DE3237454T1

DE3237454T1 - Brennstoff-verbrennungsofen

Info

Publication number: DE3237454T1
Application number: DE823237454T
Authority: DE
Inventors: John A. 90274 Rolling Hills Estates Calif. Hardcrove; Charles I. 90274 Palos Verdes Estates Calif. Dalley; Hideo 90503 Torrance Calif. Iwata; Douglas B. 90501 Torrance Calif. Sheppard
Original assignee: TRW Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1981-03-17
Filing date: 1982-03-11
Publication date: 1983-07-28
Anticipated expiration: 2002-03-12
Also published as: IT1155634B; ZA821798B; IT8267327A0; EP0073830A4; DK509582A; EP0073830A1; MX160386A; PL235462A1; DE3237454C2; EP0073830B1; AU8331382A; WO1982003261A1; CA1181998A; JPH0259362B2; JPS58500420A; NL8220118A; AU551776B2; IL65224A0

Description

DIPL.-ING. CERHARD PULS (1952-1971)

P 32 37 454.2 D-8000 MÜNCHEN 90

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TE LE FON : (089) 66 20 5 I TELEGRAMM: PROTECTPATENT TELEX: j 24070

IA -56 666

¹¹ Brennstoff-Verbrennungsofen" Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft allgemein Brennstoff-Verbrennungsofen und bezieht sich insbesondere auf einen aschebildenden Verbrennungsofen, dessen Brennstoff Kohlenstaub ist. frei fin Verbrennen und Vergasen von Kohle dürfen sich in der Verbrennungskammer keine nichtbrennbaren Aschen und Mineralstoffe ansammeln, da es sonst zu ernsthaften Betriebsproblemen kommt. In einem aschebildenden Verbrennungsofen wird die Temperatur auf ausreichender Höhe gehalten, um die Asche durch das Einwirken von Scherkräften und/oder Schwerkräften auf die Schlacke in flüssiger Form entfernen zu können. Diese aschebildende Fähigkeit hat auch Vorteile im Hinblick auf den Betrieb von nachgeschalteten Vorrichtungen zum Zusammenwirken mit der Strömung des Produktes. . ^

Die Anforderungen an einen aschebildenden Verbrennungsofen können unterschiedlich sein, beispielsweise die durch die Merkmale eines nachgeschalteten, die Verbrennungsprodukte nutzenden Prozesses auferlegte Gesamtstochiometrie. Unabhängig von diesen unterschiedlichen Anforderungen sollte jedoch ein idealer aschebildender Verbrennungsofen gute Merkmale der Aschegewinnung haben und bei verhältnismäßig niedriger Temperatur arbeiten, um Wärmeverluste auf ein Minimum einzuschränken und den Wirkungsgrad zu maximieren.

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Das Ausmaß der Verbrennung der Kohle in einem aschebildenden Verbrennungsofen hängt teilweise von der beabsichtigten Verwendung der gasförmigen Verbrennungsprödukte ab. Wenn der Verbrennungsofen z.B. für die Erzeugung von Gas zur Verwendung als Brennstoff in einem herkömmlichen Kraftwerk oder in chemischer; Verfahren benutzt werden soll, sollten die aus der Brennkammer austretenden Gase noch einen ziemlich hohen Gehalt an Unverbranj;.-tem haben. Wenn also ein Kohleverbrennungsofen als ein solcher Gasgenerator verwendet werden soll, sollte der Verbrehnungspro-* zeß in einer an Brennstoff verhältnismäßig reichen Umgebung erfolgen» Ausgedrückt in Stöchiometrie heißt das_s daß ein stöchiometrisches Verhältnis von nur 0,3 für eine anschließende Verbrennung in einem Kessel oder zur Verwendung als Ausgangsmaterial in einem chemischen Verfahren wünschenswert sein ka:nn_; Sollte das Gas zur unmittelbaren Benutzung in einem Verbrennung!;;.· oder Wärmeaustauschverfahren bestimmt sein, könnte es wünschenswert sein, ein Gas mit höherer Temperatur zu liefernj, welches jedoch einen niedrigeren äquivalenten Wärmewert der im Gas enthaltenen unverbrannten Stoffe hätte. Das ließe sich erzielen durch eine vollständigere Verbrennung der Kohle in dem aschebildenden Verbrennungsofen,, d.h. bei einem höheren stöchiometrischen Verhältnis.

Als weiteres Beispiel wäre die erwünschte Stöchiometrie eines aschebildenden Verbrennungsofens ganz anders, wenn die Abgabe·=» gase in einem magnetohydrodynamischen Generator elektrischen Stroms, einem MHD-Generator verwendet werden sollten. Ein MHD-Generator arbeitet mit einem Plasma von hoher Temperatur und hoher Geschwindigkeit, welches durch ein Magnetfeld geleitet wird, um unmittelbar Elektrizität zu erzeugen^ ohne daß dazu drehbare Maschinen verwendet werden. Für einen derartigen An-« wendungsfall können die gasförmigen Erzeugnisse der ascheolldenden Verbrennungsstufe einen geringeren Gehalt an Unyerbranntem und eine höhere Temperatur sowie einen höheren· spezifischen! Wärmeinhalt haben. Die Verbrennungser Zeugnisse können dann :ne«h dem Verlassen des aschebildenden Verbrennungsofens einer weite

ren Verbrennung unterworfen werden. Den austretenden Gasen kann zu diesem Zweck zusätzliches Oxydationsmittel und manchmal auch zusätzlicher Brennstoff hinzugefügt werden. Unabhängig vom Endzweck, für den die Verbrennungserzeugnisse bestimmt sind und den dadurch an den Verbrennungsofen gestellten unterschiedlichen Anforderungen sollte der aschebildende Verbrennungsofen idealerweise doch eine gute Schlackegewinnung ermöglichen und verhältnismäßig niedrige Betriebstemperaturen haben.

In einem Anwendungsfall eines Kohleverbrennungsofens hängt die gewünschte Stöchiometrie des Verbrennungsprozesses von den Erfordernissen der nachgeschalteten Anwendung ab. Ein zufriedenstellender Betrieb des Verbrennungsofens und zufriedenstellende Verbrennüngsprodukteigenschaften hängen auch von der ■'Temperatur und■■Zusammensetzung des Oxydationsgases sowie der Aft und Größe der Kohleteilchen ab. Die Auswahl geeigneter Parameter, mit denen die Erfordernisse der nachgeschalteten Anwendung erfüllt werden, schließt typischerweise eine Anzahl praktischer Auslegungskompromisse ein. So kann z.B. den Erfordernissen der nachgeschalteten Anwendung immer noch Genüge getan werden, wenn das Oxydationsgas auf eine höhere Temperatur vorerwärmt wird und dadurch Reaktionen bei niedrigerem stöchiometrischem Verhältnis möglich werdenj aber das würde natürlich entweder den Verbrauch von mehr Energie in der Vorwärmstufe oder das Hinzufügen eines Wärmeaustauschers erforderlich machen. Die erste dieser Alternativen kann mit dem Gesamtenergiebedarf der Anwendung in Einklang stehen oder nicht, und die zweite kann unter Umständen nicht einmal durchführbar sein.

Die angemessene Wahl des stöchiometrischen Verhältnisses in einem aschebildenden Verbrennungsofen ist ferner von kritischer Bedeutung für den Betrag der Aschegewinnung. Wenn das Verhältnis zu niedrig ist, besteht die Tendenz, daß auch die Temperaturen niedrig sind und sich die Asche nicht ausreichend verflüssigt, um die Gewinnung zu erleichtern. Wenn umgekehrt das Verhältnis zu hoch ist, kann die Temperatur so hoch sein, daß ein wesent-

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licher Anteil der Asche durch Verdampfen verloren geht. Zu mindest in der Theorie ging man davon aus, daß der wirksame ,Aschebildungsbereich oberhalb 0,U und bis zu 1,0 für den Verbrennungsofen als ganzes läge. Die zur Befriedigung der Bedürfnisse der nachgeschalteten Anwendung erwünschte Stöchiometrie kann jedoch unter Umständen nicht in diesen theoretische: Schlackebildungsbereich fallen. Wenn z.B. der Verbrennungsofen als Gasgenerator eingesetzt werden soll, könnte ein stöchiometrisches Verhältnis von nur 0,3 bevorzugt werden.

Auf jeden Fall ist klar, daß ein Kohleverbrennungsofen dieser allgemeinen Art idealerweise geeignet sein sollte, die Gesamt« stöchiometrie des Verbrennungsofens und weitere Merkmale des aschebildenden-Verbrennungsofens mit den Anforderungen de? nachgeschalteten Anwendung des Verbrennungsofens in Einklang zn bringen. Ferner sollte der aschebildende Verbrennungsofen ein hohes Ausmaß an Aschegewinnung, verhältnismäßig geringen Wärmeverlust und infolgedessen einen verhältnismäßig hohen Wärmewirkungsgrad ermöglichen. Zusätzlich sollte die Brennstof-fnutzung komplett sein, d.h. es sollte kein unverbrannter Kohlenstoff den Verbrennungsofen verlassen. Mit bekannten Verbrennungsofen isb es nicht möglich gewesen, alle diese Ziele gleichzeitig zu erreichen. So ist z.B. in herkömmlichen Verbrennungsofen gute Asehegewinnung nicht verträglich mit einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur und einem niedrigen stöchiometrischen Verhältnis.

Zur Lösung dieser Schwierigkeiten wird in US-PS h 21? 132von Bürge et al. vorgeschlagen, eine axiale und eine tangentiale Strömung eines Oxydationsgases so zu kombinieren^ daß die Verbrennung der Brennstoff teilchen im wesentlichen komplett .ist,, ehe die Teilchen ataf die Wände der Brennkammer aufprallen,.. Obgleich dies Verfahren in vielerlei Hinsicht zufriedenstellend, ist, ist es nicht genau auf die oben umrissenen speziellen Probleme ausgerichtet. Mindestens in einer Hinsicht- ist das Patent an Bürge et al. typisch für Kohleverbrennungstechsiiken

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des Standes der Technik, denn das Oxydationsgas fließt in einem kontinuierlichen Muster, in welchem eine axiale Geschwindigkeitskomponente vom Kopfende zum Ausgangsende gerichtet ist. In keinem nach diesem Prinzip arbeitenden Verbrennungsofen ist eine gute Aschegewinnung mit niedrigem Wärmeverlust und vollständigem Kohlenstoffaufbrennen unter allen interessierenden Betriebsbedingungen kombiniert.

Deshalb besteht beträchtlicher Bedarf an einem Kohleverbrennungsofen, der einen hohen thermodynamisehen Wirkungsgrad und annehmbar hohe Sätze an Ascheabfuhr ermöglicht und an thermodynamisch^ Anforderungen eines nachgeschalteten Prozesses oder einer nachgeschalteten Anwendung anpaßbar ist. Die vorliegende Erfindung erfüllt dies Bedürfnis.

Zusammenfassung der Erfindung ^! ·■ "

Die Erfindung besteht in einem aschebildenden Kohleverbrennungsofen mit einem Kopfende und einem Ausgangsende, in den ein Oxydationsmittel so eingeführt wird, daß mindestens ein Teil desselben vom Ausgangsende weg zum Kopfende fließt, während Kohle in das zum Kopfende fließende Oxydationsmittel eingeführt wird, um eine Anfangsphase der Verbrennung im Kopfende zu schaffen. Die Verbrennung in dieser ersten Phase kann bei einem stöchiometrischen Verhältnis erfolgen, welches viel niedriger ist als das des Verbrennungsofens als Ganzem.

Zwar entstand die Erfindung zu dem Zweck, ein bei Kohleverbrennungsöfen auftretendes Problem zu lösen, aber sie ist ebenso anwendbar bei Verbrennungsofen für andere Brennstoffe. Die wesentlichen Elemente der Erfindung im weitesten Sinne bestehen in einer Einrichtung zum Einführen eines Oxydationsmittels in solcher Jiieise, daß ein Teil desselben zum Kopfende fließt und in einer Einrichtung zum Einspritzen von Brennstoff in diesen Oxydationsmittelanteil, um die erste Phase der Verbrennung im Kopf-

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ende zu verwirklichen.

Grundlegend und allgemein weist die Erfindung in ihrer Verwirklichungsform als Verbrennungsofen für 'Kohlenstaub eine Brennkammer mit einem Kopfende und einem Ausgangsende_t eina Einrichtung zum Einspritzen von Kohlenstaub in das Kopfende,, eine Einrichtung zum Einspritzen eines Oxydationsgases In Umfärigsrichtung in die Kammer, eine Einrichtung zum Entfernen der nichtverbrennbaren Asche aus der Kammer sowie eine Einrichtung auf, die am Ausgangsende angeordnet ist um einen Auslaß für im wesentlichen gasförmige VerbrennungserZeugnisse zu bilden. Gemäß dem wichtigsten Aspekt sind die Einrichtungen zum Einspritzen des Oxydationsgases und des Kohlenstaubs so gestaltet, daß zumindest ein Teil des Oxydationsgasstromes zum Kopfende der Kammer fließt um dort mit dem Kohlebrennstoff in der ersten Verbrennungsphase umgesetzt zu werden. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden Gase der ersten Ver~ brennungsphase mit dem restlichen Teil des Oxydationsgases wedter verbrannt, welches zum Ausgangsende der Kammer ■ fließt.-Bei diesem Ausführungsbeispiel kann das stöchiometrisehe Verhältnis in der ersten Verbrennungsphase im Kopfende_r welches etwa einer Hälfte des Gesamtverhältnisses des Verbrennungsofens entspricht, z.B. bei einigen Ausführungsformen nur 0,3 betragen« Im Gegensatz zur allgemein angenommenen Praxis hinsichtlich einer wirksamen Ascheentfernung können außerordentlich gute Merkmale der Ascheentfernung in diesem niedrigen stöchiome™ trischen Bereich erzielt werden.

Wenn der Verbrennungsofen gemäß der Erfindung für die Zufuhr von Gasen hoher Temperatur zu einem MHD-Generator verwendet wird, arbeitet er bei einem stöchiometrischen Gesamtverhältn.is_f, 'weiches so gewählt ist, daß es die bestmögliche Kombination der Aschegewinnungsmerkmale im Kopfende und der Ausgangsgasbedingungen ermöglicht, die den Erfordernissen des MHD-Generators' angepaßt ist« Bei einem gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbei-.spiel wird ein Gesamtverhältnis von ca.- 0,6 angewandt, wobei

das Verhältnis im Kopfende ca. 0,3 beträgt.

Wenn das Oxydationsgas tangential in die Brennkammer eingeführt wird, spaltet es .sich in zwei Ströme auf. Ein Strom hat eine axiale Geschwindigkeitskomponente, die zum Ausgangsende der Kammer gerichtet ist, während der andere Teil eine axiale Geschwindigkeitskomponente hat, die zum Kopfende gerichtet ist, in welches der Brennstoff injiziert wird. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung haben die beiden Ströme etwa den gleichen volumetrischen Strömungsdurchsatz. Da der Brennstoff anfangs mit einem verhältnismäßig niedrigen Volumen an Oxydationsmittel verbrannt wird, erfolgt die Verbrennung der ersten Phase am.Kopfende der Kammer bei verhältnismäßig niedrigem stöchiometriRohem Verhältnis. Eine entsprechend niedrige Reaktionstemperätur und ein verhältnismäßig hoher Wirkungsgrad liegen gleichfalls vor, weil bei der geringeren Temperatur der Wärmeverlust, reduziert ist. Jedoch wird unter diesen Bedingungen eine äußerst wirkungsvolle-Entaschung erreicht. Kurz gesagt ist die Äschebildungsstufe thermodynamisch wirkungsvoller und ermöglicht eine ausgezeichnete Aschegewinnung. Unverbrannte Gase der ersten Verbrennungsphase werden dann mit dem restlichen Strom des Oxy.-dationsgases bzw. mit dem Strom am Ausgangsende umgesetzt, und diese zweite Verbrennungsphase erfolgt bei höherem stöchiometrischem Verhältnis. Wenn z.R. die nachgeschaltete Anwendung des Verbrennungsofens in einem MHD-Generator besteht, kann das Gesamtverhältnis ca. 0,6 bis 0,9 sein, wobei das entsprechende Verhältnis am Kopfende von 0,3 bis 0,45 beträgt. Wegen der verhältnismäßig hohen Temperatur im Ausgangsende kann dieses im Verhältnis kürzer gestaltet werdenals es bei einem herkömmlichen Verbrennungsofen der gleichen Art möglich ist. Hierdurch wird der Wärmeverlust der Kammer verringert und der thermodynamische Gesamtwirkungsgrad des Verbrennungsofens verbessert.

Wenn der Verbrennungsofen als Gasgenerator benutzt werden soll, kann er dadurch.bei verhältnisrnäiüg niedrigem stöchiometrischem Gesamtverhältnis betrieben werden, daß das ganze Oxydationsgas

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zum Kopfende der Kammer abgelenkt und der Strömungr,durchsatz an Oxydationsmittel so geregelt wird, daß sich das gewünschte Verhältnis einstellt. In diesem Fall ergibt sich immer noch eine wirksame Entfernung von Asche im Kopfende der Kammer,. aber da kein Oxydationsmittel unmittelbar zum'■ Ausgangsonde strömen kann, kommt es nicht zu einer zweiten Verbrennungspha.se, um ein höheres stöchiometrisches Gesamtverhältnis zu schaffen., Folglich ist bei diesem Ausführungsbeispiel das Gesamtverhältn i:; für den ganzen Verbrennungsofen das gleiche win das örtliche Verhältnis für die Verbrennungsphase im Kopfende.

Das.Einspritzen von Kohle in die Verbrennungszone der ersten Phase kann mit Hilfe einer Zapfendüse bewirkt werden, die axial im Kopfende angeordnet ist und eine Brennstoffströmung in denjenigen Teil des Oxydationsgases leitet, der zum Kopfende fließt. Gemäß einer Alternative kann Brennstoff durch Brennstoff einlasse injiziert werden, die in Unfangsrichtung .um die Kammer herum vorgesehen sind, um die Strömung in den Bereich des der Oxydationsgasströmung zu richten.

Für die Kammer wird sowohl eine horizontale als auch eine vertikale Gestaltung erwogen. Bei der horizontalen Aueführung gehört zur Einrichtung zum Entfernen von Asche aus der Kammer eine Ascheöffnung, die im Bodenbereich der zylindrischen.Wand der Kammer angeordnet ist. Bei der vertikalen Ausführung ist das Kopfende der Kammer das unterste Ende und der Ausgang das oberste. Die Ascheöffnung ist am Kopfende angeordnet.

Ausgedrückt als Verfahren weist die Erfindung im.weitesten Sinn folgende Schritte auf: Oxydationsgas wird in Umfangsrichtung in eine Kammer eingespritzt, die ein Kopfende und ein Ausgangsenäe hat, und zwar so, daß mindestens ein Teil der Strömung zum Kopfende gerichtet ist. Brennstoff, z.B. Kohlenstaub wird in das Kopfende so eingespritzt, daß eine Verbrennung anfangs bei einem verhältnismäßig niedrigen stöchiornetrischen Verhältnis und niedriger Temperatur erfolgt, und zwar unabhängig von der

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endgültigen Verwendung der gasförmigen Produkte der Verbrennung und unabhängig von der Gesamtstöchiometrie des Verbrennungsofens, unverbrannte Asche wird aus der Kammer entfernt und die .im wesentlichen gasförmigen Verbrennungsprodukte können aus der Kammer entweichen. Im einzelnen gehört zum Schritt des Einspritzens des Öxydationsgases und des Einspritzens des Kohlenstaubs das Einspritzen von Oxydationsgas in tangentialer Richtung in die Kammer an einer Stelle zwischen dem Kopfende und dem Ausgangsende der Kammer, so daß die Oxydationsgasströmung sich in zwei annähernd gleiche Teile aufspaltet, die entgegengesetzte axiale Komponenten enthalten, und das Einspritzen des Kohlenstaubs in den zum Kopfende fließenden Oxydationsgasanteil, wobei eine erste Verbrennungsphase im Kopfende bei einem stöchiometrisehen Verhältnis erfolgt, welches etwa der Hälfte des stöchiometrisehen Gesamtverhältnisses des Verbrennungsofens entspricht. "Bei einem weiteren, als Gasgenerator eingesetzten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im wesentlichen die ganze Oxydationsgasströmung zum Kopfende gerichtet, so daß das stöchiometrische Verhältnis des Kopfendes im wesentlichen das gleiche bleibt wie bei dem nicht als Gasgenerator verwendeten Ausführungsbeispiel.

Anhand des vorstehenden ist klar, daß die Erfindung einen deutlichen Fortschritt auf dem Gebiet der/Kohleverbrennung und Vergasung darstellt. Insbesondere werden mit einem neuartigen Verbrennungsofen gute;Entaschungssätze erzielt und dabei gleichzeitig ein hoher thermodynamischer Wirkungsgrad, geringer Wärmeverlust und vollständige Verbrennung von Kohlenstoff erreicht. Ferner erlaubt der Verbrennungsofen gemäß der Erfindung eine vollständige Anpassung seiner thermodynamisehen Charakteristiken an die eines gewünschten nachgeschalteten Prozesses. Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben. sich.aus der nachfolgenden mehr ins einzelne gehenden Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Pipr. 1 ist eine vereinfachte perspektivische Ansicht eine3 die Erfindung verkörpernden Kohlcmjrbrcnwungnofer;;:; mit dem asche^ildenden Verbrennungsofen und einer Entaschungsvoij-richtung, die auch eine Verbrennung;-;--stufe am Ausgängsende zeigt, die nicht Teil der Erfindung istj

Fig. 2 eine schematische Ansicht des aschebildenden Verbrennungsofens;

Fig. 3 einen TeiTschnitt durch eine Zapfendüse zum Einspritze.;· von Kohle und im Falle eines MHD- und anderer gewählter Anwendungsfälle, eines Zusatzstoffs in den Verbrennungsofen;

Fig. 4 eine schematische Ansicht typischer Strömungsmustor von Brennstoff, Oxydationsgas und Verbrenriungsprodukten innerhalb des aschebildenden Verbrennungsofens J

Fig. 5 eine schematische Ansicht der Gestaltung eines ersten Äusführungsbeispiels der Erfindung mit einem tanger.-tialen Oxydationsmitteleinlaß und einer schneckenförmigen Ausgangsöffnungi

Fig·. 5a eine Stirnansicht des Ausf ührunrrsbei spiels gemäß Fig. in Richtung des Pfeiles 5a in Fig. 5»

Fig. 6 eine schematische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung mit einem tangentialen Oxydationsmitteleinlaß, einer symmetrischen Ausgangsöffnung und einem verkürzten Ausgangsendbereich!

Fig. 6a eine Stirnansicht des Ausführungsbeispiels gemäß Fig.6 in Richtung des Pfeiles 6a in Fig. 6;

Fig. 7 eine schematische Ansicht' eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung ähnlich dem in Fig. 6 gezeigten- zweiten Ausführungsbeispiels, bei dem jedoch der Ascheabstich im Kopfende statt im Ausgangsende angeordnet ist;

Fig. 7^a eine Stirnansicht des Ausführungsbeispiels gemäß Fig,?

. in Richtung des Pfeiles 7a in Fig. 7$

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Fig. 8 cine schematische Ansicht eines vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung mit einem abgesetzten, schneckenförmigen Oxydationsnitteleinlaß, einer symmetrischen Ausgangsöffnung und einem Ascheabstich am Kopfende j

Fig. 8a eine Stirnansicht des Ausführungsbeispiels gemäß Fig.8 in Richtung des Pfeiles 8a in Fig. 8j

Fig. 9 eine schematische Ansicht eines fünften Ausführungsbeispiels der Erfindung mit zwei aschebildenden Verbrennungsöfen, jeweils mit einem abgesetzten, schneckenförmigen Oxydationsmitteleinlaß und einem Kopfende mit einem Brennstoff injektor und einem Ascheabstich, wobei die beiden Verbrennungsofen an eine gemeinsame, zentral angeordnete Ausgangsöffnung angepaßt sind;

Fig. 10 eine echematische Ansicht eines sechsten Ausführungsheicpiels der Erfindung mit einer vertikal ausgerichteten Brennkammer, einem abgesetzen, schneckenförmigen Oxydationsmitteleinlaß, einer symmetrischen Ausgangsöffnung, in Unfangsrichtung weisenden Kohleinj ek .tor en, und.einem .Schlackeabstich am Kopfende;

Fig. 10a eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel gemäß Fig.. 10,

Fig. 10b einen Schnitt durch das Ausführungebeispiel gemäß Fig. 10 im wesentlichen längs der Linie lOb-lOb in Fig. 10; . :

Fig. 11 eine nchematisehe Ansicht eines siebten Ausführungsbeispiels der Erfindung mit einer vertikal ausgerichteten Brennkammer ähnlich der in Fig. 10 gezeigten, aber mit einer Eingangsstrom-Umlenkvorrichtung, die die ganze eingegebene Oxydationsmittelströmung zum Kopfende der Kammer umleitet; und

Fig. 11a einen Schnitt des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 11 im wesentlichen längs der Linie lla-lla in Fig. 11.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiole

Wie in den Zeichnungen zur Erläuterung dargestellt, befaßt sich .die vorliegende Erfindung hauptsächlich mit einem Kohlenstaub-Verbrennungsofen, insbesondere mit einem asche hildenden Kohle-Verbrennungsofen. In aschebildenden Kohleverbronnungsöf en wir:; die nicht verbrennbare Asche und die nicht verbrennbaren Mineralbestandteile der Kohle in flüssiger Form ausgetragen, so daß diese Bestandteile nicht in den vom Verbrennungsofen erzeugten Gasen verbleiben.

In der Vergangenheit haben sich die Kontrukteure von Kohleverbrennungsöfen um eine wirksame Entaschung, geringen Wärmeverlust hohen thermodynamischen Wirkungsgrad, vollständiges Aufbrennen von Kohlenstoff und geeignete Anpassung der thermodynamischen Eigenschaften des Verbrennungsofens an die Erfordernisse nachgeschalteter, die Verbrennungsprodukte nutzender Prozesse bemüht. Idealerweise sollte z.B. ein Kohleverhrennungsofen so anpaßbar sein, daß er Gas für einen MHD-Generator· liefert oder Brenngas zur anschließenden Verbrennung in Kesseln oder in sonstigen chemischen Verfahren zur Verfügung stellt und dabei trotzdem ein hohes Ausmaß an Aschegewinnung und einer.· hohen VJärmewirkungsgrad beibehält. In früheren Kohleverbrennungsöfen wird traditionellerweise ein Oxydationsmittel εtrömüngsmüster angewandt, welches eine zum Ausgangsende gerichtete axiale Komponente enthält, und mit ihnen ist es nicht möglich gewesen,, die gewünschte Kombination idealer /vrbeitsmerkmale zu erzielen.

Gemäß der Erfindung ist ein Kohleverbrennungsofen mit Brennstoff- und Oxydationsmitteleinspritzeinrichtungen versehen, die so · zusammenwirken, daß eine Verbrennung anfangs im Kopfende des Verbrennungsofens bei verhältnismäßig niedrigem stöchionetri-· schem Verhältnis vor sich geht, und zwar unabhängig von der endgültigen Verwendung der gasförmigen Verbrennungsprodukte und unabhängig von der Gesamtstöchiometrie des Verbrennungsofens. Eine außerordentlich gute Aschegewinnung -wird bei dem

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verhältnismäßig niedrigen örtlichen stochiometrischen Verhältnis im Kopfende geliefert, und die Wärmeverluste sind minimal bei .entsprechendem maximalem Wirkungsgrad. Ein zweite Verbrennungsphase kann wahlweise vorgesehen sein, um ein höheres stöchiometrisches Gesamtverhältnis,beispielsweise zur Verwendung im Zusammenhang mit einem MHD-Generator zu erzielen.· Wenn die zweite Verbrennungsphase fehlt, steht ein verhältnismäßig niedriges stöchiornotrisches Gesamtverhältnis zur Verfügung, so wenn der Verbrennungsofen als Generator von Synthesegas eingesetzt wird.

Wie:Flg.,l zeigt_; gehört zur Vorrichtung gemäß der Erfindung ein aschcbildender Kohleverbrennungsofen, der insgesamt mit Bezugszeichen 10 gekennzeichnet ist und einen tangentialen Oxydationsmitteleinlaß 12 und einen axialen Kohleeinläß 14 hat. Der Verbrennungsofen- 10 weist eine insgesamt zylindrische Reaktionskammer 16 auf, die mit ihrer Längsachse horizontal angeordnet dargestellt ist, wobei der Zylinder ein Ausgangsende hat, durch welches die Verbrennungsprodukte die Kammer verlassen, und ein Kopfende 20, in welches der Brennstoff in Form von Kohlenstaub eingeführt wird. Wie bei dieser als Beispiel dienenden Gestaltung gezeigt, gehört zum Ausgangsende 18 eine. .Ausgangsanordnung 22, die meistens als von symmetrischer Art bezeichnet wird . Anhand von Fig. 6a und 7a wird klar, daß ein symmetrischer Ausgang ein Ausgang ist, bei dem der Ausgangsweg, dem die Verbrennungsprodukte folgen, zur Achse des Verbrennungsofens symmetrisch ist, d.h. der Ausgangsweg erstreckt sich von der Mitte der Ausgangsanordnung statt tangential oder schneckenförmig zu sein. Zu der als Beispiel dienenden Ausführungsform gemäß Fig. 1 gehört auch eine weitere ausgangsseitige Verbrennungsstufe 24, der weiteres Oxydationsmittel und/oder¹ Brennstoff durch den Einlaß 26 zugeführt werden kann. Diese Ausgangsstufe 24 dient als Beispiel für eine typische Umgebung des Verbrennungsofens, ist aber für die vorliegende Erfindung nicht wesentlich, da der aschebildende Verbrennungsofen auch ohne die Ausgangsstufe ebenso gut arbeitet.

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Wie am besten in Fig.' 2 gezeigt, werden unvertrannte Mineralstoffe oder Asche als flüssige Asche durch eine Äscheöffrn,ir;,f; aus der Kammer 16 entfernt, die tief an der zylindrischen Wand der Kammer in der Nähe des Ausgangsendes 18 angeordnet ist, Die öffnung ist mit einer Entfernungsanordnung 28 für Asche verbunden, deren Einzelheiten für die vorliegende Erfindung nicht von entscheidender Bedeutung sind. Die ganze Kammer und der Oxydationsmitteleinlaß 12 ist von einem Fluid, beispielsweise Wasser gekühlt, welches durch Kühlmitteleinlässe 30 an der Oberseite des Zylinders eingelassen wird und aus Kühlmittelausgängen am Boden austritt, von denen einige bei 32-' gezeigt sind. Das Kühlen der Brennkammer 16 erzeugt eine verfestigte Aschelage an den Kammerwänden. Die feste Lage aus Asche schützt die Kammerwände vor Erosion durch flüssige Asche und brennende Brennstoff teilchen und schafft au.^f3erdem eine Isolierschicht von verhältnismäßig geringem Leitvermögen, um Wärmeverluste der Kammer zu verringern. Um ein besseres Anhaften der verfestigten Aschelage an den Kammerwänden zu erreichen, ist an den Wänden eine große Anzahl aufrechter Stifte befestigt, wie bei 3^ in Fig. 5 gezeigt. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung haben die Stifte 3^ etwa einen Durchmesser von 1/8 Zoll (3»2 mm) und eine Länge von 1/4 Zoll (6,4. mir,} und sind an den Kammerwänden in einem Abstand von ca. 3/^· Zoll (19,2 mm) angeschweißt. Die ausgangsseitige Verbrennungsstufe 24 wird nur für den Fall benutzt, daß sie zum Anpassen der · thermodynaminchej.i Merkmale des Verbrennungsofens an irgendeinen nachgeschalteter) Prozeß, z.B. einen MHD-Generator benötigt wird.

Fig. 2.zeigt in schematischer. Form die Grundgestalt des aschebildenden Verbrennungsofens. Oxydationsgas wird durch eine rechteckige Öffnung, die zwischen dem Kopfende, 20 und dem Ausgangsende 18 angeordnet ist, tangential in die Brennkammer eingeführt. Brennstoff aus dem Kohleeinlaß 14 wird längs eines insgesamt konischen Sprühnebels dispergiertj, der eine wesentliche radiale Geschwindigkeitskomponente enthält, Bei. einem gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird

ein Halbwinkel von ca. 60° in bezug auf die Mittelachse des Zylinders 16 benutzt. Wie am besten in Fig. h gezeigt ist, divergiert Luft aus dem Oxydationsmitteleinlaß 1.2 in zwei -getrennte Bahnen in bezug auf die axiale Strömungskomponente des Oxydationsmittels. Derjenige Teil des Oxydationsmittels, der zum .^:Kopf ende 20 zurückfließt, trifft auf Brennstoff aus dem Kohleeinlaß 14, und es erfolgt eine Verbrennung im Kopfende bei einem stöchiometrisehen Verhältnis, welches etwa der Hälfte des Gesamtverhältnisses des ganzen Verbrennungsofens entspricht. Die Düse l4 verlassende Brennstoff teilchen werden wesentlich erhitzt, während sie das Kopfende durchlaufen, um in der Nähe der Kammerwände auf das Oxydationsgas zu treffen. Wenn also das stöchiometrische Gesamtverhältnis 0,58 beträgt, wie im Anwendungsfall eines MHD-Generators, ist das stöchiometrische Verhälfcniö in der ersten Verbrennungsphase im Kopfehde .eä* 0/29. Für diesen MHD-Anwendungsfall wird zusätzliches Oxydationsmittel in dem nicht gezeigten Einlaß in den MHD-Generator hinzugefügt.

Gase aus der ersten Verbrennungsphase bewegen sich dann in einen zentralen Bereich des Kopfendes in der Nähe der Achse und bewegen sich insgesamt längs und in der Nähe der Achse und zum Ausgangsende 18, wo eine weitere Umsetzung mit dem restlichen Teil des zum Ausgangsende strömenden Oxydationsgases erfolgt. Durch die Verbrennung in. dieser zweiten Phase des Verbrennungsofens wird das stöchiometrische" Gesaratverhältnis erhöht, so daß das Gesamtverhältnis das gewünschte Niveau erreicht. Wie Fig. 4 zeigt, gibt es auch eine geringfügige in Rückwärtsrichtung gerichtete Kernströmung zurück durch die Ausgangsöffnung. Bei Betrachtung von Fig. 4 ist zu beachten, daß sie nur die axialen und radialen Komponenten der Gasströmung wiedergibt. Diesem Strömungsmuster überlagert ist die Strömung im Drehsinn, die durch die tangentiale Einführung des Oxydationsgases hervorgerufen-wird..Diese Strömung im Drehsinn bzw. die Zyklonströmung ist insofern wichtig, als sie eine verhältnismäßig lange Bahn bildet, längs der die Brennstoffteilchen verbrennen können und Asche sich bilden kann. Das Aufwirbeln fördert

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das Vermischen von Brennstoff und Oxydationsmittel und richtet mitgerissenes Material nach außen gegen die Wandoberflächen.

Jegliche Strömung von Asche über das Ausrangsende 18 des aschebildenden Verbrennungsofens hinaus wird praktisch von einem ringförmigen Umlenkorgan 40 verhindert. Hauptsächlich aus dem Kopfende 20 stammende, verflüssigte Asche fliegt unter der Wirkung von Schwerkraft und Scherkraft zwischen der Asche und den benachbarten, sich bewegenden Verbronnung.sgasen in Rächtun/¹, zum Ascheabstich 28. Für den MHD- und andere ausgowählto Anwendungsfälle des Verbrennungsofens kann ein Zusatzstoff, axial mit dem Kohlebrennstoff eingespritzt werden, wie bei 4l in Fig. 2 angedeutet, um das elektrische Leitvermögen der entstehenden, austretenden Gase zu verbessern oder die Abgasart anderweitig abzuwandeln. Jedoch hat die Strömung des Zusatzstoffs keine Bedeutung für die Erfindung außer in dem Kaf3, in dem der Zusatzstoff mit ausreichenderGeschwindigkeit einspritzbar ist, um zu verhindern, daß er in der ausströmenden Asche eingefangen wird und mit den heißen Abgasen reagiert.

Fig. 3 ^zeißt im Schnitt eine typische Zapfendüsenkonstruktion, Der Zapfen 14 hat zylindrische Gestalt und eine Anzahl von ringförmigen Elementen, die einen Axialkanal 42 für den Zusatzstoff begrenzen, zwei konzentrische, ringförmige Durchlässe 43 und UU, die.am Ende des Zapfens miteinander in Fluidverbindung stehen,, wie bei 45 gezeigt, um einen Kühlfluidweg zu bilden, sowie einen diesen umgebenden, ringförmigen Brennstoffkanal 4-6» Der ringförmige Brennstoffkanal U6 endet in einer konischen Ausgangsöffnung 48, die sich in einem durchgehenden Kreis um den Umfang des Zapfens erstreckt. Kohle wird aus der Ausgangsöffnung 48 als konische Fläche ausgestoßen. Zwischen.dem Brennstoffkanal 46 und der Außenfläche des Zapfens ist ein weiterer ringförmiger Kühlkanal 49 vorgesehen.

Wie Figuren 5~13 zeigen, kann die Erfindung in einer proßen Vielfalt von Ausführungsbeispielen je nach dem Bedarf der zugehörigen nachgeschalteten Anwendung benutzt werden. Zunächst

zeigt. Pig. 5 eine Grundgestalt, die sich die Prinzipien der Erfindung zunutze macht. Es ist eine Kohlezapfendüse zum Einspritzen von Kohle bei 14, ein tangentialer Einlaß 12, ein Ascheabstich 2B und ein Ausgang bei 22a vorgesehen. Bei diesem Ausfuhrüngsbeispiel und allen weiteren noch zu beschreibenden könnte die Kohle alternativ auch mittels in Umfausrichtung weisender Brennstoffeinlaßöffnungen wie den bei 60 in Fig. 10 und 11 gezeigten eingespritzt werden. Der einzige Unterschied zwischen dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 und dem anhand von Fig. 1-4 erläuterten besteht darin, daß der Ausgang 22a ein schneckenförmiger Ausgang ist, der im einzelnen in Fig. 5& dargestellt ist. Bei einem schneckenförmigen Ausgang nimmt der Radius der Ausgangsanordnung von einem Minimalwert zu einem Maximalwert zu, und eine Ausgangsleitung geht an der Stelle des maximalen Radius tangential in die Anordnung über. ÖieS ist zu unterscheiden von dem
eine Ausgangsleitung

symmetrischen Ausgang (Fig. 6a), bei dem symmetrisch in eine zylindrische Ausgangs-

anordnung übergeht, d.h. längs eines Radius. Bei beiden Arten von Ausgang ist es das Ziel, eine gleichrnäßige₍ nicht verwirbelte Strömung in der Ausgangsleitung zu erreichen.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 und 6a unterscheidet sich von dem in Fig. 5 gezeigten in zweierlei Hinsicht. Zunächst ist ein einfacherer symmetrischer Ausgang 22b gezeigt. Zweitens ist dieser Ausgang 22b, was wichtiger ist, viel näher am Einlaß angeordnet, d.h. die Gesamtlänge der Aschebildungsstufe ist verkürzt. Diese Verkürzung ist deshalb möglich, weil die zweite Phase der Verbrennung im Ausgangsende 18 der Kammer 16 nur verhältnismäßig kurz dauert, da sie nur gasförmige Komponenten betrifft, die eine hohe Temperatur haben, da der feste Brennstoff praktisch vollkommen im Kopfende verbrannt wurde. Die kompaktere Konskruktion des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 6 führt zu weiter verringertem Wärmeverlust und erhöhtem Wirkungsgrad, wobei gleichzeitig die gute Aschegewinnung erhalten bleibt. . ,

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Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 und 7a ähnelt dem in Fig, 6 gezeigten, außer daß die Verhrennungsphase am Ausgangsend? ,sich in einem noch kleineren Volumen abspielt, da der mit 12c -bezeichnete Oxydationsmitteleinlaß als Folge der Anordnung ^cLiS Ascheabstichs 28c,am Kopfende viel näher an das Ausgangsende 18 der Kammer 16 verlegt ist. Dor Kohleinjektor ist entsprechen·;"-verlängert und mit dem Einlaß 12c wirksam zum Ausgangsende hin verlagert. Das Volumen am Kopfende ist entsprechend durch die andere Anordnung des Ascheabstichs vergrößert, und der großts Teil der Entfernungsfunktion der Asche erfolgt wie bei allen gezeigten Ausführungsbeispielen in der ersten Verbrennungsphasa am Kopfende. Auf diese Weise wird der Wärmeverlust durch den Ascheabstich 28c reduziert, weil die Temperatur im Bereich des Kopfendes niedriger ist. Die Anordnung des Ascheabstichs. 2Rc am Kopfende 20 führt zu einem höheren Wirkungsgrad der Entaschung,., da wegen der niedrigeren Temperatur des Kopfendes die Verflüchtigung von. Asche verringert sein sollte. Ferner sollte die Asche, die sich an den Wänden des Kopfendes abgesetzt hat, leichter von der axialen Komponente der in das Kopfende 20 eintretenden Eingangsströmung zum Ascheabstich mitgerissen werden.

Die in Fig. 8 und 8a gezeigte Gestaltung ist eine weitere Verfeinerung des in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiels. Insbesondere, ist der tangentiale Oxydationsgaseinlaß durch einen schneckenförmigen Einlaß 12d ersetzt^ der meistens als abgesetzter, schneckenartiger Typ bezeichnet wird. Das gleiche Volumen an Oxydationsgas kann durch den schneckenförmigen Einlaß wie durch den , tangentialen Einlaß zugeführt werden, aber mit einer wirksamen Verringerung der axialen Länge des Einlasses, da der schneckenförmige Einlaßkanal in radialer Richtung gemessen größer sein kann als ein tangentialer Einlaß in einen Zylinder der gleichen Größe. Diese kürzere axiale Länge kann die Wärmeverluste des Verbrennungsofens verringern und damit den Wirkungsgrad erhöhen. Wichtiger ist jedoch, daß die im einzelnen in Fig. 8a gezeigte abgesetzte Schneckenform 12d das Oxydationsgas in einer besseren symmetrischen Art um die,· Wände

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der Kammer 16 herum einführt. Das in der Schneckenform zirkulierende Oxydationsmittel verbreitet sich in ziemlich gleichmäßiger. Art um den Umfang der Schneckenform herum über die Schneckenkanten statt in entgegengesetzten axialen Richtungen in einem begrenzten Bereich in der Nähe der tangentialen Einlaßöffnung auszuströmen. Anders .ausgedrückt· wird durch den schneckenförmigen Einlaß die Oxydationsmittelströmung gleichmäßig um den Umfang der Kammer eingeführt statt in einem im Winkel begrenzten Bereich.

Die in Fig. 9 gezeigte Gestaltung betrifft einen doppelseitigen aschebildenden Verbrennungsofen, bei dem zwei Kopfenden 20 und 20' jeweils an einer Seite eines zentralen Ausgangsbereichs angeordnet sind und zwei Einlasse 12e der in Fig. .8 gezeigten, abgesetzten schneckenförmigen Art vorgesehen sind. Es sind auch zwei Ascheabstiche 28e und zwei Kohleinjektoren 14 und l4e vorgesehen. Der Hauptvorteil der in Fig. 9 gezeigten Gestaltung besteht in weiter vermindertem Wärmeverlust, da die Ausgangsenden der Gestaltungen gemäß Fig. 8 weggelassen sind» Bei der Ausführung gemäß Fig. 8 mit nur einem Ende besteht ein beträchtlicher Wärmeverlust am Ausgangsende 22a, während diese Verluste bei der Ausführung gemäß Figo 9 dadurch auf ein Minimum eingeschränkt sind, daß die Ausgangsenden im Mittelbereich 50 vereinigt sind.

Fig„ 10 zeigt eine vertikal ausgerichtete Brennkammer 16 mit abgesetztem, schneckenförmigem Einlaß 12f, symmetrischem Auslaß 22f, Kohleinjektoren 60, die längs des Umfanges um die Kammer 16 an einer vom Einlaß 12f geringfügig zum Kopfende 20f verlagerten Stelle angeordnet sind_/und einem Ascheabstich 28f, der in axialer Ausrichtung im Kopfende.angeordnet ist. Das Betriebsprinzip ist das gleiche wie bei den bereits beschriebenen grundlegenden Ausführungen. Kohle wird in den Anteil der zum Kopfende 2Of der Kammer 16 fortschreitenden Einlaßströmung eingespritzt, und eine erste Verbrennungsphase erfolgt am Kopfende bei einem yerhaitnismäßig niedrigen stochiometrisehen Verhältnis.

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Dann kann eine zweite Verbrennung stuf e im Ausgangsondo-des Verbrennungsofens stattfinden, ehe die VerbrennungGproäukte ^durch den symmetrischen Ausgang 22f entweichen.

Jedes der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele kann so abgewandelt werden, daß es als Gasgenerator arbeitet/ inden eine Einrichtung eingeschlossen wird, die die ganze Oxydationsgasströmung zum Kopfende 20 des Verbrennungsofens umleitet. Wie ZoB. in Fig. 11 und 11a gezeigt, hat das in Fig. 10 dargestellt::, senkrecht ausgerichtete Ausführungsbeispiel ein Kopfende 20g ur,u ein zylindrisches Umlenkorgan 62, welches im Oxydationsmitteleinlaß 12g angeordnet ist, um als Strömungsableitorgan, /.u wirken, welches sicherstellt, daß die Oxydationsmittolströmung eine axiale Komponente hat, die nur zum Kopfende gerichtet ist, wie durch die Pfeile 64 angedeutet. Natürlich ist die Einlaßströmung so eingestellt, daß sie ein gewünschtes stöchiometrisches Verhältnis zum Erzeugen eines brennbaren Gases ergibt. Auf diase Weise wird die zweite Verbrennungsphase ausgeschaltet, von der oben gesagt wurde, daß sie im Ausgangsende des Verbrennungsofens stattfindet, und das stöchiometrische Gesamtverhältnis des Verbrennungsofens "wird auf den gleichen verhältnismäßig niedrigen Wert reduziert, der im Kopfende vorherrscht» Dadurch werden am Ausgang Gase mit den thermodynamisehen Eigenschaften erhalten, die für geeignetes Treibgas charakteristisch sind. Es ist klar, daß auch jede der anderen Ausführungsformen leicht no abgewandelt werden könnte, daß sie das in Fig. 11 gezeigte Strömungsumlenkorgan 62 mitumfaßte, um als Gasgenerator zu arbeiten«

Anhand der vorstehenden Beschreibung wird klar, daß die vorliegende Erfindung einen bedeutsamen Fortschritt auf dem Gebiet von Kohleverbrennungsöfen darstellt» Insbesondere wird erfindungsgemäß ein aschebildender Verbrennungsofen geschaffen^ der mit erwünschten Eigenschaften der Entaschung bei verhältnismäßig niedrigem stöchiometrischem Verhältnis arbeitet und deshalb verringerte Wärmeverluste und einen erhöhten Wirkungsgrad bietet. Ferner läßt sich der Verbrennungsofen leicht an die

Erfordernisse verschiedener nachteschal teter Prozesse anpassen, ζ.Ε. an KiHD-Genera tor en oder Verfahren, für die als Brennstoff .Synthesegas benötigt wird. Es liept auch auf der Hand, daß, obwohl hier spezielle Ausführungsbeispiele der Erfindung aus Gründen der Erläuterung im einzelnen beschrieben wurden, verschiedene Abwandlunren vorgenommen werden können, ohne damit den Geist oder Rereich der Erfindung zu.verlassen. Folglich ist die Erfindung außer durch die beigefügten Ansprüche nicht als beschränkt auf zufassen. :

Claims

Ansprüche

einer Brennkammer mit einem Kopfende und einen Aus^arigsende; einer Einrichtung zum Einspritzen von Kohlenstaub in dan Kopfende,· einer Einrichtung zum Einspritzen von Oxydationsgas in Umfangsrichtung in die Brennkammer zwischen dem Kopfende und dem Ausgangsende in solcher Weise, daß mindestens ein Teil der Oxydationsmittel strömung zum Kopfende fortschreitet und dort mit der eingespritzten Kohle in einer ersten VerbrennungsSphase umgesetzt wird;

einer Einrichtung zum Entfernen nicht verbrennbarer Asche aus der Brennkammerj und

einer am Ausgangsende angeordneten Einrichtung, die einen Ausgang für die Verbrennungsprodukte schafft.

2. Kohleverbrennungsofen nach Anspruch 1, bei dem die Einrichtung zum Einspritzen von Oxydationsgas die gesamte Strömung des Oxydationsgases unmittelbar zum Kopfende richtet; und die'Strömung des Oxydationsgases so reguliert ist, daß in dem Kopfende ein verhältnismäßig niedriges stöchiometrisches Verhältnis entsteht, um Verbrennungsprodukte zu erzeugen,■die reich an Unverbranntem sind.

3· - Kohleverbrennungsofen nach Anspruch 1, bei dem die Einrichtung zum Einspritzen von Oxydationsgas so arbeitet, daß ein anderer Anteil der Oxydationsmittelströmung unmittelbar zur

- ir - · ■

Ausgangsende geht, um dort mit den Produkten der Verbrennung der ersten Phase in einer zweiten Verbrennungsphase umgesetzt zu werdenj.und das stöchiometrische Verhältnis im Verhältnis 'zur ersten Verbrennungsphase wesentlich niedriger ist als das stöchiometrische Gesamtverhältnis für den Verbrennungsofen.

4. Kohleverbrennungsofen nach Anspruch 3» ^Qi dem etwa eine Hälfte der Oxyda ti onsgasströmung unmittelbar zum Kopfende geht und das stöchiometrische Verhältnis in bezug auf die erste Verbrennungsphase etwa eine Hälfte des Gesamtverhältnisses für den Verbrennungsofen ausmacht. .

5· Kohleverbrennungsofen nach Anspruch 3» ^ei dem die Einrichtung zum Einspritzen von Oxydationsgas etwa in der Mitte zwischen" dem Kopf- und Ausgangsende angeordnet ist, und die Einrichtung zum Entfernen"nicht verbrennbarer Asche in der Nähe des Ausgangsendes angeordnet ist.

6. Kohleverbrennungsofen nach Anspruch 3, bei dem die -Einrichtung zum Entfernen nicht verbrennbarer Asche in der Nähe des Kopfendes angeordnet ist, wodurch das Volumen des Ausgangsendes weiter verringert wird, und die Einrichtung zum Einspritzen von Oxydationsgas infolgedessen näher am Ausgangsende angeordnet ist.

7. . Kohleverbrennungsofen nach Anspruch 6, bei dem die Einrichtung zum Einspritzen von Oxydationsgas von abgesetzter schneckenförmiger Art ist, um eine geringere axiale Länge und einen entsprechend reduzierten Wärmeverlust zu schaffen.

8. Kohleverbrennungsofen nach Anspruch 7 mit:

einer zweiten Brennkammer, die ein Kopfende und ein Ausgangsende hat, welches mit dem Ausgangeende der ersten Brennkammer gekoppelt ist;

einer zweiten Einrichtung zum Einspritzen von Kohlenstaub in das zweite Kopfendei und
einer zweiten Einrichtung zum Einspritzen von Oxydationsgas in

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Umfangsrichtung in die zweite Brennkammer zwischen dem Kopfende und dem Ausgangsende der zweiten Brennkammer; wobei Wärmeverluste des Ausgangnendes durch die Anordnung der beiden Ausgangsenden Rücken an Rücken auf ein [''iiiimurn reducer'; sind ..■'■■

9. ' ■ . Kohleverbrennungsofen mit

einer Brennkammer, die in vertikaler Stellung angeordnet ist und ein nach unten weisendes Kopfende sowie ein nach oben weisendes Ausgangsende hat}

einer Einrichtung zum Einspritzen von Kohlenstaub in das Kopfende ι

einer Einrichtung zum Einspritzen von Oxydationsgas in Umfangsrichtung in die Brennkammer zwischen dem Kopfende und den Ausgangsenden in solcher Weise, daf3 mindestens ein Teil der Oxydationsmittelströmung zum Kopfende geht und dort mit der eingespritzten Kohle in einer ersten Verbrennungsphase umgesetzt wird; . .

einer Einrichtung zum Entfernen nicht verbrennbarer Asche aus der brennkammer*! und

einer am Ausgangsende angeordneten Einrichtung, die einen Ausgang für die Verbrennungsprodukte schafft=

10. . Kohleverbrennungsofen nach Anspruch 9> bei dem die Einrichtung zum Einspritzen von Kohlenstaub eine Vielzahl von Brennstoffeinlafööffnungen hat, die in Abständen um den Umfang der Brennkammer im Kopfende vorgesehen sind.

11. , Kohleverbrennungsofen nach Anspruch 9 oder 10, bei dem die Einrichtung zum Entfernen nicht verbrennbarer Asche zentral im Kopfende der Brennkammer angeordnet ist.

12.. Kohl ever brenn ujigs of en nach Anspruch 9» 10 oder ll_f bei dem die Einrichtung zum Einspritzen von Oxydationsgas so arbeitet, daß ein anderer Anteil der Oxydationsmittel strömung unmittelbar zum Ausgangsende geht, um dort mit den Produkten

der Verbrennung der ersten Phase in einer zweiten Verbrennungsphase umgesetzt zu werden, und daß das stöchiometrische Verhält-, nis in bezug auf die Verbrennung der ersten Phase wesentlich niedriger ist als das stöchiometrische Gesamtverhältnis, des Verbrennungsofens. . '

13. Kohleverbrennungsofen nach Anspruch 9, 10 oder 11, bei dem die Einrichtung zum Einspritzen von Oxydationsgas die gesamte Strömung des Oxydationsgases unmittelbar zum Kopfende ■richtet} die Strömung des Oxydationsgases so reguliert ist, daß ein verhältnismäßig niedriges stöchiometrisches Verhältnis in dem Kopfende entsteht, um Verbrennungsprodukte zu erzeugen, die reich an Unverbranntem sind.

14. .■■·■■ Kohleverbrennungsofen nach Anspruch 13* 'bei dem die Einrichtung zum Einspritzen von Oxydationsgas insgesamt in Richtung zum Kopfende ein ringförmiges, umleitendes Schöpfelement enthält, um jegliche axiale Strömungskomponente zum Ausgangsende zu blockieren und eine axiale Strömungskomponente nur in. Richtung zum Kopfende zu ermöglichen.

15. Kohleverbrennungsofen mit

einer insgesamt zylindrischen Brennkammer mit einem Kopfende und einem Ausgangsende;

einer Einrichtung zum Einspritzen von Kohlenstaub in das Kopfende in einem konischen Strömungsmuster, welches von der Achse der Brennkammer zur zylindrischen Wand derselben divergiertj einer Einrichtung zum Einspritzen von Oxydationsgas in tangentialer Richtung in den Umfang der Brennkammer an einer Stelle, die zwischen dem Kopfende und dem Ausgangsende liegt, so daß mindestens ein Teil der Oxydationsmittelströmung unmittelbar zum Kopfende geht und dort mit der eingespritzten Kohle in einer ersten Verbrormungsphase umgesetzt wird; einer in der Brennkammer angeordneten Aschenfalle zum Entfernen nicht verbrennbarer Asche; und

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einer Ausgangseinrichtung, die in der Mähe des Ausgangsendes angeordnet ist, um einen Ausgang für* die Verbrennungsprodukt^ _ zu schaffen.

16. Kohleverbrennungsofen nach Anspruch 15₉ bei dem die' Brennkammer horizontal ausgerichtet- ist und die aschenfalle in der zylindrischen Wand der Brennkammer angeordnet ist.

17. Kohleverbrennungsofen nach Anspruch 16, bei dem die Einrichtung zum Einspritzen von Oxydati ons/ras etwa in der Kites zwischen dem Kopfende und dem Ausgangsende angeordnet ist und die Aschenfalle in der Nähe des Ausgangsendes angeordnet ist.

18. Kohleverbrennungsofen nach Anspruch 16, bei dem dia Einrichtung zum Einspritzen von Oxydationsgas in der Nähe des Ausgangsendes angeordnet ist, um ein verhältnismäßig kleines Volumen für die zweite Verbrennungsphase zu schaffen, und die Äschenfalle im Kopfende angeordnet ist, wo eine .aschebildende Verbrennung erfolgt.

19.: Kohleverbrennungsofen nach Anspruch l6, bei dem die Einrichtung zum Einspritzen von Oxydati onsgas von abgesetzter schneckenförmiger Art ist, um eine weitere Verringerung der axialen Länge des Verbrennungsofens und ein gleichmäßigeres' Strömungsmuster des Oxydationsgases zu schaffen.

20. Doppelseitiger Kohleverbrennungsofen mit einer ersten und einer zweiten Brennkammer, deren Ausgangsenden zu einer .Ausgangsanordnung gekoppelt sind und die entgegengesetzte Kopfenden habenj

einer ersten und zweiten Einrichtung zum Einspritzen von Kohlenstaub in das erste und zweite Kopfende j einej? ersten und zweiten Einrichtung zum Einspritzen von Oxydationsgas in der Nähe der Ausgangsanordnung in solcher "Weise^ daß mindestens ein Teil des Oxydationsgases zu den Kopfenden der ersten und zweiten Brennkammer fließtf und

eine erste und zweite Aschenfalle, die an den Kopfenden der ersten und zweiten Brennkammer angeordnet sind; wobei die Verbrennung in den Kopfenden bei einem verhältnismäßig niedrigen stöchiometrischen Verhältnis erfolgt und das Koppeln der Ausgangsenden Wärneverluste mindert und thermodynamische Leistungsfähigkeit steigert. :.

21. Kohleverbrennungsofen nach Anspruch 20, bei dem die Einrichtung zum Einspritzen von Oxydationsgas so arbeitet, daß ein anderer Teil der Oxydationsmittelströmung unmittelbar zu den entsprechenden Ausgangsenden geht, um dort mit-den Produkten der Verbrennung der ersten Phase in einer zweiten Verbrennungsphase umgesetzt zu werden und bei dem das stöchiometrische Verhältnis in bezug auf die erste Verbrennungsphase wesentlich niedriger ist als das stöchiometrische Gesamtverhäittniis des Verbrennungsofens.

22. Kohleverbrennungsofen nach Anspruch 21, bei dem etwa eine Hälfte der Oxydationsgasströmung unmittelbar zu den Kopfenden jeder der Brennkammern geht und das stöchiometrische Verhältnis in bezug auf die erste Verbrennungsphase etwa einer Hälfte des Gesarntverhältnisses für den Verbrennungsofen entspricht. .

23· .Kohleverbrennungsofen nach Anspruch 20, bei dem die Einrichtung zum Einspritzen von Oxydationsgas die gesamte Strömung des Oxydationsgases unmittelbar zu den Kopfenden richtet und. die Strömung des Oxydationsgases so reguliert ist, daß in den Kopfenden ein verhältnismäßig niedriges stöchiometrisches Verhältnis entsteht, um Verbrennungsprodukte zu erzeugen, die reich an Unverbranntem sind. . .

24. Ein Verfahren zum Betrieb eines Kohleverbrennungsofens, welches folgende Schritte aufweist: Einspritzen von Oxydationsgas in Umfangsrichtung in eine Brennkammer mit einem Kopfende und einem Ausgangsende in solcher

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Weise, daß mindestens ein Teil, der Strömung zu dem Kopfende gerichtet wird;

Einspritzen von Kohlenstaub in das Kopfende in solo her VJoise, .daß eine Verbrennung anfangs bei verholtni smäßl g niedrigem stöchiometrischem Verhältnis und niedripor Temperatur erfolgt,-unabhängig von der endfjultirnn Vorwendunn der 'gasförmigen Vorbrennungsprodukte und unabhängig von der Gesamtstöchiomotrie des Verbrennungsofens j .

Entfernen nicht verbrennbarer Asche aus der Brennkammerj und Ausströmenlassen der im wesentlichen gasförmigen Verbrennungprodukte aus der Brennkammer.

25. Verfahren nach Anspruch 24, bei dem zu dem Schritt des Einspritzens von Oxydationsgas gehört, daß das Oxydationsgas tangential in die Brennkammer an einer Stelle zwischen dem Kopfende und dem Ausgangsende in solcher Weise eingespritzt''Wird, daß sich die Oxydationsgasströmung in zwei im wesentlichen gleiche Anteile aufspaltet, die entgegengesetzte axiale Oeschwindigkeitskomponenten haben, und daß zu dem Schritt des Einspritzens von Kohlenstaub in das Kopfende 'gehört, daß die Kohle in den zum Kopfende fließenden Oxydationsrasanteil eingespritzt, wird, wobei eine erste Verbrennungsphase arn 'Kopfende bei einem stöchiometrischen Verhältnis erfolgt, welches etwa einer Hälfte des Gesamtverhältnisses für den Verbrennungsofen entspricht.

26. Verfahren nach Anspruch 24, bei dem zu dem Schritt des Einspritzens von Oxydationsgas gehört, daß das Oxydationsgas in die Kammer an einer Stelle zwischen dem Kopfende und.dem Ausgangsende so eingespritzt wird, daß im wesentlichen die ganze Gasströmung zum Kopfende und keine zum Ausgangsende gerichtet wird und daß die Strömung des Oxydationsgases so reguliert wird, daß ein gewünschtes stöchiometrisches Verhältnis im Kopfende entsteht, welches auch dem stöchiometrischen Gesamtverhältnis für den ganzen Verbrennungsofen gleich ist«.

27. Ein Brennstoff-Verbrennungsofen mit

einer Brennkammer mit einem Kopfende und einem Ausgangsen.de; einer Einrichtung zum Einspritzen von Oxydationsgas in Umfangsrichtung in die Brennkammer zwischen dem Kopfende und dem Ausgangsende in solcher Weise, daß mindestens ein Teil der Oxydationsmittel strömung zum Kopfende geht; ■ einer Einrichtung zum Einspritzen von Brennstoff in das Kopfende zur Umsetzung mit dem Oxydationsgas in einer ersten Verbrennungsphase; und

einer an dem Ausgangsende angeordneten Einrichtung, die einen Ausgang für die Verbrennungsprodukte schafft.

28. Brennstoff-Verbrennungsofen nach Anspruch 27, bei dem der Brennstoff beim Verbrennen Asche erzeugt und der Verbrennungsofen ferner eine Einrichtung zum Entfernen der Asche aus der Brennkammer enthält. ·

29. . Kohleverbrennungsofen nach Anspruch 1 oder 15 mit einer an den Wänden der Brennkammer befestigten Einrichtung, die das Anhaften von verfestigter Asche an den Wänden der Kammer fördert. .

30. Kohleverbrennungsofen nach Anspruch 29, bei dem die an den Wänden der Brennkammer befestigte Einrichtung eine Vielzahl "-arctfrechter Stifte enthält. : .

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31. Brennstof f-Verbrennungsofen mi t einer Brennkammer_? die ein Kopfende und ein entgegengesetztes Au:;gangsencU; 'hat_;, _einer Brennstoff- und Oxydatiorsmi tteleinlaßern.richtung ;:ur Zufuhr eines teilchenförmigen^ festen Brennstoff π i\: din Kanuic an dem Kopfende und zur Zufuhr von Oxydationsni ttel in die Kammer, um eine Drehströmunp; von hoher Geschwindigkeit in Innern der Kammer zu erzeugen, einem Auslaß für die Abgabe von Verbrennungsprodukten aus dem Aus^anrsende der Kammer, einem .aschebildenden UmIenkungsorgan zwischen den Enden und einer Aschenfalle zum Entfernen von Asche aus der Kammer, wobei der Verbrennungsofen dadurch gekennzeichnet ist, daß die Einlaßeinrichtunp; die Stronunp; eines Teils der; Oxydationsmittels zu dem Kopfende der Kammer und (3ie Ctröriunp; der-, restlichen eintretenden Oxydationsmittels zu dem Aus,-anrserhle der Kammer bewirkt, wodurch der Rrermstof f und der Oxy <ia ti onymi ttelanteil innerhalb des Kopfendes der Kammer in einer ersten Verbrennunrsphase bei einem verhal tnismäßi;: niedrigen stöc^hiomotrischen Verhältnis und einer entsprechend niedrifen Temperatur so umgesetzt werden, daß der Ascherrehalt des eintretenden Brennstoffs bei minimaler Verdampfung verflüssigt vjird und die flüssige Asche gegen die Kammerwand zentrifugiert wird, um mittels der Aschenfalle entfernt zu werden und der Rest des eintretenden Oxydationsgases mit den Verbrennungsprodukten der ersten Phase in der Nähe des Ausgangsendes der Kammer in einer■zwei ton Verbrennungsphase umgesetzt wird, um ein stöchiometrisches Gesamtverhältnis zu schaffen, welches wesentlich höher ist als das der ersten Phase. . . ■

32„ Brennstoff-Verbrennungsofen nach Anspruch 3I, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßeinrichtung einen tangentialen Oxydationsgaseinlaß zwischen den Kammerenden aufweist, der das Aufspalten der eintretenden Oxy dati onsgasströmung bewirkt, um den Oxydationsmittelanteil, der zum Kopfende der 'Kanv mer fließt und den Oxydationsmittelrest zu schaffen, der zum Ausgangsende der Kammer fließt, wodurch die Strömung dos Oxy-

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dationsgasanteils insgesamt im Gegenstromverhältnis zur Strömung von Brennstoff und Verbrennungsprodukten der ersten Phase durch die Kammer erfolgt.

33. -Brenn st off-Verbrennungsofen r.ach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßeinrichtung im wesentlichen das ^anze eintretende Oxydationsgas zum Kopfende leitet =

3^. Brennstoff-Verbrennungsofen nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß etvja eine Hälfte des eintretenden Oxydationr.gases zum Kopfende strömt und das stöchiometrische Verhältnis ' d e r ersten Verbrennungsphase etwa eine Hälfte des Gesamtverhaltnissen für den Verbrennungsofen ausmacht.

35· Prennstof f - Ve !'brenn unpsof en nach Anspruch 3I öder 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßeinrichtun^ einen abgesetzten, schneckenartipen Oxydationsmitteleinlaß zum Einspritzen von Oxydationspas in tan/rentialer, Richtung in die Kammer aufweist.

36. Brennstoff-Verbrennungsofen nach Anspruch 31 oder 32, dadurch·gekennzeichnet, daß der Auslaß axial durch das Ausgangsende der Kammer geöffnet ist»

37. Brennntoff-Verbrennungsofen nach Anspruch 3I oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß eine schneckenförmige Auslaßöffnung in tangentialer Richtung aus den Ausgangsende der Kammer aufweist.

38. Brennstoff-Verbrennungsofen nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß seitlich a\AS dem ausgangsende der Kammer geöffnet ist.

39. Brennstoff-Verbrennungsofen nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Oxydationsmitteleinlaß näher am Kopfende

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als am Um lenk or pan angeordnet ist^ und daß die Aschenfalle dem Umlenkorgan benachbart angeordnet ist.

'40. Brennstoff-Verbrennungsofen nach Anspruch 12.._} dadurch gekennzeichnet, daß der Oxydationsmitteleinlaß etwa in der Mitte zwischen dem Kopfende und dem UmI enkorgun ■ angeordnet ir. t^ und u'vfj die Aschenfalle dem Umlenkorgan benachbart angeordnet' ist.

kW ':.: Brennstoff-Verbrennungsofen nach Anspruch 32» ■ dadurch gekennzeichnet, daß der Oxydationsrni tteleirlaß näher am UmIenkorgan als am Kopfende der Kammer angeordnet ist und daß die Aschenfalle dem Kopfende der Kammer benachbart angeordnet ist»

k2. .Brennstoff-Verbrennungsofen nach Anspruch 31» gekennzeichnet durch eine zweite Brennkammer mit einem Ausgangsende, welches zum Ausgangsende der zuerst genannten Brennkammer geöffnet ist und mit einem entgegengesetzter Kopf ende,.. eine zweite Brennstoff- und Oxydationsmitteleinlaßeinrichtung zur Zufuhr eines teilchenförmigen, festen, kohlenstoffhaltigen Brennstoffs in das Kopfende der zweiten Kammer und zur Zufuhr von Oxydationsgas in die zuletzt genannte Kammer zur Erzeugung einer Strömung von hoher Geschwindigkeit in derselben, einen Auslaß zur Abgabe von Verbrennungsprodukten aus dem Ausgangsende der zweiten Kammer, eine Aschenfalle zum Entfernen von_: Asche aus der zwei.ten Kammer, wobei die Einlaßeinrichtung der zweiten Kammer bewirkt, daß ein Teil des eintretenden Oxydationsgases zu dem Kopfende der zweiten Kammer und der Rest des eintretenden Oxydationsgases zum Ausgangsende der zweiten Kammer fließt, wodurch der. Oxydationsgasanteil und der eintretende Brennstoff innerhalb des Kopfendes der zweiten Kammer in einer ersten Verbrennungsphase bei einem verhältnismäßig niedrigen stöchiometrischen. Verhältnis und einer entsprechend niedrigen Temperatur so miteinander umgesetzt werden, daß der Aschegehalt des eintretenden Brennstoffs bei minimaler Verdampfung verflüssigt wird und die flüssige Asche gegen die Kammerwand zentrifugiert wird,, um durch die Aschenfalle entfernt zu werden« und der Rest des

eintretenden Oxydationsgases innerhalb des Ausgangsendes der zweiten Kammer mit den.Verbrennungsprodukten der ersten Phase in einer zweiten Verbrennungsphase umgesetzt wird, um der zweiten Brennkammer ein stöchiometrisches Gesamtverhältnis zu geben, welches wesentlich höher ist als das stöchiometrische Verhältnis der ersten Phase in der zweiten Kammer.

43. Brennstoff-Verbrennungsofen nach Anspruch 3I oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer senkrecht angeordnet ist und ihr Ausgangsende ganz oben und ihr Kopfende ■ ganz unten hat.

44«, . Brennstoff-Verbrenriungsofen nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßeinrichtung eine Vielzahl von Brennstoffeinlaßöffnungen aufweist, die in Abständen voneinander in Unfangsrichtung um das Kopfende der Brennkammer herum angeordnet sind. .

45. Brennstoff-Verbrennungsofen nach Anspruch 43,dadurch gekennzeichnet, daß die Aschenfalle zentral am Boden der Brennkammer angeordnet ist.

46., Brennstoff-Verbrennungsofen nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß an den Wänden der Brennkammer Einrichtungen befestigt sind, die das Anhaften verfestigter Asche an den Wänden der Kammer fördern. : ^:

47. Brennstoff-Verbrennungsofen nach Anspruch "}1 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß das stöchiometrische Gesamtverhältnis ausreichend hoch ist, um eine im wesentlichen vollständige Vergasung des Brennstoffs zu bewirken, während die Verbrennungstemperaturen ausreichend niedrig sind, um eine Verdampfung flüssiger Asche zu vermeiden.

48. Ein Verbrennungsverfahren, bei dem ein teilchenförmiger, fester, kohlenstoffhaltiger Brennstoff und Oxydations-

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mittel so in eine ein Kopfende und ein entgegengesetztes husgangsende aufweisende Reaktionskammer eingeführt wird, daß eine Drehströmung von hoher Geschwindigkeit innerhalb der Kammer erzeugt wird, Verbrennungsprodukte aus dem Aue gangs ende eier Kammer abgeführt und Asche aus der Kammer entfernt 'wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet, ist, daß der Brennstoff am Kopfende der Kammer eintritt, ein erster Teil des eintretenden Oxydationsmi ttels zum Kopf ende der Kammer fließt und der Rest des Oxydationsmittels zum Ausgangsende der Kammer fließt, wodurch der erste Teil innerhalb des Kopfendes eier Kammer mit dem eintretenden Brennstoff in einer ernten Ver-· brennungsphase bei einem verhältnismäßig niedrigen stöchiometrischen Verhältnis und einer entsprechend niedrigen Temperatur so umgesetzt wird, daß der Aschegehalt des Brennstoffs bei minimaler Verdampfung verflüssigt wird und die flüssige Asche gegen die Kammerwand zentrifugiert wird, um aus der Kammer entfernt zu'werden, und der Rest des eintretenden Oxydationsmittels mit den Verbrennungsprodukten der ersten Phase in einer zweite Ve r brennungsphase in der Ka he des Au s rang:; end ei.; der Kammer umgesetzt wird, um ein stöchiometrisches Gesamtverhältnis zu schaffen, welches wesentlich höher ist als das der ersten Phase.

49° Verfahren nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxydationsmittel tangential in die Brennkammer zwischen dem Kopfende und dem Ausgangsende so eingespritzt wird, daß sich die eintretende Oxydationsmittelströmung aufteilt, um den Oxydationsmittelanteil, der zum Kopfende fließt, und den Oxydationsmittelrest zu schaffender zum Ausgangsende fließt, wodurch die Strömung des Oxydationsmittelanteils zum Kopfende der Kammer insgesamt im Gegenstromverhältnis zur Strömung des Brennstoffs und der Verbrennungsprodukte durch die Kammer erfolgt.

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50. Verfahren nach Anspruch 48 oder 49, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verbrennungsphase bei einem stöchiome« trischen Verhältnis erfolgt, welches etwa einer Hälfte des Gesamtverhältnisses für den Verbrennungsofen entspricht.

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51. Verfahren nach Anspruch k8 oder ^9, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen das f-anze eintretende Oxydationsmittel zum Kopfende der Kammer gerichtet wird.