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DD261280A3 - APPARATUS FOR GASIFICATION OF CARBON - Google Patents

APPARATUS FOR GASIFICATION OF CARBON Download PDF

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DD261280A3
DD261280A3 DD30267887A DD30267887A DD261280A3 DD 261280 A3 DD261280 A3 DD 261280A3 DD 30267887 A DD30267887 A DD 30267887A DD 30267887 A DD30267887 A DD 30267887A DD 261280 A3 DD261280 A3 DD 261280A3
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DD
German Democratic Republic
Prior art keywords
gas
housing
steam
channels
gasification
Prior art date
Application number
DD30267887A
Other languages
German (de)
Inventor
Ernest Gudymov
Boris Rodionov
Peter Goehler
Wolfgang Fuhrmann
Original Assignee
Freiberg Brennstoffinst
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Freiberg Brennstoffinst filed Critical Freiberg Brennstoffinst
Priority to DD30267887A priority Critical patent/DD261280A3/en
Priority to CS882731A priority patent/CS272299B1/en
Priority to DE19883815377 priority patent/DE3815377A1/en
Priority to JP11373788A priority patent/JPS63308093A/en
Publication of DD261280A3 publication Critical patent/DD261280A3/en

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    • C10J3/48—Apparatus; Plants
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Apparat zur Vergasung von Kohlenstaub unter Einsatz von Dampf und sauerstoffhaltigem Gas und kann in der chemischen Industrie zur Erzeugung von Wasserstoff und Kohlenmonoxid aus festen Brennstoffen eingesetzt werden. Ziel der Erfindung ist die Verbesserung der Oekonomie des Apparates zur Vergasung von Kohlenstaub. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, unter den Bedingungen der Partialoxydation von Brennstoffen unter Druck den Apparat konstruktiv so zu gestalten, dass Kohlen mit niedrigschmelzender Asche eingesetzt werden koennen. Erfindungsgemaess enthaelt der Apparat das Gehaeuse mit der Waermeisolation, zwei Stutzen zur Abfuehrung des Generatorgases und der granulierten Schlacke, den Kohlenstaubbrenner, das Ueberlaufrohr zur Wasserstandshaltung, eine feuerfeste Ausmauerungswand, horizontale Gaskanaele, den gasdichten Rohrkuehlschirm mit Wendeschleifen, den Eingangs- und Ausgangskollektor, den Dampfverteiler, die Steigrohre und die Dampfduesen. Fig. 1The invention relates to an apparatus for the gasification of coal dust using steam and oxygen-containing gas and can be used in the chemical industry for the production of hydrogen and carbon monoxide from solid fuels. The aim of the invention is to improve the economy of the apparatus for the gasification of coal dust. The object of the invention is, under the conditions of partial oxidation of fuels under pressure, to make the apparatus structurally such that coals with low-melting ash can be used. According to the invention, the apparatus contains the housing with the heat insulation, two nozzles for the removal of the generator gas and the granulated slag, the pulverized coal burner, the overflow pipe for water retention, a refractory lining wall, horizontal gas ducts, the gas-tight pipe hood with turning loops, the input and output collector, the steam distributor , the riser pipes and the steam ducts. Fig. 1

Description

Das Prinzip dieses Apparates ermöglicht die Führung der Vergasungsreaktionen bei Temperaturen, bei denen die mineralischen Bestandteile der Kohle zwar erweichen oder teilweise schmelzen, aber noch nicht eine voll fließfähige, an der Wand des Reaktionsraumes ablaufende Schlacke bilden und damit eine deutliche Senkung des spezifischen Sauerstoffverbrauches. Nach dem gleichen Grundprinzip ist ein weiterer bekannter Apparat zur Vergasung von Kohlenstaub aufgebaut. Bei diesem Apparat erweitert sich die feuerfeste Wand des Reaktionsraumes nach unten zu stufenförmig, wobei durch weitere Kanäle unterhalb jeder Stufe der Kaltgasfilm erneuert wird. Unterhalb der feuerfesten Wand ist ein gasdicht verschweißter Rohrkühlschirm angeordnet, an dem sich das erzeugte Generatorgas durch Strahlungswärmeaustausch abkühlt, wobei die übertragene Wärme zur Dampferzeugung im Kühlschirm dient. Die Einlaufe der Kanäle zur Rückführung von vorgekühltem Generatorgas mit den zugehörigen Dampfinjektionsdüsen sind unterhalb des Kühlschirmes, aber oberhalb des Gasaustrittsstutzens und des Wasserbades im Sumpf des Apparates angeordnet.The principle of this apparatus allows the conduction of the gasification reactions at temperatures at which the mineral constituents of the coal soften or partially melt, but not yet form a fully flowable, running on the wall of the reaction space slag and thus a significant reduction in specific oxygen consumption. Following the same basic principle, another known apparatus for the gasification of coal dust is constructed. In this apparatus, the refractory wall of the reaction chamber widens down to step-like, with renewed channels below each stage of the cold gas film is renewed. Below the refractory wall a gas-tight welded tube cooling screen is arranged, at which the generated generator gas cools by radiant heat exchange, the heat transferred to steam generation in the cooling screen is used. The inlet of the channels for returning precooled generator gas with the associated steam injection nozzles are arranged below the cooling screen, but above the gas outlet nozzle and the water bath in the bottom of the apparatus.

Obwohl durch den Ersatz einer direkten Vorkühlung mittels Wasserinjektion durch indirekte Kühlung mittels Kühlschirm und durch die stufenweise Erneuerung des Kaltgasfilmes eine weitere Verbesserung der Energieökonomie und der Funktionstüchtigkeit erreicht wird, bleibt als Nachteil ein relativ hoher Bedarf an Dampf für den Betrieb der Dampfinjektionsdüsen. Bei den gegenwärtig technisch und wirtschaftlich möglichen Fertigungs- und Montagelängen gelingt es nicht, die Temperatur des Generatorgases am Kühlschirm aufwerte kleiner 800 bis 9000C abzusenken. Damit ist der Einsatz von Brennstoffen problematisch, die einen niedrigen Erweichungspunkt der Schlacke aufweisen. Außerdem ist wegen der relativ hohen Temperatur des Rezirkulationsgases die zur Aufrechterhaltung des stabilen Kaltgasfilmes erforderliche Rezirkulationsmenge hoch.Although the replacement of a direct pre-cooling by means of water injection by indirect cooling by means of cooling screen and the gradual renewal of the cold gas film, a further improvement in energy economy and efficiency is achieved, remains as a disadvantage, a relatively high demand for steam for the operation of the steam injection nozzles. With the currently technically and economically possible production and assembly lengths, it is not possible to lower the temperature of the generator gas at the cooling screen to values below 800 to 900 ° C. Thus, the use of fuels is problematic, which have a low softening point of the slag. In addition, because of the relatively high temperature of the recirculation gas, the amount of recirculation required to maintain the stable cold gas film is high.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Verbesserung der Ökonomie beim Betrieb des Apparates.The object of the present invention is to improve the economy in the operation of the apparatus.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, bei Beibehaltung des Prinzips eines Kaltgasfilmes an der Wand eines feuerfest ausgekleideten Reaktionsraumes, unter den Bedingungen der Partialoxydation von staubförmigen Brennstoffen unter Druck einen Apparat zu schaffen, der die Vergasung von Kohlen rffit niedrig schmelzender Asche ermöglicht und zu einer weiteren Verbesserung der Energieökonomie führt.The object of the invention is, while maintaining the principle of a cold gas film on the wall of a refractory lined reaction chamber to create under the conditions of partial oxidation of dust-like fuels under pressure apparatus that allows the gasification of coal rffit low-melting ash and to a further improvement the energy economy leads.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch einen Apparat zur Vergasung von Kohlenstaub, der in an sich bekannter Weise besteht aus einem Gehäuse, das mit einer inneren Wärmeisolation und einem seitlichen Stutzen zur Abführung des Generatorgases versehen ist, einem axial im oberen Teil des Gehäuses angeordneten Kohlenstaubbrenner, einer feuerfesten, einen Reaktionsraum begrenzenden Wand, die sich nach unten stufenförmig erweitert, einer Vielzahl von horizontalen Gaskanälen, die in Höhe der Mündung des Kohlenstaubbrenners und unterhalb jeder stufenförmigen Erweiterung des Reaktionsraumes die feuerfeste Wand durchdringen und tangential zur Achse des Apparates in den Reaktionsraum münden, einem Rohrkühlschirm mit ringförmigen Kollektoren zur Zu- bzw. Abführung des Kühlmittels und einem Wasserbad im Unterteil des Gehäuses. Erfindungsgemäß ist zwischen der WärmeTsolation und der feuerfesten Wand ein nach unten offener ringförmiger Hohlraum angeordnet, von dessen oberen Teil der seitliche Stutzen zur Abführung des Generatorgases ausgeht und in dem sich der Kühlschirm an der feuerfesten Wand anliegend und sich über diese hinaus nach unten fortsetzend befindet, wobei der Kühlschirm mindestens in seinem unterhalb der feuerfesten Wand liegenden Teil gasdicht gestaltet und oberhalb des Wasserbades ein mit dem genannten ringförmigen Hohlraum kommunizierender Durchgang für das Generatorgas vorgesehen ist. Erfindungsgemäß sind weiter in dem ringförmigen Hohlraum vor den Eingangsenden der horizontalen Gaskanäle Dampfdüsen angeordnet, deren Ausblasöffnung in Achsrichtung der horizontalen Kanäle zeigen und die mit Zuführungsrohren verbunden sind, welche von einem Dampfverteiler ausgehen.According to the invention, this object is achieved by an apparatus for gasification of pulverized coal, which consists in a conventional manner of a housing which is provided with an internal heat insulation and a side nozzle for discharging the generator gas, arranged axially in the upper part of the housing A pulverized coal burner, a refractory, a reaction space bounding wall which widens downwardly stepwise, a plurality of horizontal gas ducts which penetrate the refractory wall at the mouth of the pulverized coal burner and below each stepped extension of the reaction space and tangential to the axis of the apparatus in the reaction space open, a pipe cooling screen with annular collectors for supply and removal of the coolant and a water bath in the lower part of the housing. According to the invention a downwardly open annular cavity is arranged between the WärmeTsolation and the refractory wall, from the upper part of the side nozzle emanates for the discharge of the generator gas and in which the cooling screen is adjacent to the refractory wall and extending beyond this downward, wherein the cooling screen at least in its lying below the refractory wall part gas-tight and above the water bath is provided with a communicating with said annular cavity passage for the generator gas. According to the invention further in the annular cavity in front of the input ends of the horizontal gas ducts steam nozzles are arranged, show the exhaust opening in the axial direction of the horizontal channels and which are connected to supply pipes, which emanate from a steam distributor.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Rohrkühlschirm zweiseitig mit einer unteren Wendeschleife ausgeführt und die zugehörigen Ringkollektoren zur Zu- bzw. Abführung des Kühlmittels sind im Oberteil des Gehäuses untergebracht. Die Wendeschleife ist in einem Abstand oberhalb des Spiegels des Wasserbades angeordnet und bildet so den mit dem ringförmigen Hohlraum kommunizierenden Durchgang für das Generatorgas. In bekannter Weise kann der Spiegel des Wasserbades mit Hilfe eines Überlaufrohres konstant gehalten werden.In an advantageous embodiment of the invention, the tube cooling screen is designed on two sides with a lower turning loop and the associated annular collectors for supply and removal of the coolant are housed in the upper part of the housing. The turning loop is arranged at a distance above the mirror of the water bath and thus forms the passage communicating with the annular cavity for the generator gas. In known manner, the mirror of the water bath can be kept constant by means of an overflow pipe.

Schließlich ist es vorteilhaft, den genannten Dampfverteiler im Oberteil des Gehäuses, oberhalb des seitlichen'Stutzens zur Abführung des Generatorgases anzuordnen und die Zuführungsrohre für die Dampfdüsen vor den horizontalen Gaskanälen vertikal innerhalb des ringförmigen Hohlraumes zu führen.Finally, it is advantageous to arrange said steam distributor in the upper part of the housing, above the lateral nozzle for discharging the generator gas and to guide the feed pipes for the steam nozzles vertically in front of the horizontal gas ducts within the annular cavity.

Ausführungsbeispielembodiment

Die erfindungsgemäße Vorrichtung, ihre Wirkungsweise und die erzielten Vorteile seien an Hand eines Ausführungsbeispieles gemäß Figur 1 und 2 näher erläutert. Dabei ist in Figur 1 ein schematischer Längsschnitt, in Figur 2 ein Querschnitt des Apparates dargestellt. Der zur Vergasung von Kohlenstaub unter erhöhtem Druck bestimmte Apparat enthält das Gehäuse 1 mit der Wärmeisolation 2, dem Stutzen 3 zur Abführung des Generatorgases und dem Stutzen 4 zur Abführung der granulierten Schlacke, den Kohlenstaubbrenner 5, das Überlaufrohr 6 zur Bildung eines Wasserbades 7 mit konstantem Wasserstand, die feuerfeste, einen Reaktionsraum begrenzende Wand 8, die horizontalen Gaskanäle 9, den Rohrkühlschirm 10 mit den Wendeschleifen 11 und den Eingangs- und Ausgangskollektoren 12 und 13, den Dampfverteiler 14, die Zuführungsrohre 15 und die Dampfdüsen 16.The device according to the invention, its mode of action and the advantages achieved are explained in more detail with reference to an embodiment according to Figures 1 and 2. 1 is a schematic longitudinal section, and FIG. 2 shows a cross-section of the apparatus. The apparatus for the pulverization of coal dust under elevated pressure comprises the housing 1 with the heat insulation 2, the nozzle 3 for discharging the generator gas and the nozzle 4 for discharging the granulated slag, the pulverized coal burner 5, the overflow pipe 6 to form a water bath 7 with constant Water level, the refractory, a reaction space bounding wall 8, the horizontal gas channels 9, the tube cooling screen 10 with the Wendeschleifen 11 and the input and output panels 12 and 13, the steam manifold 14, the supply pipes 15 and the steam nozzles sixteenth

Der Apparat arbeitet in folgender Weise:The apparatus works in the following way:

Über den Brenner 5 werden der Kohlenstaub, der Wasserdampf und das sauerstoffhaltige Gas als Vergasungsmittel zugeführt.The pulverized coal, the water vapor and the oxygen-containing gas are fed as gasification agent via the burner 5.

Demzufolge bildet sich im Reaktionsraum entlang der Apparateachse eine Flamme aus, in der die Vergasung des Kohlenstaubes stattfindet. Am Ausgang des durch die feuerfeste Wand 8 begrenzten Reaktionsraumes ist die Vergasung beendet und die Generatorgase kühlen sich hauptsächlich durch Abgabe von Strahlungswärme an den Kühlschirm 10, der in dem Teil unterhalb der feuerfesten Wand 8 gasdicht verschweißt ist, bis auf die Temperatur von 800-900°C ab. Danach werden die Gase an der Wendeschleifell umgelenkt und gelangen in den ringförmigen Hohlraum zwischen dem Kühlschirm 10 und der Wärmeisolation 2.Consequently, a flame forms in the reaction space along the apparatus axis, in which the gasification of the pulverized coal takes place. At the exit of the reaction space bounded by the refractory wall 8, the gasification is stopped and the generator gases cool mainly by emitting radiant heat to the cooling screen 10, which is gas-tight welded in the part below the refractory wall 8, up to the temperature of 800-900 ° C. Thereafter, the gases are deflected at the Wendeschleifell and enter the annular cavity between the cooling screen 10 and the heat insulation. 2

Beim Umlenken fällt der Hauptteil der Schlacke in das Wasserbad 7 und wird über den Stutzen 4 abgeführt.When deflecting the main part of the slag falls into the water bath 7 and is discharged through the nozzle 4.

Durch eine nicht dargestellte Wasserzuleitung und das Überlaufrohr 6 wird das Wasserbad mit konstantemWasserstand aufrechterhalten.By a water supply, not shown, and the overflow pipe 6, the water bath is maintained at a constant water level.

Beim Aufstieg des Generatorgases durch den ringförmigen Hohlraum bis zum Stutzen 3, durch den das Generatorgas den Apparat verläßt, erfolgt eine weitere Abkühlung des Gases durch den Kontakt mit dem Kühlschirm 10, dem über den Kollektor 12 Wasser zugeführt wird, das nach Durchgang durch die Rohre des Kühlschirmes aufgeheizt, gegebenenfalls teilweise verdampft über Kollektor 13 austritt.During the rise of the generator gas through the annular cavity to the nozzle 3, through which the generator gas leaves the apparatus, there is a further cooling of the gas by the contact with the cooling screen 10, which is supplied via the collector 12 water, after passing through the tubes the cooling screen heated, optionally partially evaporated via collector 13 exits.

Über den Dampfverteiler 14 wird Dampf in die vertikal im ringförmigen Hohlraum angeordneten Zuführungsrohre 15 eingeleitet, der über die Dampfdüsen 16 in die horizontalen Kanäle 9 eintritt und dabei injektorartig vorgekühltes Generatorgas aus dem ringförmigen Hohlraum zwischen der Wärmeisolation 2 und der feuerfesten Wand 8 durch den Kühischirm 10 hindurch mitreißt.Steam is introduced into the vertically arranged in the annular cavity supply pipes 15 via the steam manifold 14, which enters via the steam nozzles 16 in the horizontal channels 9 and injector-like pre-cooled generator gas from the annular cavity between the heat insulation 2 and the refractory wall 8 through the cooling screen 10th through.

Da die horizontalen Kanäle, wie Figur 2 zeigt ( der schematische Längsschnitt nach Figur 1 entspricht etwa dem Schnitt x-x), tangential angestellt sind, legt sich das aus den Kanälen austretende Gemisch aus kalten Gasen und Wasserdampf aufgrund der Wirkung der Zentrifugalkraft an die feuerfeste Wand 8 oder den Anfangsabschnitt des freien Teils des Kühlschirmes 10 an und bildet eine Kaltgasschicht, die verhindert, daß Schlacke im flüssigen oder plastischen Zustand auf die Wand gelangt. Dadurch wird die Verschlackung der feuerfesten Wand 8 und des Kühlschirmes 10 verhindert.Since the horizontal channels, as shown in FIG. 2 (the schematic longitudinal section according to FIG. 1 corresponds approximately to the section xx), are set tangentially, the mixture of cold gases and water vapor emerging from the channels lays against the refractory wall 8 due to the effect of the centrifugal force or the initial portion of the free portion of the cooling screen 10 and forms a cold gas layer, which prevents slag in the liquid or plastic state reaches the wall. As a result, the slagging of the refractory wall 8 and the cooling screen 10 is prevented.

Bei einer weiteren Strömung der Gase entlang der innenliegenden Oberfläche des Kühlschirmes 10 kühlt sich das Gas durch Wärmeabstrahlung an den Kühlschirm und Vermischung mit Rezirkulationsgasen auf Temperaturen unterhalb einer möglichen Verschlackung ab.In a further flow of gases along the inner surface of the cooling screen 10, the gas cools by heat radiation to the cooling screen and mixing with recirculation gases to temperatures below a possible slagging.

Im Vergleich zu einem bekannten Vergasungsapparat nach DD-WP C1OJ 2963811 wird durch die niedrigere Temperatur des durch die horizontalen Kanäle 9 rückgeführten vorgekühlten Generatorgases und durch die geringe Länge der Kanäle 9 eine erhebliche Energieeinsparung erreicht. In der folgenden Tabelle sind Vergleichsdaten des bekannten Apparates und des Apparates gemäß dieser Erfindung dargestellt.Compared to a known gasification apparatus according to DD-WP C1OJ 2963811 is achieved by the lower temperature of the recirculated through the horizontal channels 9 precooled gas generator and the short length of the channels 9, a significant energy savings. In the following table comparative data of the known apparatus and the apparatus according to this invention are shown.

Bekannterknown Vorgeschlagepre-stroke Apparatapparatus ner Apparatan apparatus — Durchsatzvon Generatorgas,Throughput of generator gas, m3i.N./hm 3 iN / h 100 000100,000 100000100000 — Temperatur des Rezirkula-- temperature of the recirculation tionsgases,°Ction gas, ° C 900900 600600 — Erforderlicher Durchsatz von- Required throughput of Rezirkulationsgas beiRecirculation gas at p = 3MPa,m3/hp = 3MPa, m 3 / h 12 89012 890 8 5938 593 — Mittlere Länge der Kanäle,- average length of the channels, mm 5050 0,50.5 — erforderlicher Dampfdurchsatz- required steam flow rate (p = 4 MPa; t = 450 0C), kg/h(p = 4 MPa, t = 450 ° C.), kg / h 10 00010 000 12001200 — Jahresverbrauch an Dampf,- annual consumption of steam, t/ht / h 8000080000 9 6009 600 — Jährliche Dampfeinsparung,- annual steam saving, t/at / a —- 70 40070,400 — Jährliche Dampfeinsparung,- annual steam saving, Gcal/aGcal / a 5,6-104 5,6-10 4

Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, führt die Anwendung des vorgeschlagenen Apparates bei gleicher Produktivität zur Senkung der Temperatur und des Verbrauches von Rezirkulationsgas um 30% und zur Senkung des Dampfverbrauches um das lOfache, was zu einer bedeutenden Einsparung von Betriebskosten führt.As can be seen from the table, the use of the proposed apparatus at equal productivity reduces the temperature and consumption of recirculation gas by 30% and reduces the steam consumption by a factor of 10, resulting in a significant saving in operating costs.

Claims (3)

1. Apparat zur Vergasung von Kohlenstaub, bestehend aus einem Gehäuse mit einer inneren Wärmeisolation und einem seitlichen Stutzen zur Abführung des Generatorgases, einem axial im oberen Teil des Gehäuses angeordneten Kohlenstaubbrenner, einer feuerfesten, einen Reaktionsraum begrenzenden Wand im oberen Teil des Gehäuses, die sich nach unten stufenförmig erweitert, einer Vielzahl horizontaler Gaskanäle, die in Höhe der Mündung des Kohlenstaubbrenners und unterhalb jeder stufenförmigen Erweiterung des Reaktionsraumes die feuerfeste Wand durchdringen und tangential zur Achse des Apparates in den Reaktionsraum münden, einem Rohrkühlschirm mit ringförmigen Kollektoren zur Zu- bzw. Abführung des Kühlmittels und einem Wasserbad im Unterteil des Gehäuses, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Wärmeisolation (2) und feuerfester Wand (8) ein nach unten offener ringförmiger Hohlraum angeordnet ist, von dessen oberem Teil der seitliche Stutzen (3) zur Abführung des Generatorgases ausgeht und in dem sich der Kühlschirm (10) an der feuerfesten Wand (8) anliegend und sich über diese hinaus nach unten fortsetzend befindet, wobei der Kühlschirm (10) mindestens in seinem unterhalb der feuerfesten Wand (8) liegenden Teil gasdicht gestaltet und oberhalb des Wasserbades (7) ein mit dem ringförmigen Hohlraum kommunizierender Durchgang für das Generatorgas vorgesehen ist, und daß in dem ringförmigen Hohlraum vor den Eingangsenden der horizontalen Gaskanäle (9) Dampfdüsen (16) angeordnet sind, deren Ausblasöffnung in Achsrichtung der horizontalen Kanäle zeigen und die mit Zuführungsrohren (15) verbunden sind, welche von einem Dampfverteiler (14) ausgehen.1. Apparatus for the gasification of coal dust, consisting of a housing with an internal heat insulation and a side nozzle for discharging the generator gas, an axially arranged in the upper part of the housing pulverized coal burner, a refractory, a reaction space limiting wall in the upper part of the housing, which extended down stepwise, a plurality of horizontal gas channels, which penetrate the fireproof wall at the level of the mouth of the pulverized coal burner and below each step-like extension of the reaction chamber and open tangentially to the axis of the apparatus in the reaction chamber, a pipe cooling screen with annular collectors for supply and discharge the coolant and a water bath in the lower part of the housing, characterized in that between the heat insulation (2) and refractory wall (8) a downwardly open annular cavity is arranged, from the upper part of the lateral nozzle (3) for discharging the Generatorga Ses goes out and in which the cooling screen (10) on the refractory wall (8) fitting and is beyond this continuing down, the cooling screen (10) at least in its below the refractory wall (8) lying part gas-tight design and above the water bath (7) is provided for communicating with the annular cavity passage for the generator gas, and that in the annular cavity in front of the input ends of the horizontal gas ducts (9) steam nozzles (16) are arranged, show the exhaust opening in the axial direction of the horizontal channels and which are connected to supply pipes (15) which emanate from a steam distributor (14). 2. Apparat zur Vergasung von Kohlenstaub nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrkühlschirm (10) zweireihig mit einer unteren Wendeschleife (11) ausgeführt ist, die in einem Abstand oberhalb des Spiegels des Wasserbades (7) angeordnet ist, und so den mit dem ringförmigen Hohlraum kommunizierenden Durchgang für das Generatorgas bildet.2. Apparatus for the gasification of coal dust according to claim 1, characterized in that the tube cooling screen (10) is designed with two rows of a lower turning loop (11), which is arranged at a distance above the level of the water bath (7), and so with forms the annular cavity communicating passage for the generator gas. 3;. Apparat zur Vergasung von Kohlenstaub nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsrohre (15) vertikal in dem ringförmigen Hohlraum zwischen Wärmeisolation (2) und feuerfester Wand (8) und der zugehörige Dampfverteiler (14) im Oberteil des Gehäuses (1), oberhalb des Stutzens (3) zur Abführung des Generatorgases untergebracht sind.3 ; , A pulverized coal pulverizing apparatus according to claims 1 and 2, characterized in that the feed pipes (15) are arranged vertically in the annular cavity between the thermal insulation (2) and the refractory wall (8) and the associated steam distributor (14) in the upper part of the housing (1). , are housed above the nozzle (3) for discharging the generator gas. Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die vorgeschlagene Erfindung gehört zu den Apparaten zur Vergasung von Kohlenstaub unter Einsatz von Dampf und sauerstoffhaltigem Gas und kann in der chemischen Industrie zur Erzeugung von Wasserstoff und Kohlenmonoxid aus festen Brennstoffen eingesetzt werden.The proposed invention belongs to the apparatus for the gasification of coal dust using steam and oxygen-containing gas and can be used in the chemical industry for the production of hydrogen and carbon monoxide from solid fuels. Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions Es ist ein Apparat zur Vergasung von Kohlenstaub bekannt, der zur Verbessern ng der Generatorgasqualität, zur Reduzierung des Energieaufwands und Sicherung des Betriebes mit Kohlen mit Asche, die niedrigschmelzende Komponenten enthält, dient. Der Apparat ist mit einer Auskleidung oberhalb des Stutzens zur Generatorgasableitung versehen. Zwischen der Auskleidung und der Wärmeisolierung sind rechtwinklig abgebogene durchgehende Kanäle angeordnet, deren unterer Abschnitt vertikal längs der Gehäusewandungen und deren oberer Abschnitt tangential zur Apparateachse am Gehäusedeckel angeordnet sind, wobei die Austrittsöffnungen der genannten Kanäle am Gehäusedeckel auf der Höhe des Austrittsbereiches des Kohlenstaubbrenners angeordnet sind. Die Eintrittsöffnungen der Kanäle über den Dampfinjektionsstutzen sind koaxial dazu gelegen, während in den Wandungen des Gehäuses in mehreren über dessen Höhe verteilten Reihen Düsen zur Zufuhr von Wasser oder Dampf-Wasser-Emulsion angeordnet sind. Am unteren Ende des Reaktionsraumes sind Wasserdüsen angeordnet, mit deren Hilfe das erzeugte Gas auf 700 bis 800°C gekühlt wird. Außerdem wird im unteren Teil des Gehäuses ein Wasserbad zur Granulierung der anfallenden Schlacke aufrecht erhalten.A pulverized coal gasification apparatus is known which serves to improve the quality of the generator gas, to reduce the energy consumption and to ensure the operation of coal with ash containing low-melting components. The apparatus is provided with a lining above the neck for the generator gas discharge. Arranged at right angles between the lining and the thermal insulation are through-channels bent at right angles, whose lower section is arranged vertically along the housing walls and whose upper section is tangential to the apparatus axis on the housing cover, the outlet openings of said channels being arranged on the housing cover at the level of the outlet region of the pulverized coal burner. The inlet openings of the channels via the steam injection nozzle are located coaxially thereto, while in the walls of the housing in several rows distributed over its height nozzles for supplying water or steam-water emulsion are arranged. At the lower end of the reaction chamber water nozzles are arranged, with the aid of which the gas produced is cooled to 700 to 800 ° C. In addition, a water bath is maintained in the lower part of the housing for granulating the resulting slag. Charakteristisch für diesen Apparat ist, daß längs der Innenwand des Reaktionsraumes ein Film relativ kalten Gases erzeugt wird, der das Anbacken erweichter Schlackepartikel an der Wand verhindert. Zur Erzeugung dieses Filmes sind innerhalb der Auskleidung Kanäle vorgesehen, die im Unterteil des Gehäuses, aber oberhalb des Gasaustrittsstutzens beginnen und deren Enden horizontal angebracht sind und in Höhe der Brennermündung tangential in den Reaktionsraum münden. Durch Dampfinjektionsdüsen vor dem Einlauf in diese Kanäle wird vorgekühltes Gas aus dem Unterteil in diese Kanäle gesaugt und bildet nach Austritt aus den tangential angestellten horizontalen Enden der Kanäle den genannten Kaltgas-Film.Characteristic of this apparatus is that along the inner wall of the reaction space, a film of relatively cold gas is generated, which prevents the caking of softened slag particles on the wall. To produce this film channels are provided within the lining, which begin in the lower part of the housing, but above the gas outlet nozzle and the ends are mounted horizontally and open at the level of the burner mouth tangentially into the reaction space. Pre-cooled gas from the lower part is sucked into these channels by steam injection nozzles before the inlet into these channels and, after emerging from the tangentially set horizontal ends of the channels, forms said cold gas film.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010041092A1 (en) * 2010-09-21 2012-03-22 Siemens Aktiengesellschaft Reactor i.e. entrained gasifier, for gasification of hydrocarbonaceous gas utilized as fractions of e.g. thermal treatment of biomasses, has nozzle pins through which medium is directly injected into reaction and/or heating gas space
DE102011007806A1 (en) * 2011-04-20 2012-10-25 Siemens Aktiengesellschaft Reactor, useful for gasification of ashless or low-ash fuel with a free oxygen-containing gasification agent, comprises a gasification chamber bounded in a pressurized reactor pressure shell by a wall

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110243804A1 (en) * 2010-04-05 2011-10-06 Benjamin Campbell Steinhaus Method and system for superheating steam
CZ2012277A3 (en) * 2012-04-20 2013-11-13 Millenium Technologies A.S. Apparatus for gasification of various kinds of starting raw material
CN110594746B (en) * 2019-10-24 2021-02-02 中南大学湘雅二医院 A medical waste treatment equipment

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4272255A (en) * 1979-07-19 1981-06-09 Mountain Fuel Resources, Inc. Apparatus for gasification of carbonaceous solids
DE2940257C2 (en) * 1979-10-04 1984-11-08 Ruhrchemie Ag, 4200 Oberhausen Radiation boiler for cooling a gas stream containing solid and molten particles
JPS5685622A (en) * 1979-12-14 1981-07-11 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Fluidized furnace
DE3107156A1 (en) * 1981-02-26 1982-09-16 L. & C. Steinmüller GmbH, 5270 Gummersbach SYSTEM FOR THE PRODUCTION OF GASEOUS PRODUCTS
DD282749A5 (en) * 1989-04-27 1990-09-19 Zittau Tech Hochschule PROCESS FOR DETERMINING THE POLLUTION DEGRADATION OF TUBE BELT WELDING TRANSMITTERS
DD296381A5 (en) * 1990-07-02 1991-11-28 Ingenieurhochschule Mittweida,Direktorat F/Ib,De METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING ADDITIVELY STRUCTURED TWO-LICENSED TRAILER FILMS BY MEANS OF EXCIMER LASER RADIATION

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010041092A1 (en) * 2010-09-21 2012-03-22 Siemens Aktiengesellschaft Reactor i.e. entrained gasifier, for gasification of hydrocarbonaceous gas utilized as fractions of e.g. thermal treatment of biomasses, has nozzle pins through which medium is directly injected into reaction and/or heating gas space
DE102011007806A1 (en) * 2011-04-20 2012-10-25 Siemens Aktiengesellschaft Reactor, useful for gasification of ashless or low-ash fuel with a free oxygen-containing gasification agent, comprises a gasification chamber bounded in a pressurized reactor pressure shell by a wall
DE102011007806B4 (en) * 2011-04-20 2012-11-15 Siemens Aktiengesellschaft Reactor for the gasification of ash-free and ash-poor fuels with a cold gas space

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