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DE19514213C2 - Process for the energetic use of organic fuels - Google Patents

Process for the energetic use of organic fuels

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Publication number
DE19514213C2
DE19514213C2 DE1995114213 DE19514213A DE19514213C2 DE 19514213 C2 DE19514213 C2 DE 19514213C2 DE 1995114213 DE1995114213 DE 1995114213 DE 19514213 A DE19514213 A DE 19514213A DE 19514213 C2 DE19514213 C2 DE 19514213C2
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DE
Germany
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fluidized bed
stage
gasification stage
organic fuels
organic
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Alexander Matrosov
Efim Kaminski
Ulrich Grabenhorst
Heinz Hoelter
Boris Levin
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KSE KOHLE STAHL und EN GES
Original Assignee
KSE KOHLE STAHL und EN GES
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Solid-Fuel Combustion (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur energetischen Nutzung organischer Brennstoffe, bei dem die organischen Brennstoffe in einer Wirbelschichtfeuerung verbrannt werden. Die Aufgabe besteht darin, dieses Verfahren derart weiterzubilden, daß es zu ökologisch und ökonomisch günstigeren thermischen Nutzung von organischen Abfällen einsetzbar ist. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die organischen Brennstoffe von ihrer Verbrennung in der Wirbelschichtfeuerung in einer Vorvergasungsstufe vorvergast werden, und daß das in der Vorvergasungsstufe entstehende Gas in die Wirbelschichtfeuerung überführt wird.The invention relates to a method for the energetic use of organic fuels, in which the organic fuels are burned in a fluidized bed furnace. The object is to further develop this process in such a way that it can be used for ecologically and economically more favorable thermal use of organic waste. According to the invention, this is achieved in that the organic fuels are pregasified by their combustion in the fluidized bed furnace in a pre-gasification stage and in that the gas produced in the pre-gasification stage is transferred to the fluidized bed furnace.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur energetischen Nutzung organischer Brennstoffe, bei dem die organischen Brennstoffe in einer Wirbelschichtfeuerung verbrannt werden.The invention relates to a method for energetic Use of organic fuels where the organic Fuels are burned in a fluidized bed.

Aus der EP 0 302 849 A1 ist ein Verfahren zur energetischen Nutzung organischer Brennstoffe bekannt, bei dem eine zwei­ stufige Wirbelschichtfeuerung vorgesehen ist, mit einer ersten Wirbelschichtstufe, in die der thermisch zu nutzende Brenn­ stoff eingeführt wird. Diese erste Wirbelschichtstufe hat eine vergleichsweise geringe Fluidisierung, mit der Folge, daß die in sie aufgegebenen Brennstoffe dort einer Trocknung und Pyrolysierung unterzogen werden, bevor sie in die zweite Wirbelschichtstufe, die stärker fluidisiert ist, geraten. In der ersten Wirbelschichtstufe erfolgt ein Transport fester Bestandteile des Brennstoffs in abwärtiger Richtung, danach ein Übergang der festen Bestandteile des Brennstoffs aus der ersten in die zweite Wirbelschichtstufe, in der die festen Bestandteile des Brennstoffs in aufwärtiger Richtung transpor­ tiert werden; nach Durchlauf der zweiten Wirbelschichtstufe geraten die noch vorhandenen festen Bestandteile wieder in denjenigen Bereich der ersten Wirbelschichtstufe, in den der Brennstoff aufgegeben wird. Die in der ersten Wirbelschicht­ stufe entstehenden Gase treten aus dieser in eine Turbulenz­ zone ein, in der sie mit den aus der zweiten Wirbelschicht­ stufe austretenden Gasen zusammengeführt werden.EP 0 302 849 A1 describes a method for energetic Known use of organic fuels, where a two stage fluidized bed combustion is provided, with a first Fluidized bed stage in which the thermally used firing substance is introduced. This first fluidized bed stage has a comparatively low fluidization, with the result that the fuels fed into it are drying there and subjected to pyrolysis before entering the second Fluid bed stage, which is more fluidized, come. In The first fluidized bed stage is transported more solidly Components of the fuel in the downward direction, afterwards a transition of the solid components of the fuel from the first to the second fluidized bed stage, in which the solid  Transport components of the fuel in an upward direction be animals; after passing through the second fluidized bed stage the remaining solid components come back in that area of the first fluidized bed stage in which the Fuel is abandoned. The first fluidized bed gases arising from this stage become turbulent zone in which they are from the second fluidized bed escaping gases are brought together.

Ausgehend von dem vorstehend geschilderten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren derart weiterzubilden, daß es zur ökologisch und ökonomisch günstigeren thermischen Nutzung von organischen Abfällen einsetzbar ist.Starting from the prior art described above is the object of the invention, the generic Develop processes in such a way that it is ecological and more economical thermal use of organic Waste can be used.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die organischen Brennstoffe vor ihrer Verbrennung in der Wir­ belschichtfeuerung in einer Vorvergasungsstufe vorvergast werden, und daß das in der Vorvergasungsstufe entstehende Gas in die Wirbelschichtfeuerung überführt wird.This object is achieved in that the organic fuels before their combustion in the US Pre-gasification of the bed layer in a pre-gasification stage and that the gas produced in the pre-gasification stage is transferred to the fluidized bed furnace.

In der erfindungsgemäß vorgesehenen Vorvergasung, bei der es sich nicht um eine Stufe einer Wirbelschichtverbrennung handelt, werden dem organischen Brennstoff wesentliche Anteile des in ihm enthaltenen Gases entzogen. Hierdurch wird sicher­ gestellt, daß die Feststoffanteile des Brennstoffs, für deren Verbrennung der Einsatz einer Wirbelschichtfeuerung besonders günstig ist, in die Wirbelschichtfeuerung eintreten, nachdem ihnen die ursprünglich in ihnen enthaltenen Gase weitgehend entzogen worden sind. Diese wiederum werden gemäß dem erfin­ dungsgemäßen Verfahren als die Verbrennung der festen Anteile des organischen Brennstoffs in der Wirbelschicht­ feuerung unterstützende Gase eingesetzt.In the pre-gasification provided according to the invention, in which it is not a stage of fluidized bed combustion acts, the organic fuel becomes essential parts withdrawn from the gas contained in it. This will make sure posed that the solids content of the fuel, for whose Combustion the use of a fluidized bed combustion in particular is convenient to enter the fluidized bed after  the gases originally contained in them largely have been withdrawn. These in turn are invented process according to the invention as the combustion of the solid Portions of the organic fuel in the fluidized bed combustion-supporting gases are used.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird zweckmäßigerweise in einer asymmetrisch zur Wirbelschichtfeuerung angeordneten Vorver­ gasungsstufe durchgeführt, wobei der in der Vorvergasungsstufe entstandene koksartige Brennstoff in einem unteren Bereich der Vorvergasungsstufe abgezogen und von dort aus in die Wirbel­ schichtfeuerung aufgegeben wird.The method according to the invention is advantageously carried out in a Pre-arranged asymmetrically to the fluidized bed combustion Gasing stage carried out, the one in the pre-gasification stage created coke-like fuel in a lower area of the Pre-gasification stage deducted and from there into the vortex shift firing is abandoned.

Der Wärmeaustausch aus der Vorvergasungsstufe und/oder der Wirbelschichtfeuerung kann zweckmäßigerweise über eingetauch­ te Wärmetauschersysteme bewerkstelligt werden.The heat exchange from the pre-gasification stage and / or the Fluidized bed firing can be conveniently submerged te heat exchanger systems are accomplished.

Der in der Vorvergasungsstufe entgaste organische Brennstoff wird vorteilhafterweise der Wirbelschichtfeuerung zugeführt und dort restlos verbrannt.The organic fuel degassed in the pre-gasification stage is advantageously fed to the fluidized bed furnace and burned there completely.

Erfindungsgemäß wird ein niedriger NOx-Gehalt der Abgase aufgrund der Reduktion in der Vorvergasungsstufe erreicht. Durch den Einsatz des vorentgasten Brennstoffs in der Wirbelschichtfeuerung ist eine gute Lastregelbarkeit erziel­ bar.According to the invention, the exhaust gases have a low NOx content achieved due to the reduction in the pre-gasification stage. By using the pre-degassed fuel in the Fluidized bed firing has good load controllability bar.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, in der das erfindungsgemäße Verfahren prinzipiell dargestellt ist.In the following the invention is based on an embodiment  explained in more detail with reference to the drawing in which the method according to the invention is shown in principle.

Einem thermischen Nutzungskessel 1 sind eine Wirbelschicht­ feuerung 2 und eine Vorvergasungsstufe 3 zugeordnet. Zwischen der Wirbelschichtfeuerung 2 und der Vorvergasungsstufe 3 ist eine Übergangszone vorgesehen, durch die bei der Vorvergasung des Brennstoffs in der Vorvergasungsstufe 3 anfallende Gase in die Wirbelschichtfeuerung 2 überführt werden.A thermal boiler 1 , a fluidized bed combustion 2 and a pre-gasification stage 3 are assigned. A transition zone is provided between the fluidized bed furnace 2 and the pre-gasification stage 3 , through which gases occurring during the pre-gasification of the fuel in the pre-gasification stage 3 are transferred into the fluidized bed furnace 2 .

Die Anordnung zwischen der Vorvergasungsstufe 3 und der Wirbelschichtfeuerung 2 ist vorzugsweise asymmetrisch.The arrangement between the pre-gasification stage 3 and the fluidized bed furnace 2 is preferably asymmetrical.

Der in der Vorvergasungsstufe 3 anfallende koksartige entgaste Brennstoff wird durch einen Brennstofftransport­ kanal 4 aus dem unteren Bereich der Vorvergasungsstufe 3 in einen über der eigentlichen Wirbelschicht angeordneten Bereich der Wirbelschichtfeuerung 2 gefördert.The coke-like degassed fuel obtained in the pre-gasification stage 3 is conveyed through a fuel transport channel 4 from the lower area of the pre-gasification stage 3 into an area of the fluidized bed furnace 2 arranged above the actual fluidized bed.

In einem unteren Bereich der Wirbelschichtfeuerung 2 ist ein Ascheabzug 5 vorgesehen.An ash extraction 5 is provided in a lower region of the fluidized bed furnace 2 .

Der Brennstoff wird der Vorvergasungsstufe 3 durch einen Rohmaterialzufuhrkanal 6 aufgegeben.The fuel is fed to the pre-gasification stage 3 through a raw material feed channel 6 .

Die Luftzufuhr zur Vorvergasungsstufe 3 bzw. zur Wirbel­ schichtfeuerung 2 erfolgt mittels Luftzufuhrkanälen 7 bzw. 8.The air supply to the pre-gasification stage 3 or to the fluidized bed combustion 2 takes place by means of air supply channels 7 and 8 .

Claims (4)

1. Verfahren zur energetischen Nutzung organischer Brenn­ stoffe, bei dem die organischen Brennstoffe in einer Wirbelschichtfeuerung verbrannt werden, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die organischen Brennstoffe vor ihrer Ver­ brennung in der Wirbelschichtfeuerung in einer Vorverga­ sungsstufe vorvergast werden, und daß das in der Vorver­ gasungsstufe entstehende Gas in die Wirbelschichtfeuerung überführt wird.1. A method for the energetic use of organic fuels, in which the organic fuels are burned in a fluidized bed, characterized in that the organic fuels are pre-gasified in a Vorverga stage before their combustion in the fluidized bed, and that in the pre-gasification stage resulting gas is transferred to the fluidized bed furnace. 2. Verfahren nach Anspruch 1, das in einer asymetrisch zur Wirbelschichtfeuerung angeordneten Vorvergasungsstufe durchgeführt wird.2. The method according to claim 1, which in an asymmetrical to Fluidized bed firing arranged pre-gasification stage is carried out. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Wärmeaustausch aus der Vorvergasungsstufe und/oder der Wirbelschichtfeuerung über eingetauchte Wärmetauscher­ systeme bewerkstelligt wird.3. The method according to claim 1 or 2, wherein the Heat exchange from the pre-gasification stage and / or the Fluidized bed firing via immersed heat exchangers systems is accomplished. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der in der Vorvergasungsstufe entgaste organische Brennstoff der Wirbelschichtfeuerung zugeführt und dort restlos ver­ brannt wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the  degassed organic fuel in the pre-gasification stage fed to the fluidized bed furnace and there ver completely is burned.
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EP0302849A1 (en) * 1987-07-21 1989-02-08 SGP-VA Energie- und Umwelttechnik Gesellschaft m.b.H. Method and device for combustion or gasification of fuels in a fluidised bed

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