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DE2038445A1 - Coal gasification plant - esp for brown coal with minimum dust prodn - Google Patents

Coal gasification plant - esp for brown coal with minimum dust prodn

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DE2038445A1
DE2038445A1 DE19702038445 DE2038445A DE2038445A1 DE 2038445 A1 DE2038445 A1 DE 2038445A1 DE 19702038445 DE19702038445 DE 19702038445 DE 2038445 A DE2038445 A DE 2038445A DE 2038445 A1 DE2038445 A1 DE 2038445A1
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Abstract

A vertical fire box, with one or more radical burners and a central ash extraction chute, is fitted eccentric to the axis of a vertical boiler above it which has a larger diameter and is sub divided into lower radiation and an upper contact section. The boiler has a sloping floor extending into an air sifter and fine ash chute opposite the fire box. The offset ensures minimum prodn. of dust even when burning fine coal.

Description

KohlenvergasungsanlaEe Die Erfindung bezieht sich auf eine Kohlenvergasungsanlage, insbesondee eine Braunkohlenvergasungsanlage, in der feinkörnige Kohle durch partielle Verbrennung, ggf. unter Zusatz von Vergasungsmitteln, vergast wird. Coal gasification plant The invention relates to a coal gasification plant, in particular a lignite gasification plant in which fine-grained coal is replaced by partial Combustion, possibly with the addition of gasifying agents, is gasified.

Kohlenvergasungsanlagen sind in verschiedenen AusSührungsformen bekannt, insbesondere sind( aus der Praxis) solche bekannt, die in ihrem grundsätzlichen Auf bau bestehen aus Brennkammer mit im wesentlichen vertikaler Brennkammerachse, einem oder mehreren Brennern und Brennkammer--Schlackenabzug sowie der Brennkammer nachgeschaltetem Dampfkessel aus Strahlungsteil und Bertihrungsteil, wobei zumindest der Strahlungsteil des Dampfkessels eine zur Brennkammer-achse parallele Achse aufweist, Der nachgeschaltete Dampfkessel nimmt die fühlbare Wärme der Vergasungsgase auf, die als Vergasungsprodukte hinter dem Dampfkessel der weiteren Bearbeitung oder Verwendung zugeführt werden. Die bekannte Ausführungsform derartiger Kohlenvergasungsanlagen ist nicht frei von Nachteilen. Je nach den eingesetzten Brennern und den Vergasungsbedingungen findet in den Brennern bzw. in den Brennkammern nur eine unvollständige Einbindung der unverbrennbaren oder unverbrannten Bestandteile der feinkörnigen Kohle statt und führen die Vergasungsgase unverbrannte und unverbrennbare Bestandteile mit, die im folgenden kurz als Auswurf, in abgekühlter und erstarrter Form als Staub bezeichnet werden. Auswurf und Staub stören in sehr erheblichem Maße und bedingen die Funktion beeinträchtigende Verunreinigungen des Dampfkessels und häufig sogar Anwachsungen und Ablagerungen, letzteres insbesondere im Berührungsteil. - Um die beschriebenen Mängel zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren, hat man bisher die Brenner ader die Brennkammern zu verbessern versucht. Der Erfolg ist unbefriedigend.Coal gasification plants are known in various designs, in particular, those are known (from practice) that in their fundamental Construction consist of a combustion chamber with an essentially vertical combustion chamber axis, one or more burners and combustion chamber - slag discharge as well as the combustion chamber downstream steam boiler from radiation part and Bertihrungteil, with at least the radiation part of the steam boiler has an axis parallel to the combustion chamber axis, The downstream steam boiler takes the sensible heat of the gasification gases on that as gasification products behind the steam boiler for further processing or put to use. The known embodiment of such coal gasification plants is not free from drawbacks. Depending on the burners used and the gasification conditions is only incompletely integrated in the burners or in the combustion chambers the incombustible or unburned components of the fine-grain coal instead and carry the gasification gases with unburned and incombustible components, in the following briefly as an ejection, in a cooled and solidified form as dust are designated. Ejection and dust disturb to a very considerable extent and cause Impurities in the steam boiler that impair its function, and often even Accruals and deposits, the latter especially in the contact part. - To the To avoid or at least reduce the deficiencies described, one has up to now the Burner tries to improve the combustion chambers. The success is unsatisfactory.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kohlenvergasungsanlage der beschriebenen Art so zu gestalten, daß Störungen durch Auswurf oder Staub nicht mehr auftreten können.The invention is based on the object of a coal gasification plant of the type described so that interference from ejection or dust is not more can occur.

Die Erfindung betrifft eine Kohlenvergasungsanlage, insbesondere eine Braunkohlenvergasungsanlage, bestehend aus Brennkammer mit im wesentlichen vertikaler Brennkammerachse, einem oder mehreren Brennern und Brennkammer-Schlackenabzug sowie der Brennkammer nachgeschaltetem Dampfkessel aus Stralllungsteil und Berührungsteil, wobei zumindest der Strahlungsteil des Dampfkessels eine zur Brennkammerachse paraliKe Achse auSweist, Die Erfindung besteht darin, daß die Brennkammer mit ihrer Brennkammermündung exzentrisch zum iuersclmitt des Strahlungsteils angecrdnet und der Strahlungsteil zu einem Windsthter verbreitert sowie auf der der Brennkammer abgewandten Seite mit einer Austrageeinrichtung für Flugasche, mitgerissene (inzwischen erstarrte) Schlacke und dergleichen versehen ist. - Windsichter bezeichnet bekanntlich Apparate, in denen von einm Trägergasstrom mitgeführte Partikel nach Maßgabe von Gewicht und/oder Größe gesichtet, d.h. klassiert werden, wobei schwere Partikel aus dem Trägergas ausfallen, der leichtere Rest weiter mitgeführt wird. Der Schnitt ausgefallene Partikel / mitgeführte Partikel ist durch die Auslegung des Windsichters beeinflußbar. Theoretisch lassen sich die Verhältnisse so wählen, daß praktisch alle Partikel ausfallen und gleichsam eine Entstaubung stattfindet. Insgesamt beruht der Effekt der Windsichtung darauf, daß das an den im Trägergasstrom mitgeführten Partikeln herrschende Gleichgewicht aus (in erster Näherung) Reibung nach Stokes und Schwerkraft infolge Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit des Trägerstromes gestört wird, so daß die Schwerkraft überwiegt.The invention relates to a coal gasification plant, in particular one Lignite gasification plant, consisting of a combustion chamber with an essentially vertical Combustion chamber axis, one or more burners and combustion chamber slag discharge as the steam boiler downstream of the combustion chamber consisting of a radiation part and a contact part, wherein at least the radiation part of the steam boiler is parallel to the combustion chamber axis Axis shows, The invention consists in that the combustion chamber with its combustion chamber mouth eccentrically attached to the center of the radiation part and the radiation part widened to a windsthter and on the side facing away from the combustion chamber with a discharge device for fly ash, entrained (meanwhile solidified) Slag and the like is provided. - As is well known, windsifter refers to apparatus, in which particles carried along by a carrier gas flow according to weight and / or Size sighted, i.e. classified, with heavy particles from the carrier gas fail, the lighter remainder is carried along. The cut failed particles / entrained particles can be influenced by the design of the wind sifter. Theoretically the ratios can be chosen so that practically all particles fail and as it were, a dedusting takes place. Overall, the effect is based on the wind sifting that the equilibrium prevailing on the particles entrained in the carrier gas flow from (in a first approximation) friction according to Stokes and gravity as a result of reduction the flow velocity of the carrier stream is disturbed, so that the force of gravity predominates.

Erfindungsgemäß wird man den Strahlungsteil des Dampfkessels als Windsichter so auslegen, daß Partikel aus Auswurf und Staub in störendem Maße nicht mehr in den Berührungsteil gelangen. Dazu wird nach bevorzugter Austührungsform der Erfindung die Anordnung so getroffen, daß der Strahlungsteil den zwei- bis dreifachen Radius der Brennkammer aufweist und die Exzentrizität einem viertel bis einem halben Radius des Strahlungsteils entspricht. Man erreicht so ohne Schwierigkeiten, daß sich Auswurf und Staub auf einem etwa umgekehrt U-förmigen Weg zwischen Brennkammer und Austrageinrichtung bewegen. Der Schnitt ausgefallene Partikel / mitgeführte Partikel kann ohne Schwierigkeiten so gelegt werden, daß im Berührungsteil irgendwelche Störungen durch Ablagerungen oder Anwachsungen nicht mehr auftreten. Darüber hinaus entsteht auch im Strahlungsteil keine den Wärmeübergang durch Strahlung beeinträchtigende Staubwolke. Sehr leichte bzw. sehr feine Partikel, die in dem erfindungsgemäß als Windsichter ausgelegten Strahlungsteil nicht ausfallen, passieren den Berührungsteil ohne weiteres und können per Elektrofilter o.dgl., gegebenenfalls auch durch Naßwäscher hinter dem Dampfkessel abgeschieden werden.According to the invention, the radiation part of the steam boiler is used as an air classifier Design so that particles from ejecta and dust are no longer in a disruptive manner get to the touching part. For this purpose, according to a preferred embodiment of the invention the order hit so that the radiation part the two to three times the radius of the combustion chamber and the eccentricity a quarter to corresponds to half a radius of the radiation part. One reaches without difficulty that ejecta and dust on an approximately inverted U-shaped path between the combustion chamber and move the discharge device. The cut failed particles / entrained Particle can be placed without difficulty so that any in the contact part Disturbances due to deposits or growth no longer occur. Furthermore Also in the radiation part there is no impairment of the heat transfer through radiation Dust cloud. Very light or very fine particles that are used in the invention as Air classifier designed radiation part do not fail, pass the contact part without further ado and can by electrostatic precipitator or the like, possibly also by wet scrubber be deposited behind the steam boiler.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten. Das gilt insbesondere für die Ausbildung der Austrageinrichtung. Diese besteht nach bevorzugter AusfUhrungsform der Erfindung aus einem den Strahlungsteil nach unten abschließenden Schrägboden mit Abdeckhaube und Austragschacht, wobei im Schrägboden die Brennkammermündung angeordnet ist.In particular, there are several possibilities within the scope of the invention. This applies in particular to the design of the discharge device. This persists preferred embodiment of the invention from a downward radiation part final sloping floor with cover and discharge chute, with the sloping floor the combustion chamber mouth is arranged.

Im allgemeinen wird bei einer erfindungsgemäßen Kohlenvergasungsanlage der Berührungsteil den Durchmesser des Strahlungsteils aufweisen und unmittelbar aue diesen aufgesetzt sein. Er kann jedoch grundsätzlich auch auf andere Weise nachgeschaltet sein.In general, in a coal gasification plant according to the invention the contact part have the diameter of the radiation part and directly aue this be put on. In principle, however, it can also be connected downstream in other ways be.

Brennkammer, Strahlungsteil und Austrageinrichtung bestehen bei der erfindungsgemäßen Kohlenvergasungsanlage im allgemeinen aus Kesselrohren und sind dem gleichen Kesselsystem zugeordnet.Combustion chamber, radiation part and discharge device exist in the Coal gasification plant according to the invention generally consists of boiler tubes and are assigned to the same boiler system.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung Fig. 1 die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Kohlenvergasungsanlage, Fig. 2 einen Schnitt in Richtung A-B durch den Gegenstand nach Fig. 1.In the following the invention is based on only one embodiment Illustrative drawing explained in more detail. It show in a schematic representation 1 shows the side view of a coal gasification plant according to the invention, FIG. 2 a section in direction A-B through the object of FIG. 1.

Die in den Figuren dargestellte Kohlenvergasungsanlage ist eine Braunkohlenvergasungsanlage. Sie besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau zunächst aus Brennkammer 1 mit im wesentlichen vertikaler Brennkammerachse, einem oder mehreren Brennern 2 und Brennkammerschlackenabzug ), wobei der Brennkammer 1 ein Dampfkessel 4 nachgeschaltet ist, der aus Strahlungsteil 5 und Berührungsteil 6 besteht. Auch dieser Dampfkessel 4 hat im AusSührngsbeispiel insgesamt, d.h. über Strahlungsteil 5 und Berührungsteil 6, eine vertikale und damit zur Brennkammerachse parallele Achse. Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 und 2 entnimmt man, daß die Brennkammer 1 mit ihrer Brennkammermündung 7 exzentrisch zum Querschnitt des Strahlungsteils 5 angeordnet und der Strahlungsteil 5 zu einem Windsichter verbreitert ist. Dazu befindet sich auf der der Brennkammer 1 abgewandten Seite eine Austrageinrichtung8 für Flugasche, mitgerissene, erkaltete Schlacke u. dgl., die im Windsichter abgeschieden werden. Der Strahlungsteil 5 besitzt im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der erfindung einen Radius 9, der dem zwei- bis dreifachen Radius 10 der Brerinkammer 1 entspricht. Die Exzentrizität 11 macht ein Viertel bis die Iälfte des Radius 9 des Strahlungsteils 5 aus. Die Austrageinrichtung 8 besteht im Ausführungsbeispiel und nachbevorzugter Ausführungsformder Erfindung aus einem den Strahlungsteil 5 nach unten abschließenden Schrägboden 12 mit Abdeckhaube 13 und Austragschacht 14. Im Schrägboden 12 liegtgdie Brennkammermündung 7. Da im Ausführungsbeispiel Strahlungsteil 5 und Berührungsteil 6 aufeinandergesetzt sind, weist der Berührungsteil 6 den Durchmesser des Strahlungsteils 5 auf. Brennkammer 1, Strahlungsteil 5 und Austrageinrichtung 8 sind aus Kesselrohren 15 aufgebaut, das gilt im Ausführungsbei spiel auch für den Mantel der Brenner 2. Die Kesselrohre sind an ein einheitliches, in den Figuren nur angedeutetes Kesselsystem 16 angeschlossen.The coal gasification plant shown in the figures is a lignite gasification plant. In its basic structure, it initially consists of combustion chamber 1 with essentially vertical combustion chamber axis, one or more burners 2 and combustion chamber slag discharge ), wherein the combustion chamber 1 is followed by a steam boiler 4, which consists of a radiation part 5 and contact part 6 consists. This steam boiler 4 also has in the AusSührngsbeispiel overall, i.e. over radiation part 5 and contact part 6, a vertical and thus axis parallel to the combustion chamber axis. From a comparative consideration of Fig. 1 and 2 it can be seen that the combustion chamber 1 with its combustion chamber mouth 7 is eccentric arranged to the cross section of the radiation part 5 and the radiation part 5 to one Air classifier is widened. This is located on the one facing away from the combustion chamber 1 Side a discharge device8 for fly ash, entrained, cooled slag u. Like. Which are deposited in the wind sifter. The radiation part 5 has in the exemplary embodiment and according to a preferred embodiment of the invention a radius 9, which corresponds to the two corresponds to up to three times the radius 10 of the Brerin chamber 1. The eccentricity 11 makes a quarter to half of the radius 9 of the radiation part 5. The discharge device 8 consists in the exemplary embodiment and according to a preferred embodiment of the Invention from a sloping bottom 12 closing off the radiation part 5 at the bottom with cover 13 and discharge duct 14. The combustion chamber mouth is located in the sloping floor 12 7. Since in the exemplary embodiment, radiation part 5 and contact part 6 are placed on top of one another the contact part 6 has the diameter of the radiation part 5. Combustion chamber 1, radiation part 5 and discharge device 8 are made up of boiler tubes 15, In the Ausführungsbei, this also applies to the jacket of the burner 2. The boiler tubes are connected to a uniform boiler system 16, which is only indicated in the figures.

Claims (5)

A n s p r ü c h e Expectations s Kohlenvergasungsanlage, insbesondee Braunkohlenvergasungsanlage, bestehend aus Brennkammer mit im wesentlichen vertikaler Brennkammerachse, einem oder mehreren Brennern und Brennkammer-Schlackenabzug sowie der Brennkammer nachgeschaltetem Dampfkessel aus Strahlungsteil und Berührungsteil, wobei zumindest der Strahlungsteil des DampSessels eine zur Brennkammerachse parallele Achse aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (i) mit ihrer Brennkammermündung (7) exzentrisch zum Querschnitt des Strahlungsteils (5) angeordnet und der Strahlungsteil (5) zu einem indsichter verbreitert sowie auf der der Brennkammer (1) abgewandten Seite mit einer Austrageinrichtung (8) für Flugasche, mitgerissene Schlacke u.s coal gasification plant, especially lignite gasification plant, consisting of a combustion chamber with a substantially vertical combustion chamber axis, a or several burners and combustion chamber slag extraction as well as the combustion chamber downstream Steam boiler comprising a radiation part and a contact part, at least the radiation part of the DampSessel has an axis parallel to the combustion chamber axis, characterized in that that the combustion chamber (i) with its combustion chamber mouth (7) is eccentric to the cross section of the radiation part (5) and the radiation part (5) to an indsichter widened and on the side facing away from the combustion chamber (1) with a discharge device (8) for fly ash, entrained slag, etc. dgl. versehen ist.Like. Is provided. 2. Kohlenvergasungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Strahlungsteil (5) den zwei- bis dreifachen Radius der Brennkammer (1) aufweist und die Exzentrizität (11) einem Viertel bis einem halben Radius des Strahlungsteils (5) entspricht.2. coal gasification plant according to claim 1, characterized that the radiation part (5) has two to three times the radius of the combustion chamber (1) and the eccentricity (11) a quarter to a half radius of the radiation part (5) corresponds. 3. Kohlenvergasungsanlage nach den Ansprechen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrageinrichtung (8) aus einem den Strahlungsteil (5) nach unten abschließenden Schrägboden (12) mit Hbdeckhaube (13) und Austragschacht (14) besteht und der Schrägboden (12) die Brennkammermünduflg (7 aufweist.3. Coal gasification plant according to the response 1 and 2, characterized in that that the discharge device (8) closes off the radiation part (5) at the bottom Inclined floor (12) with Hbdeckhaube (13) and discharge shaft (14) and the inclined floor (12) has the combustion chamber mouth (7). 4. Kohlenvergasungsanlage nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Berührungsteil (6) den Durchmesser des Strahlungsteils (5) besitzt und auf diesen aufgesetzt ist.4. Coal gasification plant according to claims 1 to 3, characterized in that that the contact part (6) has the diameter of the radiation part (5) and on this is put on. 5. Kohlenvergasungsanlage nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Brennkammer (1), Dampfkessel' (4) und Austrageinrichtung (8) aus Kesselrohren (15) aufgebaut sind.5. Coal gasification plant according to claims 1 to 4, characterized in that that combustion chamber (1), steam boiler '(4) and discharge device (8) from boiler tubes (15) are constructed. L e e r s e i t eL e r s e i t e
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