DD237319A1 - Vorrichtung fuer das abfuehren von fluessiger schlacke und gas aus einem gasgenerator - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung fuer das Abfuehren von fluessiger Schlacke und Gas aus einem Gasgenerator und kann in der chemischen Industrie fuer Gasgeneratoren mit gemeinsamer Abfuehrung von fluessiger Schlacke und Gas verwendet werden. Das Ziel besteht in der Erhoehung der Betriebszuverlaessigkeit der Vorrichtung. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine konstruktiv neue Loesung der Vorrichtung fuer das Abfuehren der Schlacke und des Gases aus dem Gasgenerator vorzuschlagen. Erfindungsgemaess werden sowohl im aeusseren Konfusor als auch an einer sich anschliessenden zylindrischen Kammer abwechselnd Brenner angeordnet. Die Installation der Brenner ist so vorgesehen, dass die Lage der Brenner entlang der Mantellinie des Konfusors und entlang der Mantellinie der zylindrischen Kammer wirken. Figur

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die vorgeschlagene Erfindung betrifft eine Vorrichtung für das Abführen von flüssiger Schlacke und Gas aus einem Gasgenerator und kann in der chemischen Industrie für Gasgeneratoren mit gemeinsamer Abführung von flüssiger Schlacke und Gas verwendet werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist eine Vorrichtung für das Abführen von flüssiger Schlacke und Gas aus einem Gasgenerator bekannt, die aus einem Gehäuse, einem wassergekühlten Stutzen für das Abführen der flüssigen Schlacke und des Gases, aus einem Gasgenerator und einem Brenner besteht, der in Form zweier ringförmiger Kammern mit Öffnungen für das Zuführen des Brenngases und des Oxydationsmittels versehen ist und unter dem Stutzen konzentrisch zu ihm angeordnet ist (SU-PS Nr.923373, Kl. C 10 J, 3/08, C 10 J 3/52, 1979). Die genannte Vorrichtung arbeitet auf folgende Art und Weise.

Die flüssige Schlacke gelangt in den Stutzen für das Abführen der flüssigen Schlacke und des Gases, durch den mittels einer speziellen Vorrichtung im Kühlapparat das Absaugen eines Teiles des Generatorgases erfolgt. Den Ringkammern des Brenners werden das Brenngas.und das Oxydationsmittel zugeführt, die aus den Öffnungen in den Ringkammern austreten und sich vermischen. Die entstandene Mischung entzündet sich am Flüssigschlackestrahl, der aus dem Generator durch den Stutzen abfließt. Die Verbrennungsprodukte bewirken das Entschlackender Austrittsöffnung des Stutzens und gelangen dananch in die Vorrichtung für das Absaugen des Generatorgases, wobei sie durch die Vorrichtung für das Kühlen hindurchtreten und.in die Atmosphäre abgeworfen werden. Die flüssige Schlacke fließt in den Kühlapparat, fällt in das Wasser, wird granuliert und aus dem Apparat abgeführt

Die genannte Vorrichtung hat folgende Nachteile:

1. Es besteht die Möglichkeit einer Explosion des Gemisches aus Brenngas und Oxydationsmittel, weil eine spezielle Zündquelle und ein Stabilisator für die Verbrennung fehlen.

2. Es besteht die Gefahr der Verschlackung, weil das Zünden der Flamme vom Strahl der flüssigen Schlacke erfolgt, die aus dem Stutzen ausfließt.' Dabei erfolgt ein Abführen von Wärme für das Aufheizen der Mischung. Außerdem befindet sich der heiße Kern der Flamme unter dem Mund des Stutzens und beeinflußt wenig das Wärmeregime am Stutzenmund.

3. Es besteht die Gefahr einer Verschlackung des Gehäuses, weil sich im Generatorgas eine große Anzahl flüssiger Schlacketeilchen befindet und die Möglichkeit einer freien Rezirkulation gegeben ist.

Hinsichtlich des technischen Wesens und des zu erreichenden Effektes kommt der vorgeschlagenen Erfindung am nächsten eine Vorrichtung für das Abführen von flüssiger Schlacke und Gas aus einem Gasgenerator, die aus einem Gehäuse, einem im oberen Teil des Gehäuses in der Gehäuseachse liegenden Stutzen für das Abführen der flüssigen Schlacke und des Gases aus dem Gasgenerator, der in Form zweier ausgekleideter, wassergekühlter Konfusoren ausgeführt ist, die untereinander über die Mantellinie verbunden sind, einer unter dem Stutzen für das Abführen der Schlacke und des Gases eingebauten zylindrischen, ausgekleideten Kammer besteht, die den genannten Stutzen umschließt und sich mit dem oberen Teil an seine Außenwand anschließt. In der Wand der ausgekleideten Kammer sind in einigen Reihen über der Höhe tangential Brenner eingebaut. Die Kammer hat einen ausgekleideten, wassergekühlten Boden mit einer Öffnung im unteren Teil (SU-UHS Nr.3733351/23-26, Kl. C 10 J 3/46,1984).

Die bekannte Vorrichtung arbeitet folgendermaßen. Die flüssige Schlacke gelangt aus dem Gasgenerator in Form von Schlacketeilchen im Strom des Generatorgases durch die Vorrichtung für das Abführen der Schlacke und des Gases in den Apparat für die Kühlung und das Granulieren. Den Brennern, die tangential in der Brennkammer installiert sind, werden Brenngas und Oxydationsmittel zugeführt, die sich vermischen und an der Auskleidung der Kammer entzünden. Die Verbrennungsprodukte treten zusammen mit dem Generatorgas, das die flüssigen Schlacketeilchen enthält, aus der Kammer in die Kühlvorrichtung aus. Das Gas wird nach dem Kühlen zur Reinigung und Weiterverwendung abgeführt, die flüssige Schlacke wird gekühlt, granuliert und aus dem Apparat abgeführt. Die Vorrichtung hat eine geringe Betriebszuverlässigkeit, was mit den folgenden Umständen in Zusammenhang steht: ,·

Es besteht die Gefahr einer Verschlackung des ausgekleideten Bodens der Kammer, bedingt dadurch, daß die Brennertangential angeordnet sind und deshalb die Verbrennungsprodukte, die sich in der Kammer bilden, einen großen Drall aufweisen. Bei der Berührung von rotierendem Strom und dem Strom der Gase, die aus dem Stutzen kommen und die flüssige Schlacke mit sich führen, wird die Schlacke durch die Zentrifugalkräfte an die Wand geworfen, fließt dort ab und sammelt sich auf dem Kammerboden, wo sie erstarrt und zu einem Verschlacken des Bodens führt. Das Verschlacken des Bodens der Brennkammer führt zu einem Ausfallen der gesamten. Vorrichtung.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der vorgeschlagenen Erfindung besteht in einer Erhöhung der Betriebszuverlässigkeit der Vorrichtung für das Abführen der Schlacke und des Gases.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine konstruktiv neue Lösung der Vorrichtung für das Abführen der Schlacke und des Gases aus dem Gasgenerator vorzuschlagen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in der Vorrichtung für das Abführen der flüssigen Schlacke und des Gases aus einem Gasgenerator, die aus einem Gehäuse, einem im oberen Teil des Gehäuses, in der Gehäuseachse angeordneten Stutzen für das Abführen der Schlacke und des Gases aus dem Gasgenerator, der in Form zweier ausgekleideter, wassergekühlter Konfusoren ausgeführt ist, von denen einer innen und einer außen liegt und die an ihren kleinsten Durchmessern miteinander verbunden sind. Unter dem Stutzen für das Abführen der Schlacke und des Gases ist eine zylindrische Kammer eingebaut, die den genannten Stutzen umschließt und sich mit dem oberen Teil an den äußeren Konfusor

anschließt. . '

Im äußeren Konfusor sind an seiner Anschlußstelle an die zylindrische Kammer Brenner entlang der Mantellinie der zylindrischen Kammer angeordnet. In den Wänden der zylindrischen Kammer sind Brenner an ihrer Anschlußstelle an den äußeren Konfusor entlang der Manteilinie des Konfusors angeordnet.

Die Brenner sind abwechselnd aufeinanderfolgend eingebaut.

Eine solche Ausführung gestattet es, die Betriebszuverlässigkeit zu erhöhen, was mit den folgenden Umständen zusammenhängt.

1. Der Einbau einer Reihe von Brennern entlang der Mäntellinie des Zylinders schließt die Möglichkeit einer Rezirkulation des Generatorgases mit den in ihm enthaltenen flüssigen Schlacketeilchen aus, was eine Verschlackung der Wände der ausgekleideten, zylindrischen Kammer verhindert.

2. Der Einbau einer Reihe von Brennern entlang der Manteilinie des ausgekleideten äußeren Konfusors gestattet es, den Ausgang des wassergekühlten Stutzens für das Abführen der Schlacke und des Gases aus dem Gasgenerator zu erhitzen und damit nicht zuzulassen, daß es zu einem Verschlacken des Austrittsquerschnittes des Stutzens kommt.

/Ausführungsbeispiel

Die vorgeschlagene Vorrichtung ist auf der Abbildung 1 dargestellt. '

Die Vorrichtung besteht aus dem Gehäuse 1, dem wassergekühlten Stutzen für das Abführen der flüssigen Schlacke und des Gases aus dem Gasgenerator, der im oberen Teil des Gehäuses, in der Gehäuseächse angeordnet ist und in Form eines wassergekühlten, ausgekleideten, inneren Konfusors 2 und eines wassergekühlen, ausgekleideten, äußeren Konfusors 3 ausgeführt ist, wobei die Konfusion 2 und 3 an ihrer kleinen Grundlinie miteinander verbunden sind. Unter dem Stutzen für das Abführen der Schlacke und des Gases ist eine ausgekleidete, zylindrische Kammer 4 eingebaut, die den genannten Stutzen umschließt und sich mit dem oberen Teil an den Konfusor 3 anschließt. Im äußeren Konfusor 3 sind an seiner Anschlußstelle an die zylindrische, ausgekleidete Kammer 4 Brenner 5 entlang der Mantellinie der Kammer angeordnet und in den Wänden der zylindrischen Kammer 4 sind Brenner 6 an ihrer Anschlußstelle an den äußeren Konfusor 3 entlang der Mantellinie des Konfusors 3 angeordnet. Die Brenner 5 und 6 sind abwechselnd aufeinanderfolgend eingebaut. Das Gehäuse T der Vorrichtung ist oben am Gehäuse des Gasgenerators 7 und unten am Gehäuse 8 des Kühlapparates befestigt. Der wassergekühlte Konfusor.2 ist ohne Spalt zum Kühlschirm 9 des Gasgenerators ausgeführt. Direkt unter der ausgekleideten zylindrischen Kammer 4 befindet sich die Vorrichtung 10 für das Kühlen des Gases und der Schlacke. Der Kühlschirm des Gasgenerators 9, die ausgekleideten inneren und äußeren Konfusoren 2 und 3 und die ausgekleidete zylindrische Kammer 4 sind aus bestifteten, wassergekühlten Rohren mit einer zweischichtigen Auskleidung über den Stiften ausgeführt. Die untere Schicht ist eine Siliziumcarbidschicht, die obere eine Schutzschicht aus zum Beispiel Aluminiumoxyd.

Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: . . . .

Der Film der flüssigen Schlacke fließt an den Wänden des Kühlschirmes 9 des Gasgenerators ab und gelangt in den Stutzen für das Abführen der Schlacke und des Gases. Durch diesen Stutzen strömt ebenfalls das Generatorgas, das Schlacketeiichen im flüssigen Zustand mit sich führt. Den Brenner 5 und 6, die abwechselnd aufeinanderfolgend entlang der Mantellinien von Zylinderund äußerem Konfusor eingebaut sind,werden Brenngas und Oxydationsmittel zugeführt, diesich vermischen und sich an der Auskleidung des äußeren Konfusors und der Wände der zylindrischen Kammer entzünden, die ihrerseits durch die Strahlung vom Generatorgasstrom hoch erhitzt wird, das durch die Achse der zylindrischen Kammer hindurchgeht und damit eine zuverlässige Zündung garantiert. Die Verbrennungsprodukte gewährleisten eine zusätzliche Erhitzung der zylindrischen Kammer und des äußeren Konfusors und beseitigen damit die Gefahr eines Verlöschens der Flamme und einer nachfolgenden Explosion der brennfähigen Mischung. Der Teil der Verbrennungsprodukte, der aus den Brennern 5 kommt, die entlang der Mantellinie des Zylinders installiert sind, streicht an den Wänden der ausgekleideten, zylindrischen Kammer entlang und strömt

in die Vorrichtung 10 ab. Der andere Teil der Verbrennungsprodukte, der aus den Brennern 6 kommt, die entlang der Mantellinie des ausgekleideten Konfusors 3 installiert sind, erhitzt die Austrittsöffnung des Konfusors 2, verhindert ein Verschlacken der Austrittsöffnung und gelangt zusammen mit dem Generatorgas in die Vorrichtung 10. Der Strom des Generatorgases, der die flüssigen Schlacketeilchen mit sich führt, hat keine Möglichkeit, sich an den Flächen des Zylinders abzukühlen und zu rezirkulieren, was die Möglichkeit einer Verschlackung der Wände der zylindrischen Kammer beseitigt. Das Gas wird nach dem Kühlen in der Vorrichtung 10 zur Reinigung und weiteren Verwendung abgeführt. Die flüssige Schlacke wird gekühlt, granuliert und ebenfalls aus dem Apparat abgeführt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung für das Abführen von flüssiger Schlacke und Gas aus einem Gasgenerator, bestehend aus einem Gehäuse, einem im oberen Teil des Gehäuses in der Gehäuseachse befindlichen Stutzen für das Abführen des Gases und der Schlacke aus dem Gasgenerator, der in Form zweier ausgekleideter, wassergekühlter Konfusoren — eines inneren und eines äußeren — ausgeführt ist, die an ihren kleinsten Durchmessern miteinander verbunden sind, einer unter dem Stutzen für das Abführen des Gases und der Schlacke eingebauten zylindrischen, ausgekleideten Kammer, die den oben genannten Stutzen umschließt und sich mit dem oberen Teil an den äußeren Konfusor anschließt, und in den Wänden der zylindrischen Kammer installierten Brennern, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Zuverlässigkeit die Vorrichtung mit Brennern versehen ist, die im äußeren Konfusor an der Stelle seines Anschlusses an die zylindrische Kammer entlang der Mantellinie der zylindrischen Kammer und in den Wänden der zylindrischen Kammer an der Stelle ihres Anschlusses an den äußeren Konfusor entlang der Mantellinie des Konfusors installiert sind, wobei die Brenner abwechselnd aufeinanderfolgend eingebaut sind. '

   Hierzu 1 Seite Zeichnung