approximately between 0.25 to 3 times the amount of useful gas; - The pressure difference between the reactor outlet (outlet pipe 15; 15 ') and the cooling gas inlet (Inlet nozzles 12 or inlet annular gap 40) between 10 and 80 mbar, preferably be around 30 mbar; - the entry speed of the cooling gas is about 10 to 100 mjsec, preferably about 30 m / sec.
Was die Temperatur des in den Drehströmungsentstauber für die Sekundärgasströmung einzuführenden Kühlgases anbelangt, so kann diese Temperatur so festgelegt werden, daß mit der in den Drehströmungsentst(uber eingeführten Kühlgasmenge die gewünschte Abkühlung des Nutzgases erzielt wird.What the temperature of the in the rotary flow deduster for the secondary gas flow As far as the cooling gas to be introduced is concerned, this temperature can be set in such a way that that with the amount of cooling gas introduced into the rotary flow, the desired Cooling of the useful gas is achieved.
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