DD207965A1

DD207965A1 - Verfahren zum ansaugen und verbrennen gasfoermiger brennstoffe

Info

Publication number: DD207965A1
Application number: DD23936582A
Authority: DD
Inventors: Harald Bartzack; Helmut Rosenstock; Wolfgang Adolph; Matthias Wild
Original assignee: Harald Bartzack; Helmut Rosenstock; Wolfgang Adolph; Wild Mathias
Priority date: 1982-04-28
Filing date: 1982-04-28
Publication date: 1984-03-21

Abstract

VERFAHREN ZUM ANSAUGEN UND VERBRENNEN GASFOERMIGER BRENNSTOFFE, WELCHES ZUR NUTZUNG VON BRENNFAEHIGEN GASEN BEI REGELBARER BRENNGASMENGE UND ANPASSUNG AN UNTERSCHIEDLICHE VERFAHREN ZUR GASERZEUGUNG UND/ODER GASBEREITSTELLUNG DIENT SOWIE IN BRENNKAMMERN UNTERSCHIEDLICHER ANWENDUNGSFAELLE EINE INTENSIVE VERBRENNUNG ERMOEGLICHT. ERFINDUNGSGEMAESS ERFOLGT DIES DURCH DIE GESTALTUNG DER EINBAUTEN, DER COANDA-DUESE BEI EINEM TREIBMITTELDRUCK VON 0,03MPA BIS 0,07MPA UEBER DEN DRUCK DES ANZUSAUGENDEN BRENNSTOFFES UND DEM GASDICHTEN ANSAUGEKANAL. DIE ERFINDUNG UMFASST DAS ANSAUGEN U. DIE VERBRENNUNG VON GASFOERMIGEN BRENNSTOFFEN, WELCHE AUCH FLUGFAEHIGE FESTSTOFFTEILCHEN ENTHALTEN KOENNEN, INSBESONDERE DAS ANSAUGEN AUS VERGASUNGSVERFAHREN UND DIE VERBRENNUNG IN BRENNKAMMERN UNTERSCHIEDLICHSTER ANWENDUNGSFAELLE.

Description

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Titel der Erfindung

Verfahren zum Ansaugen und Verbrennen gasförmiger Brennstoffe

Anwendungsgebiet der Erfindung

Das Anwendungsgebiet der Erfindung umfaßt das Ansaugen von Brenngasen aus Verfahren mit einer Erzeugung brennfähiger Gase, insbesondere Vergasungsverfahren und die Verbrennung dieser gasförmigen Brennstoffe in Brennkammern unterschiedlichster Anwendungsfälle, wobei der gasförmige Brennstoff auch mit flugfähigen Feststoffteilchen versetzt sein kann«

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekannt sind Verfahren für die Verbrennung gasförmiger Brennstoffe nach Vergasungsprozessen, die sich unterscheiden in Verfahren mit hohen Drücken und Verfahren mit niedrigen Drücken· Di» Vergasungsprozesse mit hohem Druck dienen im allgemeinen nicht der Bereitstellung von Brenngasen für zu betreibenden Brennkammern· Die Vergasungsprozesse mit niedrigem Druck (Normaldruckvergasung) produzieren Schwachgase als gasförmige Brennstoffe für Brennkammern unterschiedlicher Anwendungsfälle· Weiterhin sind Verfahren bekannt, die brennfähige Gase als Abfallprodukte erzeugen, die auf Grund des Verfahrens mit sehr niedrigem Druck bisher eine Verbrennung in Brennkammern unterschiedlichster Anwendungefälle ohne zu-

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sätzliche apparative Aufwendungen (Verdichtung) nicht gestatten« Die Eigenart der anfallenden brennfähigen Oase ▼erhindert zumeist durch vorhandene Komponenten (Staub, Teer) eine einfache Verdichtung. Die Brenngase nach derartigen Verfahren ohne zusätzlicher Verdichtung mit niedrigen Gasvordrücken zeichnen sich bei der Verbrennung in Brennkammern durch Diffusioneflammen aus, was zu langen Brennkammern zwingt. Weiterhin sind Verfahren bekannt, welche trotz niedriger Gaefließdrücke zur Intensiwerbrennung führen, z.B. Zweistoffverfahren, deren Nachteil darin besteht, daß ein zweiter hochwertiger Energieträger (z.B. Öl) die intensive Verbrennung stützt. Die bekannten Verfahren und Vorrichtungen mit Niedriggasflieödruck zur Bereitstellung von brennfähigen Gasen müssen zur Gewährleistung einer intensiven Verbrennung mit kurzen Flammen ihre Prozeßtechnik verändern oder zusätzliche Aufwendungen vornehmen. Die zumeist vorhandene größere Entfernung zwischen der Gaserzeugungsanlage und der Brennkammer verursacht zusätzliche Druckverluste, die einer nutzbaren Anwendung des erzeugten gasförmigen Brennstoffes mit verfahrensbedingten niedrigem Druck entgegensteht.

Bekannt ist nach DS - AS 2226 867 ein Verfahren zur Zufuhr von rohem ungereinigten Eokrofengas zu Feuerungen mittels Treibgasejektoren durch Rohrleitungen aus einer Verkokungsofenkammer zur Feuerungsstelle. Hierbei wird Luft von 1 bis 5 bar als Treibgas für die E^ektoren verwendet. Nachteilig ist der hohe Treibgasdruck und die Beschränkung der Gasmengenregelung auf die Regelung des Druckes und der Menge der Treibluft, was zu erhöhten schaltungs- und apparatetechnischen Aufwendungen zwingt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zu entwickeln, bei dem brennfähige Gase nach Verfahren unterschiedlichster Art angesaugt werden und einer intensiven Verbrennung in Brenn-

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kammern unterschiedlichster Anwendungefälle zugeführt werden können.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Saugbrenner verwendet wird, der durch eine bekannte Düse eine saugende Wirkung auf die vorgeschaltete Anlage, in der brennfähige Gase vorkommen, ausübt und eine Weiterleitung des angesaugten gasförmigen Brennstoffes in die nachgeechaltete Brennkammer zur intensiven Verbrennung realisiert· Die Düse zur Erzeugung einer saugenden Wirkung auf der Gasseite wird durch ein Treibgas unter einem höheren Druck als der anzusaugende Brennstoff beaufschlagt, und durch den bekannten Coanda-Effekt wird der gasförmige Brennstoff angesaugt und der Verbrennung zugeführt. Die Düse ist erfindungsgemäß ein Bestandteil des Saugbrenners zur Verbrennung gasförmiger Brennstoffe. Dem Saugbrenner wird neben dem Treibgas das Oxydationsmittel so zugeführt, daß eine intensive Verbrennung in Brennkammern unterschiedlicher Anwendungsfälle gewährleistet ist. Der Saugbrenner besitzt auf der Oxydationsmittelseite eine Dralleinrichtung, die eine Verbrennung des gasförmigen Brennstoffes in einem Drallströmungsfeld realisiert. Der Druck des angesaugten gasförmigen Brennstoffes wird durch die Regelbarkeit der Coanda-Düse dem erforderlichen Druck zur intensiven Mischung dee Brennstoffes mit dem Oxydationsmittel im Drallströmungsfeld angepaßt. Im Ansaugekanal befindet sich eine bekannte Sicherheitseinrichtung, die ala Schnellschluß die Absperrung des Brenners sowie alternativ eine Gasfortleitung aus dem Aneaugekanal realieiert. Der Ansaugekanal führt zur Gaserzeugungs- und/oder Gaebreitstellungsanlage, aus der durch die saugende Wirkung des Saugbrenners erfindungsgemäß brennfähige Gase abgesaugt werden. Am Ende des Ansaugekanales befindet eich eine Öffnung, die je nach dem Verfahrensaggregat, in dem sich das brennfähige Gas befindet, einen alleinigen Gaseintritt und/oder einen Gas-

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eintritt mit Peststoffanteilen und/oder mit anderen flugfähigen Komponenten gewährleistet. Der erzeugte Unterdruck verursacht erfindungsgemäß keine Betriebsstörungen und/oder nachteilige Beeinträchtigungen der Gaserzeugungs- und/oder Gasbereitstellungsanlage. Die Düse ist in ihrer Spaltbreite stetig regelbar, und/oder der Druck und die Menge des Treibgases ist entsprechend der anzusaugenden Brenngasmenge stetig regelbar und gewährleistet eine Anpassung der anzusaugenden Brenngasmenge an den Erfordernissen vorgeschalteter und/oder nachgeschalteter Anlagen· Zur Vermeidung der Ansaugung eauerstoffhaitiger Gase aus der Umgebung des Ansaugekanales ist dieser erfindungegemäß gasdicht. Der. Druck des Treibgases ist 0,03 MPa bis 0,07 MPa größer als der Druck des anzusaugenden Gases· Dieser geringe Druck führt zu geringen apparatetechnischen Aufwand, da z.B. bei Anwendung von Stadtgas aus dem Mitteldrucknetz als Treibgas keine zusätzlichen Aufwendungen zur Treibdruckerhöhung notwendig sind. Die Regelung der anzusaugenden Gasmenge durch die regelbare Spaltbreite der Coanda-Düse macht eine eventuell aufwendige Regelung des Druckes oder der Menge des Treibgases unnötig·

Ausführungsbeispiel Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel

näher erläutert werden·

J-n der zugehörigen Zeichnung zeigt:

Pig· 1: Verfahren zum Ansaugen und Verbrennen gasförmiger Brennstoffe im Schema

In einem Drehrostgenerator als Vergasungseinrichtung 3 zur Vergasung aufbereiteter Rohbraunkohle (z.B. Braunkohlenbrikett) wird Generatorheißgas als Austauschgas für eine zu betreibende Brennkammer 21 erzeugt. Dazu wird aus dem Kohlebunker 1 durch den Zuteiler 2 der Vergasungseinrichtung 3 Braunkohlenbrikett aufgegeben. Die Vergasungseinrichtung 3 wird im oberen Teil durch einen Wassermantel 4, der durch den Jpeisewassereintritt 32 Kühlwasser erhält und dieses dampfförmig durch den Speisewas se raus tritt 33 abgibt, gekühlt. Unten wird die Vergasungs-

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einrichtung 3 durch eine Wassertasse 5 gasdicht abgeschlonsen. Der Drehrost der Vergasungseinrichtung 3 wird von unten mit Wind aus der Windleitung 13 beaufschlagt, in der eine Sicherheitseinrichtung 14, insbesondere in Form einer Schnellschlußklappe, eine Havarieabsperrung gewährleistet. Der Mischeinrichtung 17 in der Windleitung 13 wird Dampf aus dem Dampfkanal 15 durch die Dampfregeleinrichtung 16 zugeführt. Die VergasungsZuft aus dem Luftkanal 6, in der eine Luftregeleinrichtung 7 vorhanden ist, wird alternativ oder aufteilend durch den Primärkanal 8 und der Regeleinrichtung 9 und/oder durcl" den Sekundärkanal mit dem Absperrorgan 11 über den Lüfter 12 der Mischeinrichtung 17 zugeführt. Das Gemisch aus b_uft und Dampf wird durch den Drehrost der Vergasungseinrichtung 3 so zugeführt, daß ein Vergasungsprozeß realisiert wird. Dem Saugbrenner 20, der eine intensive Verbrennung des durch den Ansaugekanal 23 geförderten Austauschgases in der Brennkammer 21 gewährleistet, wird durch den Verbrennungsluftkanal 27 und dem Gebläse 28 die erforderliche Verbrennungsluft zugeführt. Der im Saugbrenner 20 vorhandenen Coanda-Düse wird als Treibmittel Stadtgas aus dem Stadtgaskanal 18, dessen Druck durch die Treibgasregeleinrichtung 19 geregelt wird, aufgegeben. Die Coanda-Düse besitzt einen Düsenspalt, der geregelt und im Zusammenwirken mit der Treibgasregeleinrichtung 19 Einfluß auf die anzusaugende Austauschgasmenge nimmt. Das als Treibgas verwendete Stadtgas wird mit einem Druck von 0,03 MPa bis 0,07 MPa der Coanda-Düse zugeführt.

Aus der Vergasungseinrichtung 3 führt eine Sicherheiteleitung 29 zur Sicherheitstauchung 30, welche bei Überschreitung unzulässig hoher Gasdrücke eine Havarieabblasung durch die Abgasleitung 31 gewährleistet. Im Ansaugekanal 23, der gasdicht ist, befindet sich eine Schnellschlußeinrichtung 24, welche einen Havarieablaß durch den Gasfortleitungskanal gestattet. Durch die Ansaugeöffnung 22, welche sich in der Vergasungseinrichtung 3 befindet, gelangt das Austauschgas in den Ansaugekanal 23« Die Ansaugeöffnung 22 ist so ausge-

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bildet, daß das Austauschgas nur flugfähige Peststoffteilchen enthält und der Vergasungsprozeß nicht nachteilig beeinflußt wird.

Die Saugwirkung des Saugbrenners 20 führt in der Vergasungs· einrichtung 3 zu einer geringeren Lüfterleistung, als wenn die Gaserzeugung nur vom Lüfter 12 beeinflußt wird· Der Primärkanal 8 stellt deshalb über den Luftkanal 6 eine Verbindung zur Umgebungsluft, dar, wodurch die vom Lüfter 12 nicht aufgebrachte Vergasungsluft angesaugt wird·

Claims

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Patentanspruch

1· Verfahren zum Ansaugen und Verbrennen gasförmiger Brennstoffe, gekennzeichnet dadurch, daß ein Saugbrenner, der eine Coanda-Düse enthält, aus einer Gaserzeugunge- und/oder Gasbereitstellungsanlage gasförmige Brennstoffe über einen Ansaugekanal, der Absperr- und/oder Regelorgane besitzt, durch eine Ansaugeöffnung, die flugunfähige Peststoffteile zurückhält, ansaugt und durch einen Dralleinbau auf der Oxydationsraittelseite gekennzeichnet ist, dadurch ein Drallströmungsfeld und eine intensive Verbrennung in Brennkammern unterschiedlicher Anwendungsfälle realisiert, eine Anpassung der angesaugten Gasmenge an den Erfordernissen vor- und/oder nachgeschalteter Anlagen dadurch gewährleistet, daß eine Regelung der Öffnung der Coanda-Düse und/oder eine Regelung der Treibmittelmenge, die unter einem höheren Druck als der anzusaugende gasförmige Brennstoff steht, realisiert wird, wobei der durch den Coanda-Effekt erzeugte Unterdruck auf die Gasursprungsseite rückwirken kann, in den vorgeschalteten Anlagen keine nachteiligen Wirkungen hervorruft und durch den gasdichten Ansaugekanal keine säuerstoffhaltigen Umgebungegase mit angesaugt werden.
2. Verfahren gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Regelung der Öffnung der Coanda-Düse und/oder der Treibmittelmenge durch Regelorgane realisiert wird, die entsprechend den Erfordernissen von Hand, einfach automatisch oder fernsteuerbar sind.
3. Verfahren gemäß Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Treibmittel mit einem Druck von 0,03 MPa bis 0,07 MPa über dem Druck des anzusaugenden Brennstoffes liegt, wobei bei anzusaugenden gasförmigen Brennstoffen, die auch Peststoffteile enthalten können, das Treibmittel gasförmig ist.

Verfahren gemäß Punkt 1 bis 3» gekennzeichnet dadurch, daß das Treibmittel ein nichtbrennbares, ein brennbares oder ein Oxydationsmittel ist.

Hierzu tSett· Zeichnungen