用于在气化反应器中对燃料粉末进行气化的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种装置，该装置实现了，在高达5 MPa的压力下以处于流动输送(FlieBf5rderung)的范围内的高输送密度将粉末状的燃料连续输入气流床气化器或者其他使用端。对于“燃料”理解为具有不同煤化度的磨成精细粉末的煤、废料及余料加工的富含热值的部分、石油加工产品如石油焦炭以及经过干燥的或者通过预热处理加工过的生物质。
【背景技术】
[0002]在气体生产技术中，自动热的气流床气化是气体生产的现有技术并且已知多年。在此如此选择燃料与含氧的气化介质的比例，使所有较高的碳化合物(Kohlenstoffverbindung)都转变为诸如CO和H2—样的合成气组份并且将无机的组成部分作为熔融流动的熔渣与热的粗煤气一起从气化室排出，参见J.Carl，P.Fritz,N0ELL-K0NVERS10NSVERFAHREN (诺尔转换方法)，EF- Verlag fur Energie- undUmwelttechnik GmbH(能源与环境技术有限公司出版社)，1996年，第32到38页。在此有利的是，以密相流气动地借助惰性的承载气体将燃料粉末输入到气化反应器。这种技术在专利文献DD 147188中有详细描述。在此，将燃料粉末从无压的运行料仓输送到一个或者多个压力闸室中，并且通过输入诸如氮气、二氧化碳或贫氧的烟气或废气一样的惰性气体将其置于高于气化反应器压力的压力上。处于压力下的粉末状的燃料被输入到另一压力容器、在下文中称为配量容器。在该配量容器的下部中，通过鼓入同样惰性的流化气体，使得粉末堆积物松散到以下程度:即该粉末状的燃料与鼓入的流化气体一起作为燃料粉末-输送气体-悬浮物通过在配量容器下部开始以及伸入到该下部中的一个或者多个输送管路流向后接的气化反应器的气化燃烧器。输送管路的自由横截面积与该下部的自由横截面积的比例为1:50到1:300。借助这种技术，在运行状态中在粉末的净密度为1.4g/cm3的情况下，承载气体流的粉末状燃料的加载通过例如450kg/m3的承载气体实现。流向气化反应器的粉末量能够通过改变输入到配量容器下部的承载气体量来调节。作为调整参量、尤其调节脉冲例如能够为此使用对通往燃烧器的输入设备中的粉末流量的直接测量设备。此外，在输送管路的各个位置处输入少量输送气体，以便进一步改善输送的稳定性。这个技术解决方案已经应用多年，但有下列缺点:
[0003]-已经证实，瞬间的粉末流量值并非与配量容器的填充状态无关。通过配量容器上部和下部之间较大的横截面积比仅能部分地补偿这个缺点。
[0004]-粉末输送管路中的流动速度为了避免损耗处于2至lOm/s的范围内，由此仅出现小的压力差。因而，气化反应器或者后接设备中的压力波动对稳定输送造成强列的干扰，其作为气化反应器内的温度波动能够察觉。尤其可察觉的是，在准备运行的后接设备尚未连接时没有形成缓冲而且气化气通过火焰排出，或者在连接后接装置来调整或清洗粗煤气并且引起压力变化。
[0005]-在高气化功率下布置多个输送管路时，难以使所有输送管路实现负载均匀。【实用新型内容】
[0006]本实用新型的任务在于，进一步改善将燃料粉末气动地输入到气化反应器中的恒定性。
[0007]该任务通过一种用于在气化反应器中对燃料粉末进行气化的装置解决，所述气化利用含游离氧的气化介质并且在高达SMPa的气化压力以及高于无机的燃料粉末组分的熔点的温度下进行，其中
[0008]-压力闸室中的燃料粉末与干燥的输送气体一起被置于下述压力下:所述压力等于所述气化压力加上所述压力闸室与所述气化反应器之间的压力差；
[0009]-所述压力闸室与配量容器连接，在所述配量容器的下部中，在流化底层的上方，通过输入固定量的输送气体形成具有高密度的燃料粉末-输送气体-流化层；
[0010]-粉末输送管路的一端布置在所述配量容器的燃料粉末-输送气体-流化层中，并且所述粉末输送管路的另一端与所述气化反应器的气化燃烧器连接；
[0011]-在所述粉末输送管路中布置有调节阀，所述调节阀与粉末量测量设备作用连接;
[0012]-在粉末量固定的情况下，通过带有所述调节阀的所述粉末输送管路使得所述配量容器与所述气化燃烧器之间的压力差等于没有调节阀的粉末输送管路的压力差的两倍至三倍。
[0013]按照本实用新型，通过布置相应的装置提高粉末输送管路中的压力差，并且通过由煤量测量设备操控的调节阀提供粉末量调节，其中使进入到配量容器中的流化气体的输入保持恒定，由此避免上述向气化反应器的燃料粉末输入不稳定的缺点。在此，使用用于产生提高的压力差的、较窄的阀门横截面，而不限制该装置的调节技术能力。粉末输送管路中的提高的压力差能够通过调节阀本身、通过调节阀与固定节流设备一起、此外通过通往输送管路的附加气体输入设备实现，作为节流设备还能够利用气化燃烧器。对于用作输送气体的流化气体以及附加气体，一般使用诸如氮气、二氧化碳或者贫氧的烟气或者废气一样的惰性气体。但也能够使用来自自身的或外部的可燃气体。通过调整恒定量的/固定量的流化气体/输送气体并且布置由粉末量测量设备操控的调节阀，使得即使在气化运行期间通过气化反应器和后接装置改变压力条件，气化设备在很大程度上仍与操作人员不断的干预无关。
[0014]在按照本实用新型的装置的一种特殊的改进方案中，为了辅助燃料粉末输送，在调节阀11和固定节流元件13之前或之后给出进入到粉末输送管路9中的辅助气体10的输入设备。
[0015]本实用新型有利的改进方案在下文中给出。所述没有调节阀的粉末输送管路的压力差的两倍至三倍通过0.4到0.SMPa之间的压力给定。在所述调节阀之前或者之后，将固定节流元件装入到所述粉末输送管路中。在所述调节阀和所述固定节流元件之前或之后给出辅助气体进入所述粉末输送管路的输入口。作为输送及辅助气体给出惰性气体，所述惰性气体选自下列集合:氮气、二氧化碳、贫氧的烟气或废气、来自自身的或外部的无冷凝物的可燃气体。在所述粉末输送管路中给出燃料粉末-输送气体-悬浮物的、处于2-10m/S的范围内的速度。在粉末输送管路中给出燃料粉末-输送气体-悬浮物的、处于200到500kg/m3之间的输送密度。所述气化燃烧器形成固定节流元件。所述粉末输送管路从所述流化层垂直向上引出。所述粉末输送管路从所述流化层垂直向下引出。在所述配量容器和所述气化反应器之间布置多个粉末输送管路。
【附图说明】
[0016]在下文中参照附图作为实施例在理解所要求的范围内对本实用新型作较详细的说明。附图中:
[0017]图1不出馈入及配量系统的简化框图；
[0018]图2示出馈入及配量系统以及通往高功率用的气化反应器的燃料粉末输入设备。
[0019]附图中，相同的附图标记表示相同的元件。
[0020]附图标记列表
[0021]I燃料粉末管路
[0022]2运行料仓
[0023]3压力闸室
[0024]4惰性气体管路
[0025]5配量容器
[0026]6填充调节设备
[0027]7流化底