技术领域本发明涉及一种用于对含碳燃料进行气流床气化的反应器，该反应器带有一个反应室以及在一个承压反应器壁之内的与该反应室相连的冷却室。
背景技术：
这种含碳燃料的气流床气化用于富含氢气和一氧化碳气体的产生，这些气体作为合成气体、还原性气体、城市煤气或用于能量目的的气体得以应用。在气体产生时，在1200℃到1800℃的温度且直到80巴的压力下，在氧气和水蒸气或者二氧化碳参与下灰状的煤的气化在飘浮雾(Flugwolke)中以火焰反应实现，其中除了所希望的粗气体，还有熔融液体的矿物残留物以渣粒的形式出现。相同原理的气化方法应用于液体燃料的气化(焦油、残油)、液体和固体燃料的悬浮物或焙干的生物质的气化。在高压和高温的气流床气化过程中决定性的是，气化过程在该反应室中稳定地进行。这也包括该气化反应体这样被实施，使得该熔融液体渣粒能够无干扰地从该反应室中排出到安排在该反应室下方的冷却室或淬火室中，其中该熔融液体渣粒在来自矿物余料的煤颗粒氧化过程中在一个气化燃烧器的火焰区域中产生并沉淀在该反应室壁处。为此，该反应室的底板在一个中央的渣排出开口的方向上呈漏斗状形成。仍然在气流中残余的熔融液体渣粒通常在该气流反应器的冷却室中借助于喷水或将加载有渣的粗气体的引导通过一个水浴被冷却到熔点以下，并且作为颗粒从该反应器中以悬浮在水中的方式送出。该反应器元件在渣排出的区域中经受强烈的磨损。这些反应器元件被熔融液体渣流侵蚀，同时热的腐蚀性的反应气体从该反应室中通过该渣排出开口引导进入紧挨着的冷却室中，并且额外地，位于反应室与冷却室之间的中间底板区域暴露于装载有湿气的冷却室的热影响和气氛影响。因此该带有渣排出开口的中间底板区域是对腐蚀要求最强烈的磨损部件之一，这些磨损部件的磨损状况共同决定该反应器的运行时间。可用于气化的运行时间(“runningtime”)对煤气化反应器的经济性有巨大的影响。由于不稳定的气化参数或磨损的设备部件的维修造成的每次过程中断导致的结果是：由于与此相关的高耗费的启动和停机过程以及安装和拆卸工作，在耐压力地形成的气化反应器处产生高昂的费用和长的停工时间。位于反应室与冷却室之间的中间底板与该渣排出装置的耐磨损的设计以及用于简化在维修情形时在该渣排出装置处的安装和拆卸耗费的措施对降低维修成本做出非常重要的贡献。在DD-PS119266中已经描述了一种用于在压力下使煤粉气化的反应器，该反应器的反应室被一个水加载的、通过一层耐火的冲压块(Stampfmasse)保护的管壁构造限定。为了使液体渣排出到颗粒部件(Granulierteil)中，在该反应室的底板里设置有一个中央的开口，该开口的轮廓通过相应地设计有耐火涂层的管壁构造构成。由于必须使用该追求耐磨损性的高质量的材料，在DD-PS119266中，该渣排出开口的实施方式成本高，并且由于较高的热负载的和动态负载只能有条件地适合于通过该漏斗状的底板开口将热的粗气体和渣熔体共同排出。由于与渣直接接触，经过一段较长的运行时间之后，在该渣排出体的高度磨损是不可避免的，所以至少应该尽量减少用于更换该磨损的渣排出体的耗费。在安装后状态下的维修或该渣排出体的简单、快速的拆卸和安装为此是有利的。因此该渣排出体在现代的反应器中已经部分地构形为带有热和渣保护涂层及缠绕的冷却水管道的冷却屏的可更换的分离的底板零件。然而这些已知的解决方案的一个缺点是：在该中间底板的结构性构形中对该渣排出体在较长的运行时间后简单的可更换性考虑得太少。根据现有技术，渣排出装置或牢固地或以较高耗费可移除地装配到所谓的“支撑板”(中间底板)上，该支撑板将该反应室与冷却室分离。当一个不可更换的渣排出装置必须与该支撑板共同更换时，那么例如根据DE102006031816A1，DE202008009249U1以及DE202010015889U1所述，这些支撑板的已知的实施方式的一个缺点在于，这些支撑板要求一个锻造的接收圈，该接收圈必须被焊接到该承压反应器壁的套段(Mantelschuss)中，并且该反应器壁在装入该接收圈后必须进行一个后续的、昂贵的热处理。与该渣排出区域的已知的结构性构形有关的另一个缺点在于：在渣排出调节器(Schlackeablauftrichter)的周围常常存在不通风的空腔或死空间，来自该反应室的侵蚀性气体和来自该冷却室的湿气可能在这些空腔或死空间中汇集，并导致在该渣排出装置处快速的高度腐蚀以及耗费时间的维修。根据DE102006031816A1的反应器构形是其一个例子。
技术实现要素：
因此本发明的基本目的在于，从现有技术的缺点出发，提供一种用于中间底板的结构性的解决方案，该解决方案提高气流床气化器的有效运行时间，其方式为，降低在中间底板区域中的腐蚀性磨损以及维修时在该渣排出装置处的拆卸和安装耗费。在建议的解决方案的框架内，所述目标通过多个互补的结构性手段的共同作用实现。为了在该中间底板处有效地减少磨损，该中间底板由多个元件组装，该多个元件无间隙地相互连接并且与该渣排出体连接，使得在该渣排出体与该反应器壁之间形成该中间底板的一个气体密封的、限定该冷却室的气体空间的下侧，该下侧保护该用于反应器壁的中间空间不受来自冷却室的腐蚀性气体的影响。为了实现压力平衡和针对进入的腐蚀性气体的保护，该中间底板的这些元件之间的空腔通过压力平衡通道彼此连接、与一个惰性气体清洗装置连接以及与该冷却室的气体空间连接，以使该中间底板全面地免受腐蚀。这些压力平衡通道，由于该空腔与该冷却室的气体空间之间的气体方面的连接，还使得该中间底板必须用其中存在的死空间以无昂贵成本耗费的方式耐压力地铺设。因此这种情况是可能的，即在这些空腔内的压力追随主导的运行压力，该运行压力由于运行参数的不可避免的波动通常不能保持稳定。如果分离的惰性气体输送装置安排在这些压力平衡通道的这些伸出到该冷却室中的下方口部处，则这些空腔还能够更有力地用一个较高的惰性气体体积流量按相反的方向吹扫。为了保护该中间底板免受腐蚀的损害，所建议的结构性解决方案提供为，相对于该冷却室的气体空间通过一个由抗腐蚀材料制成的气体密封地封闭的表面遮蔽该中间底板的这些没有被防腐蚀保护的元件。尤其是由简单的C钢制成的元件(例如该渣排出体和这些用于冷却屏的支撑结构元件)通过其他的中间底板元件保护免受腐蚀影响。这些中间底板元件免受腐蚀的保护在所建议的中间底板结构上因此也十分重要，因为这涉及一个未被冷却的中间底板。所建议的解决方案的原则上的优点因此在于，用于无间隙地气体密封地限制该冷却室的气体空间的该中间底板的结构性新设计不仅降低了通过来自冷却室的侵蚀性气体在该中间底板处的腐蚀，而且还借助易于连接和分离的连接器件设计为容易安装(拆卸)的，使得该渣排出体不仅具有一个更长的使用时间，而且还能够用短时间维修并用较低的耗费进行更换。在此背景下，可以看出所建议的解决方案的另一个优点在于：不仅是安装，在更换该反应器中的整个中间底板组件同样比以往常见的耗费更少，因为现在用根据本发明所述的中间底板构造也能够省略多个用于反应器壁的锻造的中间圈和与其相联系的热处理。所建议的结构尤其有利的是，该渣排出体具有较小的刚性，即，例如基本上由多个冷却水管缠绕形成。然而这种缠绕也适用于其他已知的渣排出体的实施方式。对应于一个有利的构形，该中间底板的由多个元件形成的气体密封的下侧由以下各项构成：一个套支撑圈、一个底部面板、一个支撑环、一个外部密封圈和一个内部密封圈、一个下部支撑板以及一个下部稳定圈。这些环形的元件在上述顺序中由外向内且相对彼此气体密封地跟随，基本上形成该中间底板的下侧，该下侧限定该冷却室的气体空间。该中间底板的带有多个准备好的分离位置的一个结构提供了这样的可能性，在不损坏这些分离的部件的情况下，通过两个元件之间的一种可简单实施的分离不仅能更换该渣排出体，还能更换该中间底板。与现有技术相比，这些部件至少在明显更小的范围内被涉及。另外，对于这些单独元件可以使用可商购的材料，由此避免了昂贵的特殊部件。此外，一个稳定环的使用尤其在该渣排出体处给予给该结构较高的刚性，尤其是在该渣排出体由缠绕的冷却水管形成的情况下。之前描述的结构性措施将有利地通过该中间底板的下侧上的一个耐腐蚀的表面得以补充，以此实现对该中间底板的易受腐蚀的部件的封闭式遮蔽。例如该耐腐蚀的表面能够通过耐腐蚀的涂层、元件的耐腐蚀的材料或这两个替代方案的组合形成。已经证明对一个连贯的防腐蚀保护有利的是，至少在该中间底板的下侧处的具有较大表面比例的那些元件在其下侧上具有耐腐蚀的涂层。对于上述结构而言这些元件是该底板面板和作为该中间底板的元件的该支撑环以及一个套支撑圈，该套支撑圈将该中间底板接收在该反应器壁上。为了完善腐蚀保护，该外部和内部的密封圈、该下部的支撑板以及该下部的稳定圈能够用耐腐蚀的金属合金制造，或同样地构形有耐腐蚀的涂层。为了该反应器的结构性改进，在另一个构形中，该中间底板的与反应器套同中心实施的支撑环在一个上部水平平面中借助于螺栓体、间隔衬套和防护帽与一个圆环形的上部支撑板可移除地连接，并且该支撑板在其一侧与一个上部稳定圈牢固地连接。该支撑环另外在一个下部水平平面中借助于一个环形实施的焊接唇部密封件与一个圆环形的下部支撑板可分离地连接，其中该下部支撑板进而与下部稳定圈牢固地连接。在该结构变体中该冷却屏以及该渣排出体均被该支撑环保持，其方式为，二者分别用一个支持环牢固地支撑在该支撑环上，其中该渣排出体首先牢固地支撑在一个上部支撑板上。该带有螺栓体-间隔衬套组合以及一个在该渣排出体与该中间底板之间的优选可多次分离的环形焊接唇部密封件的结构，允许在较长的运行时间后对该渣排出体自身进行不复杂的更换。在另一个构形中，该上部和下部稳定圈被安排在该渣排出体的冷却水管缠绕的外圆周上。这两个稳定圈给予该渣排出体一个改进的管道缠绕的刚性，并且以此方式提高了冷却水管的所施用的耐火的且不可弹性变形的涂层的磨损强度。下部和上部稳定圈的名称限定了其相对彼此的位置。在该渣排出体的一个不具有缠绕的冷却水管的其他方式的设计中，这些稳定圈是可有可无的且这些支撑板可以直接焊接在该渣排出体处或以其他方式牢固地安排。其方式为，对应一个进一步的构形该可移除的螺栓和可多次分离的焊接唇部密封件形成一个用于使该渣排出体紧固在该中间底板处的单一器件，该渣排出体的安装和/或拆卸更简单且耗费更少，其方式为，一个轴向的焊接唇部密封件能够多次重复使用，并且该螺栓体-间隔衬套连接能够被简单地分离。在另一个构形中，该反应器在该反应器壁的内侧具有一个套圈和多个径向安排的肋片，该中间底板以其套支撑圈在该反应器壁处紧固在这些肋片上，其中这些元件由单层焊接的可商购的板组成。以此方式有可能节省多个在该反应器壁处的锻造零件以及避免由于较小的板厚度引起的对反应器壁的热后处理。附图说明下文使用气流原理的一个反应器的实例来对本发明进行解释。在此从属于该实例的附图展示了：图1：用在该中间底板区域中的纵截面图示出了一个气流反应器的图示图2：示出了该中间底板和渣排出体的截面图图3：用一个俯视截面图示出了中间底板和渣排出体具体实施方式如从图1可以看出，用于在1200℃到1800℃的温度和直到80巴的压力下对含碳燃料(例如煤粉)进行气流床气化的反应器R，基本上由一个反应室2以及一个承压反应器壁1内部的与该反应室相连的冷却室4组成，其中在该反应室2中安排有至少一个用于将燃料部分氧化成粗合成气体的燃烧器3和一个用水内部冷却的用于限制该反应空间的冷却屏5，并且在该冷却室4中，该粗合成气体和一起输送的渣粒与冷却液体相接触而能够被冷却到灰熔点以下。这两个室通过一个直的或拱形的中间底板B分离，该中间底板由多个同中心安排的环形元件组装且包围一个中央渣排出体S，其中该渣排出体S具有一个中央轴向开口，该开口用于使粗合成气体溢流以及使熔融液体渣从反应室2排出到冷却室4中。在该实施例中，该中间底板B由下列元件组装：一个底部面板6、一个支撑环7、一个外部密封圈9、一个内部密封圈10、一个下部支撑板11、一个下部稳定圈12、一个上部支撑板13、一个上部稳定圈14以及一个套支撑圈18。该渣排出体S同该冷却屏5一样以一种常见的结构性构形方式由螺旋形缠绕的、且用冷却水流过的、作为主要部件的冷却水管8形成，其中通常在其内侧上施用一个耐火涂层(未示出)以便对该冷却水管8和该冷却屏5进行热和机械保护，使其免受高温气化过程的负载。该渣排出体S和该冷却屏5支撑在该中间底板B上，并且与该中间底板牢固连接，优选焊接。与已知的解决方案相比，该中间底板B不在一个锻造的、高耗费地焊入该反应器壁1的圆柱段(Zylinderschuss)中的接收圈处与该反应器壁1连接。只有一个环形弯曲的条状板被焊接(套圈19)到该反应器壁1的内侧上，该条状板也补偿了该反应器壁1的形状偏差。最外部的中间底板元件焊接到该套圈19处，即根据实施例，所述的圆环形平面式的套支持圈18，该套支持圈与该套圈19一起形成在该反应器壁1圆周处的一个水平的横杆。该弯曲的或与该一个截角锥(Kegelstumpf)的罩面相应成形的单层的底部面板6支撑在该套支持圈18上，其中该底部面板6的端侧沿着该套支持圈18的内圆周与该底部面板焊接。由于在该反应器内部空间中的高热负载，为了额外加固用于该冷却屏5和该渣排出体S的支撑结构，多个径向安排的肋片20在圆周上分散地焊接入由底板面板6、套支撑圈18和套圈19形成的环形通道中。在图2中，该中间底板B在该渣排出体S的区域中以一个细节图示出。该中间底板B具有与该反应套1同中心的、焊接入该底部面板6的一个中央开口中的作为中央支撑元件的支撑环7，其中该支撑环7在一个上部的水平平面中借助于一个螺栓体-间隔衬套组合15、16、17与该圆环形的上部支撑板13可移除地连接，并且该上部支撑板与上部稳定圈14牢固连接。在该中间底板B的一个下部的水平平面中，该支撑环7借助一个焊接唇部密封件L，与该圆环形的下部支撑板11连接，并且该下部支撑板11与该下部稳定圈12连接。该支撑环7优选地是一个锻造零件。该冷却屏5用一个支持环5r支撑在该支撑环7上，其中该支持环5r焊接在该冷却屏5的下部管道缠绕处，并且将该冷却屏向下伸长至支撑环7，在那里该冷却屏与该支撑环7焊接。该圆盘状的上部支撑板13支撑在该支撑环7的上侧的一个圆周范围中，该上部支撑板将该中间空间关闭直到该渣排出体S的冷却水管8处。该上部稳定圈14焊接入该上部支撑板13的一个中央的开口中，该上部稳定圈以一个垂直的管件的形式从外面包围该冷却水管8的管道缠绕，并且与该冷却水管8焊接。该上方的支撑板13在整个圆周上借助于螺栓15与该支撑环7可移除地拧接。在该支撑环7的下侧的螺栓15的头部由于所使用的间隔衬套16与该支撑环7有一段距离，并且用由耐腐蚀材料制成的防护帽17覆盖，或者该螺栓自身由一种耐腐蚀的钢制造。相对于该冷却屏的支撑环5r同中心地，一个第二个支持环8r在缠绕冷却管8的情况下被安排在该渣排出体S的外轴环处，该渣排出体将其支撑在该上部支撑板13上。该支持环8r在其上侧处与该渣排出体S的外轴环的冷却管8的下部缠绕焊接，并且在其下侧处与该上部支撑板13焊接。该渣排出体S的下部区段的冷却水管8被该下方的稳定圈12围绕，该稳定圈类似于该上部稳定圈14焊接在该管道缠绕的外圆周上，并且该稳定圈与该下部水平支撑板11以及该内部的密封圈10一起形成该渣排出体S的下部保持结构和遮蔽。该下部稳定圈12到该渣排除体S的冷却水管8处的气体密封的连接在此对该中间底板B的气体密封的遮蔽有重要意义。该中间底板B的上述环形元件包括：套支撑圈18、底部面板6、支撑环7、外部密封圈9、内部密封圈10、下部支撑板11以及下部稳定圈12，这些元件在所建议的解决方案的情况下相互无间隙地连接，尤其焊接，并且形成共同的气体密封的、限定该冷却室4的气体空间的、该中间底板B的下侧。在此，该内密封圈10和该相对于该内部密封圈缺少空隙(spaltarm)且同中心地焊接在该支撑环7处的外部密封圈9在这两个密封圈9、10的端侧焊接后构成一个气体密封的环形的焊接唇部密封件L，该焊接唇部密封件将该下部的保持结构与该支撑环7连接。该焊接唇部密封件L借助于一个分离研磨装置(Trennschleifeinrichtung)可多次分离，并且在跟换该渣排出体S后可再次焊接。因此该中间底板B的与该冷却室4的气体空间直接接触的整个下侧被保护免于气体和渣的腐蚀性的侵蚀，并具有一个耐腐蚀的表面。该中间底板B的元件表面的耐腐蚀性能够通过这些单独元件的耐腐蚀涂层和/或耐腐蚀材料实现。例如该底板面板6、该支撑环7以及该套支撑圈18能够分别在其下侧用一种耐腐蚀的材料涂覆。例如一种镍基合金“合金625”(材料号2.4856)适合作为耐腐蚀的涂层材料。该合金能够通过堆焊、火焰喷涂或PVD涂覆被施用。形成该中间底板B的下侧的其余的元件，即外部密封圈9、内部密封圈10、下部支撑板11和下部稳定圈12至少耐腐蚀地被涂覆或优选完全由耐腐蚀的金属合金制造，如不锈钢合金，例如具有材料号1.4539的合金。因此该中间底板B的耐腐蚀的下侧由耐腐蚀的涂层与由耐腐蚀的金属合金制成的部件的组合组成。该用于渣排出体S的建议的支撑结构构成两个环形的空腔H1、H2，这两个空腔为了通过压力平衡通道21a，21b(在该实施例中形成在支撑环7中)的压力平衡和惰性气体吹扫的目的，通过通常用惰性气体吹扫的位于该冷却室5和该反应器壁1之间的环形空间并且通过通风管道22与该冷却室4的气体空间在气体方面连接。图3示出了该中间底板B在这些压力平衡通道21a的高度上的一个截面平面中的一个俯视图。在此也能较好地辨别出这些用于加固在该反应器壁1处的中间底板B的支撑结构的径向焊接的肋片20以及四个用于该空腔H1通风的径向的压力平衡通道21a。技术人员根据自己的判断选择该压力平衡通道21a，21b以及该通风管道22的数量和横截面。至于根据本发明的中间底板的工作原理：在该反应室2中该燃料借助至少一个燃烧器3在供应氧气的情况下部分氧化，其中产生粗合成气体和熔融液体渣粒。该加载有渣的粗合成气在该反应室2的底部区域中通过该漏斗状的渣排出体S进入该冷却室4中，并且在该粗合成气体离开该反应器R并进一步被净化前，在该冷却室中借助一种液态的冷却介质(通常是水)被冷却到渣的熔点以下。位于该反应室和冷却室2、4之间的中间底板B因此受到冷却室4中的渣、粗合成气体以及加载有腐蚀性水气的气氛的侵蚀性影响。为了避免侵蚀性气体侵入到这些空腔H1、H2中，用来自在冷却屏5与中间底板B之间的环形空间的惰性气体通过压力平衡通道21a、21b产生一个相对于该反应室和冷却室2、4的较轻的过压，并且同时该空腔H1、H2在此被吹扫和惰性化。通过位于这些压力平衡通道21a、21b的向外通入到该冷却室中的下口部处的分离的惰性气体输送装置，空腔H1、H2能够用一个惰性气体流量向相反的方向吹扫。所建议的中间底板B由于与该熔融液体渣的直接接触，在渣排出体S处受到不可避免的磨损。根据所建议的解决方案的目的，该渣排出体S应该在高度磨损的情况下能够快速更换。该螺栓体-间隔衬套组合(15，16，17)以及该环形的焊接唇部密封件L因此形成多个用于在该中间底板B处气体密封地紧固该渣排出体S的单一器件。为了更换该渣排出体S，只有该位于该内部与外部密封圈9、10之间的可多次分离的焊接唇部密封件L能够例如用一个分离研磨设备拆开，并且该螺栓体15的头部能够被拆下。由于间隔衬套16，该支撑环7在螺栓头部分离的情况下保持完好无损。与上部支撑板13连接的渣排出体S能够在已经使这两个连接件分离后向上被拉出并且装入一个新的渣排出体。用比现有技术已知的更少的花费也能够实现整个中间底板B的更换。仅仅需要分离出来该单层的底部面板6以及焊入一个由可商购的板制成的新的底板，该板由于其较小的壁厚度使得在反应器壁1里作为支撑件的昂贵的锻造零件变得多余，并且使得相关联的该气化器套的退火处理变得多余。从该针对一个气流反应器的中间底板B所建议的结构性解决方案总共得出许多在磨损强度以及可更换性方面的优点，这些优点在这里再一次总结：腐蚀保护的改进：·通过针对该冷却室4封闭式的遮蔽，借助耐腐蚀表面保护该中间底板B的易受腐蚀的部件，·这些空腔H1、H2通过在支撑环7中的扫气通道的通风，死空间穿过位于下侧上的气体接口的主动气体吹扫是可能的，·该管道线圈对抗由于用稳定圈12、14对该渣排出体S中的冷却水管道8的额外的支撑而出现的压差的更高的刚性，由此该管道缠绕的耐火保护层的磨损更小，·通过用下部的支撑板11密封该支持环7防止气体泄漏流。结构上的简化：·该中间底板B以及其朝向该反应器壁1内侧的连接元件由单层的、节省成本的、可商购的板规格组成，在该反应器壁1处节省锻造零件，以及由于较小的板厚度无反应器壁1的热后处理，·朝向冷却室的简单且光滑的表面,额外的腐蚀保护涂层的施用容易。安装耗费的降低·该渣排出体S的简单安装和拆卸通过一个轴向的焊接唇部密封件(能够多次重复使用)和一个螺栓-间隔衬套组合15、16、17实现，该组合在拆卸时是可以简单分开的。所用参考标记的清单1反应器壁2反应室3燃烧器4冷却室5冷却屏5r用于冷却屏的支持环6底部面板7支撑环8渣排出体的冷却水管8r渣排出体的支持环9外部密封圈10内部密封圈11下部支撑板12下部稳定圈13上部支撑板14上部稳定圈15螺栓16间隔衬套17防护帽18套支撑圈19套圈20肋片21a压力平衡通道，吹扫气体进口21b压力平衡通道，吹扫气体开口22通风管，吹扫气体出口B中间底板L焊接唇部密封件R反应器S渣排出体H1空腔H2空腔