DE3145410A1

DE3145410A1 - Vorrichtung zum vergasen von holzkohle und zum verbrennen der erzeugten gase

Info

Publication number: DE3145410A1
Application number: DE19813145410
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-12-29
Filing date: 1981-11-16
Publication date: 1982-09-16
Also published as: NO814455L; IT8149151A0; JPS57134602A; SE8107804L; IT1143417B; BR8008640A

Description

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Einrichtung so zu ver-
bessern, daß der Wirkungsgrad weiter erhöht und sogleich die Handhabung vereinfacht wird.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß bei einer Vorrichtung zum Vergasen von Holzkohle und zu Verbrennen der erzeugten Gase mit einem Vergasungsofen, einem sich an schließenden Zyklonfilter zur Reinigung der Gase und einem nachgeschalteten Brenner, in die Verbindungsleitung zwischen Zyklonfilter und Brenner ein Wärmetauscher eingeschaltet ist.
Vorzugsweise ist der Wärmetauscher einerseits über eine Zuleitung für das Brenngas mit dem Zyklonfilter und andererseits über eine Leitung mit dem Brenner verbunden ist, wobei in der Leitung ein Venturirohr sitzt und der Brenner über eine Leitung zusätzlich an eine Frischluftquelle angeschlossen ist, die dem Brenner die zur Gasverbrennung erforderliche Luft liefert.
Weitere Vorteile werden erreicht durch einen Kompressor, welcher Druckluft zur Ofenkammer, zum Brenner, in die zum Brenner führende Gasleitung und über die Leitung zu einem Venturirohr in der Brennzone des Zyklonfilters und zu einem Rohr zum Umwandeln von Luft und Wasser zu Dampf liefert, wobei die Luft-Leitungen innerhalb des Wärmetauschers Wendel bilden und die Druckluft vor dem Einleiten in die Venturirohre erwärmen und der Kompressor schließlich noch mit der Kolben-Zylindereinheit zum öffnen und Sctlließen des Ofendeckel verbunden ist: Zweckmäßig ist im Wärmetauscher ein Rohr vorgesehen, mit welchem über eine Leitung eine Düse verbunden ist, die ihrerseits derart an eine Wasserleitung angeschlossen ist, daß innerhalb des Rohres das Wasser und die Luft durch die heißen Gase erwärmt und zu Dampf umgewandelt werden, der über die Rohrleitung in die Ofenkammer zum Trocknen der Kohle geleitet wird. Dabei wird der Wirkungsgrad der Einrichtung durch die zusätzliche eingeblasene Druckluft weiter erhöht, wobei durch die Erwärmung der Druckluft im Wärmetauscher der Druck gesteigert wird, so daß auf einen Kompressor relativ geringer Leistung zurückgegriffen werden kann. Durch die Verwendung von Druckluft kann auf Ventilatoren zur Ansaugung und Absaugung der Verbrennungsluft und der erzeugten Gase verzichtet werden, wobei zugleich die Leitungsquerschnitte reduziert werden können. Die gesamte Einrichtung kann dadurch besonders kompakt aufgebaut werden.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vergasen von Kohle, insbesondere Holzkohle und zum Verbrennen der erzeugten Gase, mit einem Vergasungsofen, einem sich daran anschließenden Zyklonfilter zur Reinigung der Gase und einem nachgeschalteten Brenner.
Solche Vorrichtungen, dieIbereits in früheren Anmeldungen des Erfinders, wie z.B P 31 30 813.9-P 31 33 740.6 und P 31 34 832.7 behandelt wurden, dienen dazu, ein gereinigtes Gas zu erzeugen, welches bei hohem Heizwert mit hoher Flammtemperatur verbrennt, so daß die Kohle mit hohem Wirkungsgrad Erdölprodukte ersetzen oder zumindest ergänzen kann. Der hierin verwendete Vergasungsofen ist dabei mit einem Lufteinlaß unterhalb des Rostes versehen, auf welchem die Kohle vergast wird, wobei das dabei erzeugte Gas durch ein oberes Auslaßrohr abgeführt wird und in einen Zyklonfilter gelangt, in welchem Verunreinigungen und Asche die bei der Vergasungs bzw. Verbrennung mitgerissen werden abgeschieden und diese Feststoffe können dann in einen Wasserbehälter abgeführt werden.
Das gereinigte Gas gelangt dann zu einem Brenner, der an eine Luftleitung angeschlossen ist, durch die einmal Luft zum Versprühen und Verbrennen von öl und zum anderen zum Zubringen des gewonnenen Kohlegases und für dessen Verbrennung geliefert wird. Dabei wurde auch schon vorgeschlagen, den Wirkungsgrad der Vorrichtung weiter zu erhöhen, in dem die im Zyklonfilter abgeschiedenen Feststoffe, mit Luft zurück in den Ofen geleitet werden, wo sie zusammen mit den dort abgelagerten Restbestandteilen im Ofen weiter verbrennen und dadurch eine höhere Temperatur erzeugen. Der Wirkungsgrad solcher Einrichtungen ist aber trotz der bereits erzielten Fortschritte immer noch unzureichend. Außerdem ist die Handhabung der jeweiligen Anlagen recht umständlich.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Einrichtung so zu verbessern, daß der Wirkungsgrad weiter erhöht und sogleich die Handhabung vereinfacht wird.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in die Verbindungsleitung zwischen Zyklonfilter und Brenner ein Wärmetauscher eingeschaltet ist, und daß im Verbindungsleitungsabschnitt vor dem Brenner ein Venturirohr vorgesehen ist, wobei zugleich am Brenner eine Leitung für die Verbrennungsluft angeschlossen ist.
Zweckmäßigerweise ist ein Kompressor von geringen Abmessungen vorgesehen, welcher über einen Wärmetauscher Druckluft zur Ofenkammer, zum Brenner und zur Gasleitung zum Brenner fördert, wobei im Wärmetauscher zusätzlich Dampf erzeugt werden kann, der über die Kohle im-Ofen geleitet werden kann. Außerdem kann mit der Druckluft eine Kolbenzylindereinheit am Ofendeckel betätigt werden, mit welcher sich der Deckel öffnen und schließen läßt. Der Wirkungsgrad der Einrichtung wird durch die zusätzlich eingeblasene Druckluft weiter erhöht, wobei durch die Erwärmung der Druckluft im Wärmetauscher der Druck gesteigert wird, so daß auf ein Kompressor relativ geringer Leistung zurückgegriffen werden kann. Durch die Verwendung von Druckluft kann auf Ventilatoren zur Ansaugung und Absaugung der Verbrennungsluft und der erzeugten Gase verzichtet werden, wobei zugleich die Leitungsquerschnitte reduziert werden können. Die gesamte Einrichtung kann dadurch besonders kompakt aufgebaut werden.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung schematisch dargestellt.
Der Ofen 1 ist mit einem abkiappbaren Deckel 2 versehen, und weist im unteren Teil eine Kammer 3 mit einem Lufteinlaß 4 auf.
Die zu verbrennende, in ihrer Verpackung befindliche pulverisierte oder granulierte Kohle liegt auf einem Rost 5. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, kann das vorliegende Verfahren in einem halb so großen Raum durchgeführt werden, wie er früher erforderlich war, wobei nur noch der untere Teil des Ofens 1, in welchem die Verbrennung stattfindet, durch isolierende Einbauwände 6 ausgekleidet ist. Im oberen Teil des Ofens ist ein zusätzlicher Raum zum Beschicken des Ofens gewonnen worden.
Das im Ofen erzeugte Gas wird über eine Sammelhaube 8 und eine Rohrleitung 7 zum Zyklonfilter 9 geführt, in welchem es gereinigt wird. Der Filter führt zu einer Einleitungsstelle 1o für ein Pressluftrohr 11, welches vor einem Venturirohr 12 in Leitung 13 angeordnet ist. Diese führt zum unteren Teil des Ofens 1, wo sich die Luft- und Aschenkammer 3 befindet.
Der besondere Vorteil der vorliegenden Einrichtung liegt darin, daß in einer Leitung 16 zwischen dem Zyklonfilter 9 und dem Brenner 15 ein Wärmetauscher 14 eingeschaltet ist. Auf diese Weise kommt das im Zyklonfilter 9 gereinigte Gas in den Wärmetauscher 14, der über die Leitung 17 an den Brenner 15 angeschlossen ist. In dieser Leitung ist ebenfalls ein Venturirohr 18 vorgesehen.
Der Brenner 15 ist außerdem an eine Leitung 19 angeschlossen, die Verbrennungsluft für die Gasverbrennung heranführt. (Dabei ist in der beigefügten schematischen Zeichnung die alternative Möglichkeit einer ölverbrennung nicht dargestellt, um die Übersichtlichkeit der Darstellung zu erhöhen.) Außerdem ist ein spezieller Kompressor 20 von geringen Abmessungen vorgesehen. Dieser liefert Druckluft zur Ofenkammer 3, zum Brenner 15, zur zum Brenner führenden Gasleitung und zum Venturirohr 12, hinter welchem eine Brennzone vorgesehen ist.
Zugleich wird die Pressluft zu einem Rohr geleitet, in welchem Dampf erzeugt wird.
Durch die Leitungen 21 und 22, die innerhalb des Wärmetauschers 14 Wendel bilden, wird die Pressluft geleitet, bevor sie in die Venturirohre 23, 18 und 25 eintritt, wobei sich das Volumen der Pressluft und damit deren Druck erhöht und die Wirksamkeit der Venturirohre verbessert wird. Damit steigt der Wirkungsgrad der gesamten Einrichtung und des Brenners. Der Kompressor 2c liefert außerdem über die Leitung 31 Pressluft zum Venturirohr 12, in welchem Kohlepulver und Asche zurück unter das Ofenrost befördert werden.
Im Wärmetauscher 14 ist ein Rohr 26 vorgesehen, in welches über eine an die Leitung 27, und eine Wasserleitung 28 angeschlossene Sprühdose Wasser eingesprüht wird. Das Luft/Wassergemisch wird in halb der Leitung 26 durch die heißen Gase zu Dampf umgeformt, welcher über eine Leitung 29 in die Kammer 3 geleitet wird, um die Kohle zu trocknen Der Kompressor 20 beschickt außerdem eine Kolben-Zylindereinheit 30 mit Pressluft, welche den Ofendeckel 2 bewegt.
Sämtliche Pressluftleitungen sind mit Ventilen ausgestattet, so daß sich der Luftdruck in den verschiedenen Abschnitten der Einrichtung jeweils genau einstellen und steuern läßt.
Die oben beschriebenen erfindungsgemäßen Anordnungen erhöhen die Leistung der Vergasungseinrichtung beträchtlich und zwar in technischer als auch in wirtschaftlicher Hinsicht, so daß sich mit einer solchen Einrichtung die Erdölabhängigkeit auf dem Energiesektor vermindern läßt, weil als Rohmaterial Kohle oder Holzkohle Verwendung findet. Dies ist darauf zurückzuführen, daß ein Gas von hohem Heizwert erzeugt wird, welches sich als Ersatz- oder Ergänzung für Heizölprodukte anbietet.
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Claims

Vorrichtung zum Vergasen von Holzkohle undzum Verbrennen der erzeugten Gase Patentansprüche: ============================== 1. Vorrichtung zum Vergasen von Holzkohle und zum Verbrennen der erzeugten Gase, mit einem Vergasungsofen, einem sich anschließenden Zyklonfilter zur Reinigung der Gase und einen nachgeschalteten Brenner, dadurch gekennzeichnet, daß in die Verbindungsleitung (16, 17) zwischen Zyklonfilter (9) und Brenner (15) ein Wärmetauscher (14) eingeschaltet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (14) einerseits über eine Zuleitung (16) für das Brenngas mit dem Zyklonfilter (9) und andererseits über eine Leitung 18 mit dem Brenner (15) verbunden ist, wobei in der Leitung (17) ein Venturirohr (18) sitzt und der Brenner (15) über eine Leitung (19) zusätzlich an eine Frischluftquelle(2o) angeschlossen ist, die dem Brenner die zur Gasverbrennung erforderliche Luft liefert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2 gekennzeichnet durch einen Kompressor (20), welcher Druckluft zur Ofenkammer (3), zum Brenner (15), in die zum Brenner führende Gasleitung (17) und über die Leitung (31) zu einem Venturirohr (12) in der Brennzone des Zyklonfilters und zu einem Rohr (26) zum Umwandeln von Luft und Wasser zu Dampf liefert, wobei die Leitungen (21) und (22) innerhalb des Wärmetauschers (14) Wendel bilden und die Druckluft vor dem Einleiten in die Venturirohre (23, 18, 25) erwärmen und der Kompressor (20) schließlich noch mit der Kolben-Zylindereinheit (30) zum öffnen und Schließen des Ofendeckel (2) verbunden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 -3, dadurch gekennzeichnet, daß im Wärmetauscher (14) ein Rohr (26) vorgesehen ist, mit welchem über die Leitung (27) eine Düse verbunden ist, die ihrerseits derart an eine Wasserleitung (28) angeschlossen ist, daß innerhalb des Rohres (26) das Wasser und die Luft durch die heißen Gase erwärmt und zu Dampf umgewandelt werden, der über die Rohrleitung (29) in die Ofenkammer (3) zum Trocknen der Kohle geleitet wird.