DD215565A1 - Verfahren und vorrichtung zur senkung des dampf/sauerstoff-verhaeltnisses bei der druckvergasung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Senkung des Dampf/Sauerstoff-Verhaeltnisses und zur Erhoehung der Betriebssicherheit durch Verhinderung von O tief 2-Anreicherungen im Generatorunterteil bei der Druckvergasung. Ziel der Erfindung ist die Erhoehung der Oekonomie des Verfahrens der Festbettdruckvergasung. Daraus ergibt sich die Aufgabe, ein geeignetes Verfahren und eine geeignete Vorrichtung zu entwickeln, um eine Absenkung des Dampf/Sauerstoff-Verhaeltnisses zu sichern. Erfindungsgemaess wird Manteldampf aus dem Generator und eine geringe Menge Sperrdampf zur Erhoehung der Sicherheit bei allen Betriebsbedingungen in den durch Abboeschung des Schuettgutes gebildeten Hohlraum unterhalb des Drehrostes eingeleitet.
Description
Titel der Erfindung
Verfahren und Vorrichtung zur Senkung des Dampf/Sauerstoff-Verhältnisses bei der Druckvergasung
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Senkung des Dampf/Sauerstoff-Verhältnisses von Druckgasgeneratoren.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Die in Druckgasgeneratoren fahrbare Maximaltemperatur , wird durch die Bildung kompakter Schlacke, die zu Störungen im Ascheaustrag führt, begrenzt. Bei ausgemauerten Generatoren wird die Maximaltemperatur zusätzlich durch die Bildung von Schlacke-Wandansätzen begrenzt. Die Verschlackung der Druckgasgeneratoren stellt eine erhebliche Störung des Generatorprpzesses dar.
Die einzige Steuergröße für die Maximaltemperatur ist das Dampf/Sauerstoff-Verhältnis des Vergasungsmittels. Weitere nicht beeinflußbare Paktoren, wie die Reaktionsfähigkeit der Kohle und Ungleichmäßigkeiten in der SchUttgutdurchströmung, führen örtlich und zeitlich begrenzt zu erheblichen Temperaturüberschreitungen. Um die Bildung von Schlackewänden unter den Bedingungen der Schmelzpunktschwankungen der Einsatzkohle zu vermeiden, muß das Dampf/Sauerstoff-Verhältnis beträchtlich höher gefahren werden, als es für den eigentlichen Prozeß notwendig wäre.
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Der Dampfüberschuß "bewirkt sowohl eine direkte ökonomische Belastung als auch verfahrenstechnische Hachteile, wie erhöhter Staubaustrag, Instabilität der Schüttgut- durchströmung und Erhöhung der Rohgasaustrittstemperatur. Im WP, C 10 J/200 298 wird vorgeschlagen, durch tangentiales Einblasen von Dampf am Innenmantel des Generators das Dampf/Sauerstoff-Verhältnis des am Rand strömenden . "Vergasungsmitte Is gezielt zu erhöhen. Da die Dampf einspeisung jedoch sehr weit von dem aus dem Drehrost aus» tretenden Vergasungsmittel entfernt ist, wird nicht gewährleistet fr daß der Kühldampf dorthin strömt, wo es durch die Vergasungsreaktionen an der Generatorwand zur 'Schlackebildung kommt. Die Stärke der thermischen Belastung der Innenwand bleibt außerdem unberücksichtigt. Das vorgeschlagene Verfahren muß deshalb als unzureichend eingeschätzt werden« >
Bekannt ist weiterhin die Zumischung des im Generatorkühlmantel erzeugten Manteldampfes zum Vergasungsmittel. Da die Dampfmenge bezüglich der gesamten Vergasungsdampfmenge gering ist, wird eine der thermischen Belastung der Innenwand gemäße Kühlwirkung nicht erreicht. Das Dampf/Sauerstoff-Verhältnis kann dadurch nicht abgesenkt werden, so daß der Manteldampf den Generator nahezu unzersetzt durchläuft und im Endeffekt den gesamten Prozeß belastet.
Erfindungsgemäß "wird dies dadurch erreicht, daß durch Zuführung des Manteldampfes und einer geringen Sperrdampfmange unterhalb des Drehrostes bei gleichzeitiger Erhöhung der Anlagensicherheit eine von den Durchströmungsverhältnissen weitgehend unabhängige sowie gleichmäßige und. eine der vom Innenmantel übertragenen Wärmemenge etwa proportionale Erhöhung des Dampf/Sauerstoff» Verhältnisses unmittelbar in Wandnähe wirksam wird, wodurch weitgehend unabhängig von den Schwankungen im Ascheschmelzverhalten das Dampf/Säuerstoff-Verhältnis
des Vergasungsmittels bis zu einem durch die Schlackegröße "begrenzten Wert abgesenkt werden kann, ohne daß Verschlackungen auftreten.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist die Erhöhung der Ökonomie des Verfahrens der Pestbettdruckvergasung.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, die eine Absenkung ,des Dampf/Sauerstoff-Verhältnisses durch Zuführung des Manteldampfes und einer geringen Sperrdampfmenge unterhalb des Drehrostes gestattet.
Der Manteldampf und eine geringe Sperrdampfmenge werden in dasDruckgehäuse so eingespeist, daß diese in den durch Abböschung der Schüttung unter dem Drehrost vorhandenen Hohlraum strömt. Das aus den Düsenöffnungen dicht oberhalb der Drehrostunterkante austretende Vergasungsmittel strömt zur Generatorwand. Auf Grund der inhomogenen Schüttung ist die Strömungsverteilung örtlich und zeitlich starken Schwankungen unterworfen. Die Schüttung wird in Wandnähe unterschiedlich stark durchströmt. In Gebieten starker Durchströmung ist mit erhöhter Schlackebildung zu rechnen. Da der Manteldampf und der Sperrdampf in unmittelbarer Wähe der DUsenöffnungen an der Drehrostunterkante anliegen, werden sie entsprechend den örtlichen Durchströmungsverhältnissen nahezu mengenproportional dem zur Generatorwand strömenden Vergasungsmittel zugemischt, d. h. der Dampf strömt am stärksten dorthin, wo die Hauptmenge des Vergasungsmittels zur Generatorwand strömt. Damit wird unabhängig von den Durchströmungsverhältnissen, wie z, B. Kanalbildung in Wandnähe, eine annähernd gleichmäßige Erhöhung des Dampf/Sauerstoff-
Verhältnisses im gesamten Wandbereich wirksam, ohne daß eine beträchtliche Vermischung mit dem in das Generatorzentrum vom Rostinneren mit niedrigerem Dampf/Sauerstoff- Verhältnis ausströmenden Vergasungsmittel möglich ist.
Die vom Innenmantel übertragene Wärmemenge hängt im Wesentlichen davon ab, wie stark die Zone hoher Temperaturen in Wandnähe ausgedehnt ist, d. h. die Manteldämpfmenge nimmt unter den Bedingungen, die eine Verschlakkung des Generators begünstigen, zu. Eine derartige Erhöhung des Dampf/Säuerstoff»Verhältnisses in Wandnähe kompensiert bzw» verringert die beiden Hauptgefahrdungsbedingungen für die Bildung von Schlackewänden. Daß Dampf/ Säuerstoff-Verhältnis kann damit bis zu einem durch die angestrebte Schlackegröße begrenzten Wert abgesenkt werden. Die Absenkung kann weitgehend unabhängig von den Schwankungen des AscheschmeIzverhaltens erfolgen, da keine Verschlackungs- bzw, Wandbildungsgefährdungen bei den in- Frage kommenden Temperaturüberschreitungen auftreten.
Bei Generatoren mit metallischem Innenmantel ohne Ausmauerung wird eine Absenkung des Dampf/Sauerstoff-Verhältnisses infolge der verringerten Hochtemperaturbeanspruchung des Innenmantels möglich* Ein weiterer wesentlicher Effekt der Dampfzuführung besteht in der Erhöhung der Sicherheit gegenüber freiem Sauerstoff, der unter bestimmten Bedingungen im Bereich des Rostantriebs auftreten kann.
Die geringe Sperrdampfmenge dient dazu, den Eintritt von Vergasungsmittel in den Hochdruckdampfsammler, der in bestimmten Situationen möglich ist, zu vermeiden,, Eine längerfristige Überspeisung des HochdruckdampfSammlers wird durch eine zusätzliche Füllstandsüberwachung, beispielsweise durch eine Kopplung von Füllstandsmessung mit Absperrventil im Speisewasserzulauf, sicher ausgeschlossen. Im Falle einer kurzfristigen Überspeisung des
HochdruckdampfSammlers wird das Wasser gefahrlos über die Ascheschleiise abgeleitet. Der Druckausgleich zum Innenraum ist in allen Betriebszuständen über die ,Einspeiseleitung des Manteldampfes gewährleistet, Die bisher notwendige Verbindungsleitung vom Generator-Kühlsystem zur Rohgasleitung entfällt.
AusfUhrungsbeispiel
In der zugehörigen Figur 1 sind ein Längsschnitt durch das Unterteil des Druckgasgenerator und das Schema der Dampfzuführung dargestellt.' In den Druckgasgenerator mit dem Außenmantel 1, dem Innenmantel 2, der Ausmauerung 3, dem Drehrost 4, dem Rostantrieb 5» der Vergasungsmittelleitung 6, wird unterhalb des Drehrostes 4 durch das Mannloch 7 mit einer DampfzufUhrungsvorrichtung 8 Dampf aus der Dampfleitung 9 eingespeist. Der Dampf strömt in den Hohlraum 10 unter dem Drehrost 4 und vermischt sich mengenproportional mit dem aus den DUsenöffnungen an der Drehrostunterkante austretenden Vergasungsmittel. Damit wird eine annähernd gleichmäßige Erhöhung des Dampf/ Sauerstoff-Verhältnisses im gesamten Wandbereich wirksam.
Durch die Manteldampfleitung 11 strömt in Abhängigkeit von der thermischen Belastung des Innenmantels 2 eine Dampfmenge von 0,5 - 2 t/h. Über die, Sperrdampfleitung 12 wird eine geregelte Sperrdampfmenge von 0,5 t/h in die Manteldampfleitung 11 eingespeist. Die Regelung der Sperrdampfmenge erfolgt mittels der Blendenmessung 13 und dem Regelventil 14. Der Sperrdampf verhindert, daß bei allen Betriebsbedingungen Vergasungsmittel in das Generatorkühlsystem strömen kann. Die zugefUhrte Dampfmenge entspricht in ihrer Tendenz der vom Innenmantel übertragenen Wärmemenge.
Eine Überspeisung des HochdruckdampfSammlers 15 wird '
durch die .füllstandsmessung 16, die bei Hochalarm die Speisewasserzufuhr über die Einspeiseleitung für Wasser' 17 mit dem Absperrventil 18 unterbricht, vermieden.'
Mit einer derartigen Erhöhung des Dampf/Sauerstoff-Verhältnisses in Wandnähe um mindestens eine Einheit werden die beiden Hauptgefährdungsbedingungen für die Bildung von Schlackewänden verringert bzw, kompensiert. Unter Berücksichtigung der erhöhten Sicherheit gegenüber Verschlackungen kann das Dampf/Sauerstoff-Verhältnis des Vergasungsmittels um 1. bis 2 Einheiten, entsprechend einer Dampfeinsparung von 2 bis 6 t/h, gesenkt werden. Die Fahrweise, des ausgemauerten Generators wird der Fahrweise eines nicht ausgemauerten Generators angeglichen.
Durch die Dampfeinspeisung unter den Drehrost wird die AnlagenSicherheit erhöht, indem Op-Anreicherungen im Bereich -des Rostantriebes und der Ascheschleuse ausgeschlossen werden. . .
Der Hochdruckdampfsammler 15 ist über, die Steigleitung und über die Falleitung 20 mit dem Innenmantel 2 verbunden.
Claims (1)
- Erfindungsansprüche1. Verfahren zur Senkung des Dampf/Sauerstoff-Verhältnisses und zur Erhöhung der Betriebssicherheit durch Verhinderung von Op-Anreicherungeii im Generat or unterteil "bei der Druckvergasung, dadurch gekennzeichnet, daß eine vom Innenmantel des Druckgasgenerators übertragene Wärmemenge proportionale Manteldampfmenge , und eine geringe Sperrdampfmenge aur Absperrung des Vergasungsmittels unterhalb des'Drehrostes in den durch die Abböschung des Schüttgutes gebildeten Hohlraum zugeführt wird und nahezu mengenproportional dem zur Generatorwand strömenden Vergasungsmittel zugemischt wird und zur Erhöhung des Dampf/Sauerstoff-Verhalt- nisses gezielt in unmittelbarer Wandnähe führt und das Dampf/Sauerstoff-Verhältnis im GeneratorZentrum bis zu einem durch die Schlackegrenze begrenzten Wert abgesenkt2, Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß vom Hochdrucksammler (15) eine Manteldampfleitung (11) abgeht, in die vor der Dampfzuführungsvorrichtung (8) im Druckgehäuse des Generators unterhalb des Drehrostes (.4) eine Sperrdampfleitung (12) mit Blendenmessung (13) und Regelventil (14) eingebunden ist und die nach der Einbindung abgehende Dampfleitung (.9). in der Druck-' Zuführungsvorrichtung (8) endet und daß der Hochdruckdampf sammler (15) mit einer Füllstandsmessung (16), die auf das Absperrventil (18) wirkt, ausgerüstet ist.Hierzu 1 Blatt Zeichnung
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| DE102007035301A1 (de) * | 2007-07-27 | 2009-01-29 | Lurgi Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von durch Druckvergasen fester Brennstoffe erzeugtem Rohgas |
-
1983
- 1983-03-11 DD DD24871583A patent/DD215565B1/de not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE102007035301A1 (de) * | 2007-07-27 | 2009-01-29 | Lurgi Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von durch Druckvergasen fester Brennstoffe erzeugtem Rohgas |
| DE102007035301B4 (de) * | 2007-07-27 | 2009-04-30 | Lurgi Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Verwertung von bei der biologischen Aufbereitung von Gaskondensat anfallender Salzlauge |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DD215565B1 (de) | 1990-10-10 |
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