AT387398B

AT387398B - Einrichtung zur kontinuierlichen vergasung fester brennstoffe und verfahren zum betrieb der einrichtung

Info

Publication number: AT387398B
Application number: AT366684A
Authority: AT
Original assignee: Waagner Biro Ag
Priority date: 1984-11-20
Filing date: 1984-11-20
Publication date: 1989-01-10
Also published as: ATA366684A

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Das Stammpatent betrifft eine Einrichtung zur kontinuierlichen Vergasung fester Brennstoffe, insbesondere von Brennstoffen mit hohem Wassergehalt, wie   z. B.   Biomasse oder Rohbraunkohle, im Gegenstrom, bei der das Generatorgas in einem Brennstoffbett bei hoher Temperatur erzeugt wird und insbesondere heiss dem Verbraucher zugeführt wird, sowie der zu vergasende Brennstoff von einem Trockner dem glühenden Brennstoffbett eines Generators zugeführt wird, wobei die bei der Trocknung freiwerdenden Wasserdämpfe am glühenden Brennstoffbett zu Wasserstoff reduziert werden und der Trockner oberhalb der Verlängerung des Generators mit diesem verbunden angeordnet ist und einen Dampfabzug aufweist,

   der in einen Gasverteiler im Generator mündet sowie zwischen Generator und Trockner eine Schleuseneinrichtung für den durchströmenden getrockneten Brennstoff vorgesehen ist. 



   Es ist bekannt, Brennstoffe zu vergasen und dabei die bei der Trocknung freiwerdenden Dämpfe als Vergasungsmittel zu verwenden sowie Generatorgas zu erzeugen. Generatorgase enthalten kondensierende Bestandteile und werden daher entweder ungekühlt verbrannt oder vorher durch Wäsche gereinigt, wobei ein Wärmeverlust auftritt. Die kondensierenden Bestandteile sind brennbar (Phenole, Teer) und teilweise unbrennbar (Wasserdampf). Um den Heizwert des Generatorgases zu heben, ist es bekannt, die Brennstoffe vor ihrer Vergasung durch einen Teil des heissen Generatorgases zu trocknen und den Wassergehalt des Generatorgases durch Einleitung der Dämpfe in das glühende Brennstoffbett zu verwerten. Hiebei geht aber ein Teil des Generatorgases verloren, indem dieser Teil beim Durchgang durch das glühende Brennstoffbett chemisch verändert wird. 



   Bisher war die Beheizung der Brennstoffe vor ihrer Vergasung unabhängig von dem Vergasungsprozess, wodurch der Wärmeverbrauch und/oder Kraftbedarf relativ hoch war. Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, die Beheizung der Trocknungsstufe in den Wärmehaushalt einzubinden und dadurch den Wärmeverbrauch durch Verwendung der anfallenden Abwärme zu senken und den Wirkungsgrad noch weiter zu verbessern. 



   Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe und ist dadurch gekennzeichnet, dass die im Trockner angeordneten Heizflächen mit einem Kondensatsammelgefäss verbunden sind und die Kondensatseite desselben über eine Drosselstelle mit einem Entspannungsdampferzeuger verbunden ist, von dem eine Dampfleitung zum Gasverteiler im Generator führt. Das erfindungsgemässe Verfahren zum Betrieb der Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass für die indirekte Beheizung der Brennstoffe kondensierender Sattdampf, insbesondere im Druckbereich zwischen 10 und 30 bar, verwendet wird, dessen Kondensat in einem Entspannungsdampferzeuger entspannt wird, und der entstehende Dampf, insbesondere gemeinsam mit den bei der Trocknung des Brennstoffes entweichenden Dämpfen, in das Brennstoffbett des Vergasers eingeblasen wird.

   Weitere wesentliche Ausgestaltungen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen angegeben. 



   Die Erfindung ist in der Zeichnung in einer schematischen Ausführung dargestellt. 



   Die Zeichnung offenbart eine Gaserzeugungsanlage mit einem Generator --1-- und einem Trockner-2-. Der zu vergasende Brennstoff, wie   z. B.   wasserhaltige Biomasse oder auch Rohbraunkohle, wird gemäss Pfeil 3 in den   Trockner --2-- eingeführt   und an Wärmetauschflächen --4--, die, gegebenenfalls um die Durchmischung im Trockner zu verbessern, vibriert werden können, erhitzt. Bei der Erhitzung des Brennstoffes wird derselbe getrocknet, die entstehenden Dämpfe sammeln sich im Kopfraum --5-- oberhalb des aufgeschütteten zu trocknenden Brennstoffes und werden von dort über die Dampfleitung --6-- in den Gasgenerator --1-- eingespeist.

   Die Einspeisung erfolgt gemeinsam mit der notwendigen Luft --13-- durch einen Gasverteiler   --7-.   Der Brennstoff wird aus dem Trockner --2-- über ein   Schleusensystem --8-- praktisch   sauerstofffrei in den Gasgenerator eingebracht und durch die aufsteigenden heissen Gase über 
 EMI1.1 
 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
 EMI2.1 
 werden. Aus dieser Gasumwandlung sieht man, dass bei der Verwendung von Luft als Sauerstoffträger das Generatorgas viel unbrennbaren Stickstoff enthält. Der in der Luft enthaltene Sauerstoff wird in CO umgewandelt und der N2 verdünnt das brennbare Gas, so dass dessen Heizwert nicht besonders hoch ist.

   Erst durch die Einblasung von Wasserdampf an Stelle eines Teils der Luft entsteht vermehrt Wasserstoff und CO, und der Stickstoffgehalt wird hiedurch entsprechend dem verringerten Luftverbrauch für die Vergasung geringer. Um Wärmeverluste zu vermeiden, wird das Generatorgas möglichst im heissen Zustand nahe dem Generator, also mit den kondensierbaren Bestandteilen, beispielsweise in einem Dampferzeuger, verbrannt. Lässt man in bekannter 
 EMI2.2 
 Teer, wird am zu trocknenden Brennstoff kondensiert, so dass das Generatorgas leichter zu handhaben ist. Es wird aber auch bei der Einblasung des wasserdampfhaltigen Generatorgases in das Brennstoffbett das Generatorgas, insbesondere seine Kohlenwasserstoffverbindungen, aus der Schwelzone in CO und H 2 umgewandelt, wodurch ein Heizwertverlust gegeben ist.

   Da die bei der Trocknung freiwerdenden Dämpfe das Generatorgas weiter verdünnen, ist ein weiterer Heizwertverlust gegeben, der umgangen wird, indem das dem Verbraucher zugeführte Generatorgas vor dem Trockner --2-- abgezogen wird. 



   Der Trockner --2-- wird hiebei von kondensierendem Dampf mit einer Temperatur von etwa   200 C   in Rohrschlangen oder in eingebauten Beheizungswänden durchströmt, wobei das Kondensat bei etwa 10 bar in einem Kondensatsammelgefäss --14-- gesammelt wird. Das Kondensat wird in einer Drosselstelle --15-- auf etwa 2 bar entspannt, worauf sich in einem Entspannungsdampferzeuger --16-- Dampf von niedrigem Druck und ausgedampftes Kondensat bilden. Der erzeugte Dampf wird über die Dampfleitung --17-- dem Generator --1-- eingeblasen, wobei er durch einen   Ejektor --18-- strömt,   wobei durch den Dampfabzug --6-- die im Trockner-2erzeugten Dämpfe angesaugt und mit dem Niedrigdruckdampf aus dem Entspannungsdampferzeuger --16-- gemischt werden.

   Das Kondensat aus dem Entspannungsdampferzeuger --16-- wird in einem   Kondensatkühler-19-auf 90 C   oder darunter gekühlt, wobei die entnommene Wärme an die für den Betrieb des Generators-l-notwendige Luft zumindest zum Teil abgegeben wird. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Einrichtung zur kontinuierlichen Vergasung fester Brennstoffe, insbesondere von Brennstoffen mit hohem Wassergehalt, wie z. B. Biomasse oder Rohbraunkohle, im Gegenstrom, bei dem das Generatorgas in einem Brennstoffbett bei hoher Temperatur erzeugt wird und insbesondere heiss dem Verbraucher zugeführt wird, sowie der zu vergasende Brennstoff von einem Trockner dem glühenden Brennstoffbett eines Generators zugeführt wird, wobei die bei der Trocknung freiwerdenden Dämpfe am glühenden Brennstoffbett reduziert werden und der Trockner oberhalb in der Verlängerung des Generators mit diesem verbunden angeordnet ist und einen Dampfabzug aufweist, der in einen Gasverteiler im Generator mündet, und zwischen Generator und Trockner eine Schleuseneinrichtung für den durchströmenden getrockneten Brennstoff vorgesehen ist nach der AT-PS Nr.

   385767, dadurch gekennzeichnet, dass die im Trockner (2) angeordneten Heizflächen (4) mit einem Kondensatsammelgefäss (14) verbunden sind und die Kondensatseite desselben über eine Drosselstelle (15) mit einem Entspannungsdampferzeuger (16) verbunden ist, von dem eine Dampf- 
 EMI2.3

Claims

ein Ejektor (18) vorgesehen ist, der saugseitig über den Dampfabzug (6) mit dem Kopfraum (5) des Trockners (2) verbunden ist. <Desc/Clms Page number 3>

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das entspannte Kondensat des Entspannungsdampferzeugers (16) über einen Kondensatkühler (19) geführt ist, der in der Luftleitung (13) für den Generator (1) eingebunden ist.

4. Verfahren zum Betrieb der Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die indirekte Beheizung der Brennstoffe kondensierender Sattdampf, insbesondere im Druckbereich zwischen 10 und 30 bar, verwendet wird, dessen Kondensat in einem Entspannungsdampferzeuger entspannt wird, und der entstehende Dampf, insbesondere gemeinsam mit den bei der Trocknung des Brennstoffes entweichenden Dämpfen, in das Brennstoffbett des Vergasers eingeblasen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das vom Entspannungsdampferzeuger abströmende Kondensat in einem Kühler zur Erwärmung des für den Vergaser benötigten Sauerstoffträgers, wie z. B. Luft, gekühlt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Brennstoffbett entweichenden Dämpfe durch einen vom Dampf des Entspannungsdampferzeugers betriebenen Ejektor aus dem Trockner abgesaugt werden.