DE1021115B - Method and device for the gas-tight discharge of ash from a gasification room - Google Patents

Description

Verfahre. und Einrichtung zur gasdichten Austragung von Asche aus einem Vergasungsraum Die- Erfindung betrifft ein Verfahren zur gasdichten Austragung stückiger oder grobkörniger Asche aus einem unter Überdruck stehenden, zur Vergasung staubförmiger Brennstoffe, insbesondere in der Schwebe mit Sauerstoff und Wasserdampf dienenden Reaktionsraum. Ferner betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.Proceed. and device for gas-tight discharge of ash a gasification chamber The invention relates to a method for gas-tight discharge Lumpy or coarse-grained ash from a pressurized, for gasification Powdered fuels, especially in suspension with oxygen and water vapor serving reaction space. The invention also relates to a device for implementation this procedure.

Es ist bekannt, staubförmige Brennstoffe mit Sauerstoff und Wasserdampf zu vergasen. In neuerer Zeit hat ein Vergasungsverfahren für staubförmige Brennstoffe besondere Verbreitung gefunden, bei dem der Breimstaub in homogener Mischung mit dem Sauerstoff und gegebenenfalls Wasserdampf in einen auf hoher Temperatur befindlichen Reaktionsraum eingeblasen wird, so daß die Umsetzung zwischen dem festen Kohlenstoff und den gasförmigen Vergasungsmitteln in der Schwebe, d. h. unter Gleichstrom von Kohlenstoff und Vergasungsmitteln erfolgt, Die Vergasungsrückstände liegen zum großen Teil dabei in feinverteiltem Zustand vor und werden mit dem Nutzgas aus dem Reaktionsraum herausgeführt. Ein Teil der Vergasungsrückstände fällt jedoch in Forin einer flüssigen Schlacke an, die dann durch eine Abzugsöffnung aus dem Reaktionsraum abläuft und durch Berühren mit gekühlten Wandflächen oder durch Hineinfallen in Wasser erstarrt und den Reaktionsrauin schließlich in mehr oder weniger stückiger Form verläßt.It is known to use pulverulent fuels with oxygen and water vapor to gas. More recently, there has been a gasification process for pulverized fuels Particularly widespread found in which the pulp dust in a homogeneous mixture with the oxygen and possibly water vapor in a located at high temperature Reaction space is blown in, so that the reaction between the solid carbon and the gaseous gasifying agents in suspension, d. H. under direct current of Carbon and gasification agents takes place, the gasification residues lie to the great Part of it in a finely divided state and are removed from the reaction chamber with the useful gas led out. However, part of the gasification residue falls in the form of a liquid Slag, which then runs out of the reaction chamber through an exhaust opening and solidified by touching cooled wall surfaces or by falling into water and finally leaves the reaction area in a more or less lumpy form.

Solange in dem Vergasungsraum ein sich von Normaldruck nicht nennenswert unterscheidender Überdruck herrscht, bereitet die Austragung der grobkörnigen oder stückigen Asche keine Schwierigkeiten. Sie wird einfach aus einer Tauchtasse, in die sie aus dein Reaktionsraum hineingelangt ist, mittels Abstreifer entfernt. Wenn jedoch die Vergasung unter erhöhtem Druck, beispielsweise bei einem Druck von 20 atü und mehr, erfolgen soll, so ist die Abdichtung des sich unten an den Reaktionsraum anschließenden Schlackenabzuges mittels einer Tauchtasse nicht ausführbar. In diesem Falle muß die Entfernung der Asche aus dem unter erhöhtere Druck stehenden Reaktionsraum auf anderem Wege erfolgen, für den die Erfindung einen vorteilhaften Vorschlag macht. Die Erfindung bedient sich dabei eines in der Technik bekannten Verfahrens zur Überführung eines staubförmigen Gutes von einem Raum erhöhten Druckes in einen Raum niedrigeren Druckes. Dieses bekannte Verfahren besteht darin, daß das staubförmige Gut durch einen rohrartigen Kanal zwischen den beiden Räumen unterschiedlichen Druckes gefördert wird, wobei der rohrartige Kanal so ausgebildet ist, daß die Fördereinrichtung, die den Staub in den Kanal hineindrückt, beispielsweise ein hin- und hergehender Kolben, einen aus dein staubförmigen Gut bestehenden Stopfen. erzeugt. der das Dichtungselement zwischen den beiden Räumen unterschiedlichen Druckes darstellt. Durch eine geeignete Formgebung des zwischen den Räumen verlaufenden Kanals ist es möglich, den Staubstopfen praktisch beliebig dicht zu machen, so daß erhebliche Druckdifferenzen zwischen den beiden Räumen auch dann noch aufrechterhalten werden können, wenn der Staubstopfen längere Zeit stehenbleiiben muß, ohne daß von dein Förderkolben weitere Staubmengen in den Kanal gedrückt «-erden. Der Vorteil dieser bekannten Einrichtung besteht darin, daß der Grad der Abdichtung zwischen den beiden Räumen unabhängig ist von einem Ausschleißen des Kanals.As long as normal pressure is not significant in the gasification chamber There is a distinctive overpressure, preparing the discharge of the coarse-grained or lumpy ash no trouble. It is simply turned into a dip cup which it got out of your reaction chamber, removed by means of a scraper. if however, the gasification under increased pressure, for example at a pressure of 20 atü and more, is to be done, the sealing of the bottom of the reaction chamber subsequent slag removal by means of an immersion cup cannot be carried out. In this The trap must be the removal of the ash from the reaction space, which is under increased pressure take place in another way, for which the invention makes an advantageous proposal. The invention makes use of a transfer method known in the art a powdery material from a room with increased pressure to a room lower Pressure. This known method consists in that the powdery material through promoted a tubular channel between the two spaces of different pressure is, wherein the tubular channel is designed so that the conveyor, which pushes the dust into the duct, for example a reciprocating one Piston, a stopper made from your powdery material. generated. of the sealing element represents different pressure between the two spaces. Through a suitable Shaping the channel running between the spaces, it is possible to use the dust plug to make practically any tight, so that significant pressure differences between the two rooms can still be maintained even if the dust plug must remain standing for a long time without further amounts of dust from your delivery piston pressed into the canal. The advantage of this known device is there in that the degree of sealing between the two spaces is independent of a wearing out of the channel.

Dieses bekannte Abdichtungsverfahren versagt jedoch, wenn es sich um ein grobkörniges oder gar stückiges Gut handelt. Selbst bei sehr hohen Drücken läßt sich aus einem solchen Gut kein Stopfen aufbauen, der eine für den angegebenen Zweck ausreichende Dichtigkeit beisitzt.However, this known sealing method fails if it does is a coarse-grained or even lumpy good. Even at very high pressures no plug can be built from such a good, the one for the specified one Purpose is sufficient tightness.

Die Erfindung besteht nun darin, daß die stückige oder grobkörnige Asche mit einem feinkörnigen oder pulverförmigen Stoff unter dem Betriebsdruck des Reaktionsraumes vermischt und das Genfisch unter Bildung eines gasdichten Stopfens durch eine Rohrleitung in eine unter Normaldruck stehende Siebeinrichtung gefördert wird, in der die stückigen Anteile von den pulverförmigen Anteilen getrennt werden, und letztere anschließend zum mindesten teilweise zur Vermischung mit weiteren -Mengen stückiger oder grobkörniger Asche wiederverwendet werden. Der feinkörnige oder pulverförmige Zusatzstoff, der die Lücken zwischen den Ascheteilen ausfüllt, bildet im Zusammenhang mit diesen einen gasdichten Stopfen, der, wenn man die Mischungsverhältnisse und die Preßdrücke richtig wählt, die gewünschte Gasdichtigkeif aufweist. Als Zusatzstoff kommt an sich jeder Stoff in Frage, der bei den angewendeten Temperaturen genügende Festigkeit besitzt. Beispielsweise kann man feingemahlenen Sand od. dgl. verwenden oder auch staubförmige Vergasungsrückstände, die entweder aus dem Nutzgas abgeschieden worden sind oder die sich aus der grohstückigen Asche durch die Verdichtung innerhalb des Übergangsrohres bilden.The invention consists in the fact that the lumpy or coarse-grained Ash with a fine-grained or powdery substance under the operating pressure of the Reaction chamber mixed and the Geneva table to form a gas-tight stopper conveyed through a pipeline into a screen device under normal pressure in which the lumpy parts are separated from the powdery parts, and the latter then at least partially for mixing with other quantities lumpy or coarse-grained ash can be reused. The fine-grained or powdery Additive that fills the gaps between the ash pieces forms related with these a gas-tight stopper, which, if you have the mixing ratios and correctly selects the pressing pressures, the desired gas tightness having. Any substance can be used as an additive at the temperatures used has sufficient strength. For example, you can od finely ground sand. Like. use or dusty gasification residues either from the useful gas have been deposited or which arise from the lumpy ash due to compaction form within the transition pipe.

Obwohl die vorstehenden Ausführungen in erster Linie auf ein `'ergasungsverfahren Bezug nehmen, bei dem der staubförmige Brennstoff unter Druck in der Schwebe vergast wird, so sind sie jedoch auch für andere Vergasungsverfahren anwendbar, bei denen die Vergasungsrückstände zum mindestens teilweise in Form einer stückigen oder grobkörnigen Asche anfallen.Although the foregoing is primarily based on a '' gasification process Reference in which the pulverulent fuel gasifies under pressure in suspension however, they can also be used for other gasification processes in which the gasification residues at least partially in the form of a lumpy or coarse-grained one Ash accrues.

In der Zeichnung ist eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in vereinfachter Form dargestellt.In the drawing is a device for carrying out the invention Procedure shown in simplified form.

Die Vergasung unter Druck findet in dem 1'ergasungsraum 1 statt, von dem nur der untere Teil des feuerfesten Mauerwerks 2 und die Austrag-. öffnung 3 für die grobkörnigen Vergasungsrückstände dargestellt sind. Die grobkörnige Asche sammelt sich in einem Aschenraum 4 an und gelangt über die Leitung 5 in eine Mischeinrichtung 6. In diese Mischeinrichtung 6 gelangt ferner durch die Leitung 7 ein feinkörniger Stoff, beispielsweise feinkörniger Sand oder feinkörnige Asche, der aus einem Zulaufrohr 8 in den Kanal 7 gelangt und dort mittels des Kolbens 9 zu einem Stopfen verdichtet wird. Die Widerstandskraft in dcrn Kanal 7 wird durch eine gewisse Verengung dieses Kanals bei 10 hervorgerufen. In der Mischeinrichtung 6, die wegen der verhältnismäßig hohen Temperatur der grobkörnigen Asche gegebenenfalls mit einem wassergekühlten Mantel 11 und/oder wassergekühlten Rührarmen versehen ist, werden die feinkörnigen und die grobkörnigen Anteile sorgfältig miteinander gemischt und gelangen dann durch das Rohr 12 in eine Fördereinrichtung 13. die im wesentlichen so arbeitet wie die Verdichtungseinrichtung 7, 9, die das feinkörnige Gut in die Mischeinrichtung 6 einbringt. Die Fördereinrichtung 13 besteht aus einem Rohr 14 und einem sich in diesem Rohr hin- und herbewegenden Kolben 15, der über ein Gestänge 16 von einer nicht dargestellten Antriebseinrichtung angetrieben wird. Der Stopfen aus dem Gemisch aus feinkörnigem Gut und grobkörniger Asche gelangt durch das Rohr 17 in eine Siebeinrichtung 18, in der das feine Gut von den grobkörnigen Anteilen abgetrennt wird. Das feinkörnige Gut wird in dem Trichter 19 gesammelt und gelangt durch die Rohrleitung 20 in den. Bodenbehälter 21 eines Elevators, der dieses Gut durch die Leitung 22 in das Zuteilrohr 8 fördert. Die grobkörnigen Anteile werden durch die Abzugsöffnung 23 abgezogen und fallen in einen Transportwagen 24.The gasification under pressure takes place in the 1'ergasungsraum 1 from which only the lower part of the refractory masonry 2 and the discharge. opening 3 for the coarse-grained gasification residues are shown. The coarse-grained ash collects in an ash chamber 4 and reaches a mixing device via line 5 6. In this mixing device 6 also passes through the line 7 a fine-grained Substance, for example fine-grain sand or fine-grain ash, that comes from a feed pipe 8 enters the channel 7 and there compressed by means of the piston 9 to form a plug will. The resistance in the canal 7 is increased by a certain narrowing of this Channel at 10. In the mixing device 6, which because of the relatively high temperature of the coarse-grained ash, if necessary with a water-cooled Jacket 11 and / or water-cooled stirring arms are provided, the fine-grained and the coarse-grained fractions are carefully mixed together and then pass through the tube 12 in a conveyor 13. which operates essentially as the Compaction device 7, 9, which feeds the fine-grain material into the mixing device 6 brings in. The conveyor 13 consists of a tube 14 and a in this pipe reciprocating piston 15, which is via a linkage 16 of a drive device, not shown, is driven. The stopper from the mixture from fine-grained material and coarse-grained ash passes through the pipe 17 into a sieve device 18, in which the fine material is separated from the coarse-grained parts. The fine-grained one Good is collected in the funnel 19 and passes through the pipeline 20 into the. Bottom container 21 of an elevator that feeds this material through line 22 into the metering pipe 8 promotes. The coarse-grained fractions are drawn off through the draw-off opening 23 and fall into a trolley 24.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung gelangt die Asche so, wie sie im Gaserzeuger anfällt, aus dem Aschenraum 4 über die Rohrleitung 5 in die Mischeinrichtung 6. Es ist jedoch auch möglich, in den Weg zwischen Aschenraum 4 und Mischeinrichtung 6 eine gleichfalls druckdicht arbeitende Vorbrecheinrichtung einzuschalten, die die in sehr unterschiedlicher Stückigkeit anfallende Asche auf eine gewünschte Korngröße oder Korngrößenverteilung vorzerkleinert. Ferner kann man zwischen einer solchenVobrecheinrichtungund der Mischeinrichtung6, beispielsweise im Zuge der Leitung 5, eine besondere Zuteileinrichtung vorsehen, die ein chargenweises Einfüllen der vorgebrochenen Asche in die Mischeinrichtung bewirkt, wenn sich in Anpassung an den Vergasungsbetrieb oder den gegebenenfalls schwankenden Anfall an stückiger Asche eine unstetige Aschenaustragung als zweckmäßiger erweisen sollte.In the above-described embodiment of the invention arrives the ash as it occurs in the gas generator from the ash chamber 4 via the pipeline 5 in the mixing device 6. However, it is also possible in the path between the ash chamber 4 and mixing device 6 a also pressure-tight working pre-crushing device to turn on the ash, which is produced in very different pieces pre-crushed to a desired grain size or grain size distribution. Furthermore can between such a breaking device and the mixing device 6, for example in the course of line 5, provide a special allocation device, which is a batch Filling the pre-crushed ash into the mixer causes when in Adaptation to the gasification operation or the possibly fluctuating occurrence lumpy ash, an inconsistent ash discharge should prove more expedient.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur gasdichten Austragung stückiger oder grobkörniger Asche aus einem unter C'berdruck stehenden, zur Vergasung staubförmiger Brennstoffe, insbesondere in der Schwebe mit Sauerstoff und Wasserdampf dienenden Reaktionsrauen, dadurch gekennzeichnet, daß die Asche mit einem feinkörnigen oder pulverförmigen Stoff unter dem Betriebsdruck des Vergasungsraumes vermischt und das Gemisch unter Bildung eines gasdichten Stopfens durch eine Rohrleitung in eine unter Normaldruck stehende Siebeinrichtung gefördert wird, in der die stückigen Anteile von den pulverförmigen Anteilen getrennt werden, und letztere anschließend zum mindestens teilweise zur Vermischung mit weiteren Mengen stückiger oder grobkörniger Asche wiederverwendet werden. PATENT CLAIMS: 1. Method for gas-tight discharge of lumpy or coarse-grained ash from a pressurized, dusty for gasification Fuels, especially those used in suspension with oxygen and water vapor Reaction roughness, characterized in that the ash with a fine-grained or powdery substance mixed under the operating pressure of the gasification chamber and the mixture through a pipe to form a gas-tight plug screen device under normal pressure is promoted, in which the lumpy Parts are separated from the powdery parts, and the latter subsequently at least partially for mixing with other quantities of lumpy or coarse-grained Ashes can be reused. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als pulverförmiger Zusatzstoff feingemahlener Sand od. dgl. oder pulverförmige Vergasungsriicl;stände, die aus dem erzeugten Nutzgas an anderer Stelle abgeschieden «-erden, verwendet werden. 2. The method according to claim 1, characterized in that that as a powdery additive or finely ground sand. Like. Or powdery Gasification equipment that is deposited from the useful gas generated elsewhere «-Erden, can be used. 3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine gasdichte und druckfeste -Mischeinrichtung, in die die stückige Asche au: dein Vergasungsraum gelangt und in die der feinkörnige oder pulverförmige Zusatzstoff unter Aufrechterhaltung des gasdichten Abschlusses eingebracht wird, eine der 11ischeinrichtung nachgeschaltete Austragevorrichtung, in der das Gemisch aus stückiger Asche und Zusatzstoff mittels einer Art Stopfenpresse zu einem gasdichten Stopfen verdichtung und durch eine Rohrleitung gedrückt wird, eine Siebeinrichtung, in der die stückige Asche von den Feinanteilen getrennt wird, und eine Rückführeinrichtung, mittels deren der abgetrennte Feinanteil als Zusatzstoff der Mischeinrichtung wieder zugeführt wird. d. 3. Device for performing the method according to claim 1 or 2, characterized by a gas-tight and pressure-tight mixing device, into which the lumpy ashes enter your gassing chamber and into which the fine-grained or powdery additive while maintaining the gas-tight seal is introduced, a discharge device downstream of the table device, in which the mixture of lumpy ash and additive by means of a kind of plug press is compressed into a gas-tight plug and pushed through a pipeline, a screening device in which the lumpy ash is separated from the fines, and a return device, by means of which the separated fine fraction as an additive is fed back to the mixing device. d. Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Stopfenpresse zum Einbringen des Zusatzstoffes in die Mischeinrichtung. Device according to Claim 3, characterized by a plug press for introducing the additive into the mixing device. 5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder -1, dadurch gekennzeichnet, daß die 'Tischeinrichtung einen wassergekühlten Mantel und wassergekühlte Rührarme aufweist. 5. Device according to claim 3 or -1, characterized in that the 'table device has a water-cooled jacket and water-cooled agitator arms. 6. Einrichtung nach eirein der Ansprüche 3 bi: 5, gekennzeichnet durch eine Brecheinrichtung. in der die stückige Asche vor Eintritt in die 11ischeinrichtung auf eine gewünschte Korngröße oder Korngrößenverteilung vorgebrochen wird. 6. Establishment according to one of claims 3 to 5, characterized by a breaking device. in the lumpy ash to a desired before entering the 11ischeinrichtung Grain size or grain size distribution is pre-broken. 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, gekennzeichnet durch eine Zuteileinrichtung im Wege der Asche vom Vergaser zur Mischeinrichtung zur chargennveisen Zufuhr der Asche zur Mischeinrichtung.7. Setup after a of claims 3 to 6, characterized by an allocation device by way of the ashes from the gasifier to the mixing device for the batch feed of the ash to the mixing device.