<Desc/Clms Page number 1>
On connaît des procédés de gazéification de combustibles en grains, dont la granulométrie va de l'état de poussière à l'état de morceaux, dans lesquels le combustible est mis sous faible épaisseur sur un lit et est mis en mouvement ondulant par un moyen de gazéification . @ De cette manières on obtiendra qu'on puisse réaliser le procédé de gazéification en un courant continuel ininterrompu, et alors non seulement on a la possibilité d'amener le combustible à la manière d'un liquide, mais encore, on peut avoir un com- portement du combustible analogue à celle d'un liquide, dans la chambre de gazéification proprement dite.
Il est connu en outre de gazéifier de la poussière de combusti- ble à l'état flottant.
Le procédé cité en premier lieu a conduit déjà, par le mouvement continuel des particules de combustible, à une concentration du processus de gazéification et à une augmentation des vitesses d'allumage et de réaction.
Dans ce procédé il était difficile jusqu'à présent d'amener du combustible frais, qui en principe était Insufflé par le côté ou par en bas, ce qui était liera une consommation d'énergie assez grande.
Le deuxième procédés la gazéification à l'état flottant, ne peut s'exécuter en général qu'avec de la poussière de combustible très fine, car le parcours à l'intérieur de la chambre de réaction est trop court pour pouvoir gazéifier entièrement des particules assez grandes. La présente invention représente une combinaison de ces deux procédés.
Suivant 1'invention, le combustible est amené centralement d'en haut, et est réparti radialement de l'Intérieur vers l'extérieur sur une grille, tandis que l'agent de gazéification arrive d'en bas à travers les barreaux de la grille, et cela sous une pression telle qu'au moins une partie du combustible à gazéifier est soulevée et gazéifiée à l'état flottant. La chaleur de réaction est alors apportée par une combustion partielle du combustible.
L'agent de gazéification pénétrant d'en bas est avantageusement préchauffé, et alors,,pour améliorer le bilan thermique du procédé, la chaleur sensible contenue dans le gaz obtenu peut être utilisée pour 1-'échauffement.
Avantageusement, les particules de combustible non brûlées ou à demi-brûlées entraînées par le gaz dégagé sont de nouveau séparées encore dans le gazéifieur lui-même et sont amenées Immédiatement dans le lit de canbustible.
La température dans la chambre de réaction peut être réglée dans des limites déterminées par un réglage correspondant de l'amende d'air. Il s'est avéré avantageux de régler la température de réaction assez haut pour que l'on puisse retirer les scories et les cendres à l'état liquide. Pour assurer un travail continu du gazéifieur, on règlera l'amenée de combustible de telle sorte que le renouvellement du combustible corresponde chaque fois à ce qui est enlevé par des particules de combustible gazéifiées.
Sur les figures, on a représenté différents exemples de formes de réalisation du dispositif nécessaire pour l'exécution de l'invention, et en fait : - les figures 1 et 4 montrent des coupes dans deux ensembles de réalisation du dispositif, suivant l'Invention : - la figure 2 est une coupe dans le gazéifieur, sans enveloppe extérieure et avec entraînement du cône répartiteur Intérieure - la figure 3 est une forme de réalisation simplifiée analogue à la figure 2.
Le tuyau d'amenée de combustible est désigné dans tous les cas par 1. 2 est le séparateur, 3 la chambre de gazéification. A la pointe du séparateur conique se raccorde un tube 12 d'abord plus large, se rétrécissant ensuite, dans lequel pénètre en partie, par une pointe 11, le tuyau d'amenée de combustible. A l'extrémité inférieure de la pièce Intermédiaire 12 est
<Desc/Clms Page number 2>
raccordé le répartiteur 5, qui comprend un cône extérieur 15 et un cône intérieur 25. L'extrémité inférieure du séparateur 2, la pièce intermé- diaire 12 et le cône extérieur 15 sont entourés d'un cylindre creux 13, qui représente en même temps la paroi :Intérieure de la chambre de gazélfi- cation 3. Le paroi extérieure de la chambre de gazéification est désignée par 23.
Le cône intérieur 25 est creux à l'Intérieur et est en communication par des ouvertures 35 avec un espace cylindrique 16 qui se raccorde à l'espace de répartition d'air 6. L'air de gazéification est amené centralement par en bas par un tuyau 7. Dans le présent exemple, le tuyau comprend deux tuyaux concentriques engagés l'un dans l'autre, le tuyau intérieur recevant par une conduite 17 de l'air chaud et le tuyau extérieur recevant par une conduite 27 de l'air froid. La chambre de répartition ou distribution d'air 6 est séparée en haut, par un tamis 8, d'une chambre de répartition d'air annulaire 18 qui est limitée intérieurement par les parois de la chambre de liaison cylindrique 16. 9 est une grille annulaire. La grille annulaire peut être de conformation quelconque.
Une forme particulièrement indiquée s'obtient lorsqu'elle est pourvue de barreaux de grille en forme de développante, car il est possible de ce fait de maintenir constante sur toute leur longueur l'écart des différents barreaux de grille et ainsi le passage de 1'air.
Le cône intérieur 25 possède à sa pointe un chapeau 19 en forme de toit dont la position peut être réglée en hauteur au moyen d'une transmission 20 Par cette possibilité de réglage, on peut régler la quantité de combustible amenée à la grille. A la chambre de réaction 3 conformée en cylindre creux se raccorde vers le haut un espace ou chambre 4 qui est limité d'une part par la paroi 22 du séparateur conique 2, d'autre part par une paroi 24 également d'allure conique. A l'extrémité supérieure la chambre 4 passe de nouveau en un cylindre creux 14 qui est limité en haut par le couvercle 21, tandis qu'entre sa paroi intérieure et le couvercle subsiste une étroite fente 26.
Au milieu le couvercle possède un tuyau 30 qui dépasse quelque peu vers le bas dans la chambre de séparation 2 et auquel se raccorde en haut le tuyau 31 d'évacuation des gaz.
Aussi bien les parois des chambres 3 et 4 que le couvercle 21 et la manche d'évacuation 30 pour le gaz sont avantageusement revêtus de briques réfractaires soudables ensemble et peuvent alors être équipés, derrière ces briques, de tuyaux de refroidissement pour un refroidissement à l'air, à l'eau ou à la vapeur. Lorsqu'on veut travailler avec des températures de réaction particulièrement élevées, ce qui est le cas par exemple lorsqu'on doit retirer la scorie à l'état liquide, on peut aussi construire ces parois comme parois non refroidies faites seulement de briques réfractaires soudables ensemble.
Le tuyau d'amenée de combustible est en principe pourvu d'un refroidissement à l'eau ou à la vapeur, ainsi que le sommet du cône séparateur avec lamanche 12 s'y raccordant et le cône de répartition, c'est-à-dire toutes les parties qui sont agencées à l'intérieur de la paroi cylindrique 13. La chambre de gazéification 3 et la chambre à gaz 4 qui s'y raccorde sont avantageusement entourées d'un enveloppement isolant qui est maintenu par une chemise de tôle 10.
En exploitation, le combustible est amené d'en haut par le tuyau 1, il remplit une partie du sommet du cône et arrive par 1'intermédiaire de la pièce intermédiaire 12 et le répartiteur 5, sur la grille 9. L'air de gazéification est amené d'en bas par la conduite 7, sous pression; il arrive d'abord dans la chambre 6, refroidit partiellement le cône intérieur 25 et passe au surplus, à travers le tamis 8, dans la chambre 18 qui se trouve sous la grille.
Par l'agencement du tamis et la limitation exacte de la chambre de passage 18, par les parois de guidage intérieures et extérieures un courant d'air uniformément réparti arrive sous la grille 9 et de 1à, par les Intervalles entre barreaux de la grille, arrive sous le combustible: L'épaisseur de la couche de combustible d'une part et la pression de l'air de gazéification d'autre part sont choisies de telle sorte que la couche de combustible est mise en mouvement ondulant, au moins une partie des particu-
<Desc/Clms Page number 3>
les de combustible étant soulevée par l'air et gazéifiée à l'état flottant dans la chambre de réaction.
Le gaz produit arrive à travers les chambres
4 et 14 et la fente 26 dans le séparateur 2, où l'on sépare le coke volant entraîné par le double changement de direction à la paroi supérieure de la paroi 22 et au bord Inférieur du tuyau 30. Ce coke volant se rassemble dans la partie inférieure du séparateur 2 en forme d'entonnoir et retourne de 1à, ensemble avec le combustible frais, au distributeur 5. Le gaz purifié passe par la manche 30 dans le canal à gaz 31 y raccordé, d'où on peut l'emmener pour l'utiliser ailleurs.
A la figure 2, l'enveloppe ou chemin extérieur et l'isolant ther- mique ont été laissés de côté par simplification. Le cône Intérieur 25 est ici équipé d'aubes 35 et peut être entraîné par une transmission à roues d'angle 280 Il en résulte un effet de centrifugation qui contribue à l'ex- tension uniforme de la couche de combustible sur toute la largeur de la grïlleo La grille 9 elle-même peut également être conformée de manière à pouvoir tourner et est mise en mouvement de rotation, dans ce cas., par une commande de grille 29
La figure 3 montre une forme de réalisation simplifiée du gazél- fleur. Ici le cône extérieur du distributeur manque. La paroi intérieure
13 de la chambre de réaction 3 forme en même temps la paroi extérieure du distributeur 5.
Le cône Intérieur 25 est pourvu ici aussi d'aubes 35. Pour obtenir une répartition uniforme d'une couche mince, l'extrémité inférieure 33 de la paroi Intérieure 13 est quelque peu épaissie. La pièce intermédiai- re 12 est omise également,, le tuyau 1 arrive par son extrémiste inférieure 11 directement dans le distributeur 5 limité par la paroi 13, lequel distributeur se raccorde Immédiatement du sommet de l'entonnoir de séparation 2.
REVENDICATIONS.
1. Procédé de gazéification de combustible en grains avec une granulométrie allant de l'état de poussière à l'état de morceaux, qui est amené sur une grille en couche mince relativement à son extension latérale, et qui est mis en mouvement ondulant par un agent de gazéification, caractérisé en ce que le combustible est amené centralement d'en haut et est distribué radialement de l'intérieur vers l'extérieur sur la grille, tandis que l'agent de gazéification arrive par les interstices de la grille sous une pression telle qu'au moins une partie du combustible à gazéifier est soulevée et est gazéifiée tandis qu'elle se trouve à l'état flottant, la chaleur de réaction étant fournie par la combustion partielle du combustible lui-même.
<Desc / Clms Page number 1>
There are known processes for the gasification of grain fuels, the particle size of which ranges from the state of dust to the state of pieces, in which the fuel is thinly placed on a bed and is set in undulating movement by means of gasification. @ In this way we will obtain that we can carry out the gasification process in a continuous uninterrupted current, and then not only we have the possibility of bringing the fuel in the manner of a liquid, but also, we can have a com - Carrying fuel similar to that of a liquid, in the gasification chamber proper.
It is further known to gasify combustible dust in the floating state.
The first-mentioned process has already led, by the continual movement of the fuel particles, to a concentration of the gasification process and to an increase in the ignition and reaction rates.
In this process it has been difficult until now to bring in fresh fuel, which in principle was blown in from the side or from below, which will lead to a fairly large energy consumption.
The second process, gasification in the floating state, can generally only be carried out with very fine fuel dust, because the path inside the reaction chamber is too short to be able to fully gasify particles. quite large. The present invention represents a combination of these two methods.
According to the invention, the fuel is fed centrally from above, and is distributed radially from the inside to the outside on a grid, while the gasifying agent arrives from below through the bars of the grid. , and this under a pressure such that at least part of the fuel to be gasified is lifted and gasified in the floating state. The heat of reaction is then provided by partial combustion of the fuel.
The gasifying agent penetrating from below is advantageously preheated, and then, to improve the heat balance of the process, the sensible heat contained in the gas obtained can be used for the heating.
Advantageously, the unburned or half-burned fuel particles entrained by the evolved gas are again separated again in the gasifier itself and are immediately fed into the fuel bed.
The temperature in the reaction chamber can be regulated within limits determined by a corresponding adjustment of the air fine. It has been found to be advantageous to set the reaction temperature high enough so that slag and ash in the liquid state can be removed. To ensure continuous work of the gasifier, the fuel supply will be adjusted so that the renewal of the fuel corresponds each time to what is removed by the gasified fuel particles.
In the figures, there are shown various examples of embodiments of the device necessary for the execution of the invention, and in fact: - Figures 1 and 4 show sections in two sets of embodiments of the device, according to the invention : - Figure 2 is a section through the gasifier, without outer casing and with drive of the inner distributor cone - Figure 3 is a simplified embodiment similar to Figure 2.
The fuel feed pipe is designated in all cases by 1. 2 is the separator, 3 the gasification chamber. A tube 12 is connected to the tip of the conical separator, which is initially wider, then narrows, into which partially penetrates, through a tip 11, the fuel feed pipe. At the lower end of the Intermediate piece 12 is
<Desc / Clms Page number 2>
connected to the distributor 5, which comprises an outer cone 15 and an inner cone 25. The lower end of the separator 2, the intermediate piece 12 and the outer cone 15 are surrounded by a hollow cylinder 13, which at the same time represents the wall: Inside of the gasification chamber 3. The outer wall of the gasification chamber is denoted by 23.
The inner cone 25 is hollow on the inside and is in communication through openings 35 with a cylindrical space 16 which connects to the air distribution space 6. The gasification air is fed centrally from below through a pipe 7. In the present example, the pipe comprises two concentric pipes engaged one in the other, the inner pipe receiving hot air through a pipe 17 and the outer pipe receiving cold air through a pipe 27. . The air distribution or distribution chamber 6 is separated at the top, by a screen 8, from an annular air distribution chamber 18 which is internally limited by the walls of the cylindrical connecting chamber 16. 9 is a grid. annular. The annular grid can be of any conformation.
A particularly suitable shape is obtained when it is provided with involute-shaped grid bars, because it is therefore possible to keep constant over their entire length the distance between the various grid bars and thus the passage of 1 '. air.
The inner cone 25 has at its tip a cap 19 in the form of a roof, the position of which can be adjusted in height by means of a transmission 20. By this adjustment possibility, the quantity of fuel supplied to the grate can be adjusted. A space or chamber 4 is connected upwards to the reaction chamber 3 in the form of a hollow cylinder, which is limited on the one hand by the wall 22 of the conical separator 2, on the other hand by a wall 24 also of conical appearance. At the upper end the chamber 4 passes again into a hollow cylinder 14 which is limited at the top by the cover 21, while between its inner wall and the cover there remains a narrow slit 26.
In the middle, the cover has a pipe 30 which protrudes slightly downwards into the separation chamber 2 and to which the gas discharge pipe 31 is connected at the top.
Both the walls of the chambers 3 and 4 as well as the cover 21 and the evacuation sleeve 30 for the gas are advantageously lined with refractory bricks which can be welded together and can then be fitted, behind these bricks, with cooling pipes for cooling with l. air, water or steam. When we want to work with particularly high reaction temperatures, which is the case for example when the slag has to be removed in the liquid state, we can also build these walls as uncooled walls made only of refractory bricks weldable together .
The fuel feed pipe is in principle provided with water or steam cooling, as well as the top of the separator cone with the sleeve 12 connected to it and the distribution cone, i.e. say all the parts which are arranged inside the cylindrical wall 13. The gasification chamber 3 and the gas chamber 4 which connects to it are advantageously surrounded by an insulating envelope which is held by a sheet metal jacket 10 .
In operation, the fuel is brought from above through pipe 1, it fills part of the top of the cone and arrives through the intermediate part 12 and the distributor 5, on the grid 9. The gasification air is brought from below through line 7, under pressure; it first arrives in the chamber 6, partially cools the inner cone 25 and, moreover, passes through the sieve 8 into the chamber 18 which is located under the grid.
By the arrangement of the sieve and the exact limitation of the passage chamber 18, by the inner and outer guide walls a uniformly distributed air stream arrives under the grid 9 and from 1à, through the intervals between bars of the grid, arrives under the fuel: The thickness of the fuel layer on the one hand and the pressure of the gasification air on the other hand are chosen so that the fuel layer is set in undulating motion, at least a part individuals
<Desc / Clms Page number 3>
the fuel being lifted by the air and gasified in a floating state in the reaction chamber.
The gas produced arrives through the chambers
4 and 14 and the slot 26 in the separator 2, where the flying coke is separated entrained by the double change of direction at the upper wall of the wall 22 and at the lower edge of the pipe 30. This flying coke collects in the lower part of the separator 2 in the form of a funnel and returns from 1à, together with the fresh fuel, to the distributor 5. The purified gas passes through the sleeve 30 into the gas channel 31 connected there, from where it can be taken to use elsewhere.
In FIG. 2, the outer casing or path and the thermal insulation have been left aside for simplicity. The inner cone 25 is here equipped with vanes 35 and can be driven by a transmission with angle wheels 280 This results in a centrifugal effect which contributes to the uniform expansion of the fuel layer over the entire width of the tube. la grïlleo The grid 9 itself can also be shaped so as to be able to rotate and is set in a rotational movement, in this case., by a grid control 29
Figure 3 shows a simplified embodiment of the gazellor. Here the outer cone of the distributor is missing. The inner wall
13 of the reaction chamber 3 simultaneously forms the outer wall of the distributor 5.
The inner cone 25 is provided here also with vanes 35. To obtain a uniform distribution of a thin layer, the lower end 33 of the inner wall 13 is somewhat thickened. The intermediate piece 12 is also omitted, the pipe 1 arrives through its lower end 11 directly into the distributor 5 limited by the wall 13, which distributor is connected immediately from the top of the separation funnel 2.
CLAIMS.
1. A method of gasifying grain fuel with a particle size ranging from dust to lumpy state, which is fed onto a grid in a thin layer relatively to its lateral extension, and which is set in undulating motion by a gasifying agent, characterized in that the fuel is fed centrally from above and is distributed radially from the inside to the outside on the grate, while the gasifying agent arrives through the interstices of the grate under pressure such that at least part of the fuel to be gasified is lifted and gasified while in a floating state, the heat of reaction being provided by the partial combustion of the fuel itself.