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DE3112708C2 - Process for generating H 2 and CO-containing gases from fine-grained fuel in the fluidized bed with heat exchangers immersed therein - Google Patents

Process for generating H 2 and CO-containing gases from fine-grained fuel in the fluidized bed with heat exchangers immersed therein

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DE3112708C2
DE3112708C2 DE3112708A DE3112708A DE3112708C2 DE 3112708 C2 DE3112708 C2 DE 3112708C2 DE 3112708 A DE3112708 A DE 3112708A DE 3112708 A DE3112708 A DE 3112708A DE 3112708 C2 DE3112708 C2 DE 3112708C2
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zone
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heat
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Karl Heinrich van Dr. 4300 Essen Heek
Harald Prof. Dipl.-Chem. 4300 Essen Jüntgen
Helmut Dipl.-Ing. 4690 Herne Kubiak
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Bergwerksverband GmbH
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Abstract

Bei einem Verfahren zum Vergasen von kohlenstoffhaltigen Partikeln in einer als Wirbelschicht betriebenen Vergasungszone mit einem Vergasungsmittel unter indirekter Erhitzung durch einen in die Wirbelschicht eingetauchten, von einem im Kreislauf geführten Wärmeträgerfluid durchflossenen Wärmetauscher werden die kohlenstoffhaltigen Partikel teilvergast; von dort werden sie in eine der Vergasungszone nachgeschaltete, als eine Wirbelschicht betriebene Verbrennungszone überführt und z.B. mit Luft verbrannt, wobei der in der Vergasungszone abgekühlte Wärmeträger einem Wärmetauscher in der Verbrennungszone zugeführt wird, dort die freiwerdende Verbrennungswärme wieder aufnimmt und zum Wärmetauscher der Vergasungszone zurückgeführt wird; dabei durchströmt das Wärmeträgerfluid einen weiteren Wärmetauscher einer zusätzlichen Energiequelle und der Vergasungs- und Verbrennungszone werden jeweils vorbestimmte Mengen an kohlenstoffhaltigen Partikeln und Reaktionsgas zugeführt, um einem sich ändernden Angebot an thermischer Energie für die Vergasung und/oder einem sich ändernden Bedarf an Produktgas ausgleichend Rechnung zu tragen.In a method for gasifying carbon-containing particles in a gasification zone operated as a fluidized bed with a gasification agent with indirect heating by a heat exchanger immersed in the fluidized bed and through which a circulating heat transfer fluid flows, the carbon-containing particles are partially gasified; From there they are transferred to a combustion zone operated as a fluidized bed downstream of the gasification zone and burned with air, for example, whereby the heat transfer medium cooled in the gasification zone is fed to a heat exchanger in the combustion zone, where the released heat of combustion is absorbed again and is returned to the heat exchanger of the gasification zone ; The heat transfer fluid flows through another heat exchanger of an additional energy source and the gasification and combustion zone are each supplied with predetermined amounts of carbonaceous particles and reaction gas in order to compensate for a changing supply of thermal energy for gasification and / or a changing demand for product gas wear.

Description

— der Wärmeträger zu einem Teil in einem weiteren, von einer zusätzlichen, insbesondere natürlichen Energiequelle, die nicht beeinflußbaren Leistungsschwankungen unterliegt, betriebenen Wärmetauscher erhitzt wird, wobei- The heat transfer medium to a part in a further, from an additional, in particular natural Energy source that is not subject to fluctuations in performance, operated heat exchanger is heated, wherein

— die den Wärmeträger ir.i anderen Wärmetauscher erhitzende Verbrennungszone so betrieben wird, daß die Leistungsschwankungen des weiteren Wärmetauschers ausgeglichen werden und die Produktgaserzeugung im Generator dadurch auch gesteuert wird.- The combustion zone heating the heat transfer medium in the other heat exchanger is operated in such a way that the power fluctuations of the further heat exchanger are compensated and the product gas generation is also controlled in the generator.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustrommengen an Brennstoff und Vergasungsmittel in die Vergasungszone variiert werden und der Brennstoffmengenstrom in die Verbrennungszone durch Austragen oder Zugeben konstant gehalten wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the inflow amounts of fuel and Gasification agent can be varied in the gasification zone and the amount of fuel flow into the combustion zone is kept constant by discharging or adding.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dsß der Verbrennnungszone als Zusatzbrennstoff noch feinteilige Ballastkohle zugeführt wird.3. The method according to claim 2, characterized in that the combustion zone is used as an additional fuel finely divided ballast coal is still supplied.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Vergasungszone abgekühlte Wärmeträger die beiden Wärmetauscher nacheinander durchströmt.4. The method according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the in the Gasification zone cooled heat transfer medium flows through the two heat exchangers one after the other.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Vergasungszone abgekühlte Wärmeträger in variierbaren Mengenanteilen parallel die beiden Wärmetauscher durchströmt.5. The method according to one or more of claims i to 3, characterized in that the in the Gasification zone cooled heat transfer medium in variable proportions in parallel to the two heat exchangers flows through.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Wärmetauscher durch Solarenergie beheizt wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the further heat exchanger is heated by solar energy.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1.

Eines der Hauptprobleme der Kohlevergasung besteht in der Bereitstellung von ausreichenden Mengen anOne of the main problems with coal gasification is the provision of sufficient quantities of

thermischer Energie auf einem Temperuturniveau von etwa 700—UOO0C. Verschiedene Lösungsmöglichkeiten sind in der gattungsbildenden DE-OS 29 03 985 beschrieben worden. Dort handelt es sich um Verfahren, bei denen das Angebot an Vergasungswärme zeitlich im wesentlichen konstant ist bzw. ohne weiteres konstant gehalten werden kann.thermal energy to a Temperuturniveau of about 700 0 C. UOO Various solutions have been described in the generic DE-OS 29 03 985th These are processes in which the supply of gasification heat is essentially constant over time or can easily be kept constant.

Es ist auch bekannt (D. W. Gregg et al., »Solar Energy«, 1980, Vol. 24, Seiten 313 bis 321), Kohle mit Hilfe von Sonnenenergie zu vergasen. In diesem Fall ist eine aufwendige Technik vonnöten, und es muß das Problem gelöst werden, die natürlich bedingten Leistungsschwankungen an Sonnenenergie durch andere Energiequellen auszugleichen.It is also known (D. W. Gregg et al., "Solar Energy", 1980, Vol. 24, pages 313 to 321), coal with the help of Gasing solar energy. In this case, a complex technique is required and the problem must be The naturally caused fluctuations in the output of solar energy from other energy sources can be resolved balance.

Es ist aus der DE-PS 5 76 134 weiterhin bereits bekannt, eine zusätzliche Beheizung der Reaktionszone eines Gasgenerators vorzunehmen, die vorzugsweise mittels elektrischer Heizkörper oder als elektrische Widerstandsheizung erfolgen kann. Dabei ist insbesondere nachteilig, daß Heizen mit elektrischer Energie teuer ist und gesamtenergetisch gesehen, einen sehr ungünstigen Wirkungsgrad hat.It is also already known from DE-PS 5 76 134, an additional heating of the reaction zone Make gas generator, preferably by means of electrical heating elements or electrical resistance heating can be done. It is particularly disadvantageous that heating with electrical energy is expensive and from an overall energy point of view, has a very unfavorable degree of efficiency.

Darüber hinaus ist es aus der DE-OS 26 12 040 bereits bekannt, fokussiertes Sonnenlicht eines Turmspitzen-Sonnenofens als Wärmequelle bei der Pyrolyse und Vergasung mit Dampf oder CO2 von Kohle, Mist oder anderen festen organischen Abfällen in fluidisiertem Zustand zu verwenden. Jedoch werden dabei teure Katalysatoren und eine aufwendige Vorrichtung benötigt. — An wolkigen Tagen sollen dabei Dampf oder CO2 durch Verbrennen eines Teils des gespeicherten Erzeugergases erhitzt werden, um ein Abschalten zu vermeiden.In addition, it is already known from DE-OS 26 12 040, focused sunlight from a tower-top solar oven as a heat source in pyrolysis and gasification with steam or CO2 from coal, manure or to use other solid organic wastes in a fluidized state. However, this involves expensive catalysts and a complex device is required. - Steam or CO2 should come through on cloudy days Burning part of the stored generator gas can be heated in order to avoid a shutdown.

Schließlich ist es aus »Bergbau«, 1980, Seite 56, bekannt, Sonnenwärme vorteilhaft zur Kohlevergasung umweltfreundlich anzuwenden, wobei kein Energieanteil aus der Kohle selbst benötigt wird. Das dabei angewendete Verfahren ist jedoch nicht offenbart.Finally, it is known from "Bergbau", 1980, page 56, that solar heat is beneficial for coal gasification Environmentally friendly to use, whereby no energy share from the coal itself is required. That applied However, the method is not disclosed.

Die Einkopplung von Energiequellen mit starken Leistungsschwankungen in einen konventionellen Vergasungsprozeß scheitert bisher daran, daß die für die einzelnen Teilprozesse notwendigen Reaktoren nicht mit der notwendigen Flexibilität miteinander gekoppelt werden können.The coupling of energy sources with strong fluctuations in output into a conventional gasification process has failed so far because the reactors necessary for the individual sub-processes are not with the necessary flexibility can be coupled with each other.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, bei einem Verfahren der gattungsbildenden Art alternative Energiequellen, die naturbedingte Leistungsschwankungen aufweisen, bei der Vergasung von Kohle einsetzbar zu machen und dabei diese Leistungsschwankungen kurzfristig auszugleichen, um den Gasgenerator mit konb5 sianter Leistung betreiben zu können; darüber hinaus wird ein insgesamt sehr flexibel zu steuernder Vergasungsprozeß vorgeschlagen, der es trotz des unterschiedlichen Wärmeaufkommens der nicht beeinflußbaren Wärmequelle ermöglicht, einen höheren Gasbedarf zu decken.The object of the invention is now to provide alternatives in a method of the generic type Energy sources that have natural fluctuations in output can be used in the gasification of coal to make and compensate for these fluctuations in performance for a short time in order to use the gas generator with konb5 to be able to operate siant performance; in addition, a gasification process that can be controlled very flexibly is achieved suggested that it could not be influenced despite the different heat generation Heat source enables a higher gas demand to be met.

Die Aufgabe wird bei einem Verfahren der gattungsbildenden Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnen-In a method of the generic type, the object is achieved according to the invention by the characterizing

den Merkmale des Anspruchs 1 gelöstthe features of claim 1 solved

Zweckmäßige Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen enthalten.Appropriate further developments are contained in the subclaims.

Als im Kreislauf geführtes Wärmeträgerfluid eignet sich vor allem Helium.Helium is particularly suitable as a circulating heat transfer fluid.

Als zusätzliche Energiequelle kommei Hochtemperatur-Kernreaktoren, Sonnenkollektoren (»Heliostats«), Erdwärmespeicher oder auch Fusions-Reaktoren, welche die Abwärme von Hochtemperaturverfahren nutzen, sowie andere Energiequellen in Frage, vor allem solche, welche Leistungsschwankungen aufweisen, wie sie bei der Windenergie oder bei Gezeitenströmungen auftreten. — Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in seiner hohen Anpassungsfähigkeit an das Energieangebot der zusätzlichen Lnrgiequelle. Auf diese Weise können auch bisher weniger gut nutzbare Energiequellen eingesetzt werden bzw. die Energiearten je mnh Angebot auf dem Energiemarkt ausgetauscht werden. — Es ist somit eine flexible Anpassung des Vergasungsprozesses an die jeweils zur Verfügung stehende thermische Energie für die Vergasung und an den Bedarf an Produktgas durch die erfindungsgemäße Kombination an Maßnahmen möglich.As an additional energy source come high-temperature nuclear reactors, solar collectors (»heliostats«), Geothermal storage or fusion reactors, which use the waste heat from high-temperature processes, as well as other energy sources in question, especially those that have power fluctuations, such as at wind energy or tidal currents. - A major advantage of the invention Process consists in its high adaptability to the energy supply of the additional Lnrgiequelle. In this way, previously less usable energy sources or the types of energy can also be used per mnh supply to be exchanged on the energy market. - It is therefore a flexible adaptation of the Gasification process to the respective available thermal energy for the gasification and to the The combination of measures according to the invention makes the demand for product gas possible.

Die der Vergasungszone und der Verbrennungszone jeweils zugeführten Mengen an kohlenstoffhaltigen Partikeln und an Reaktionsgas bestimmen sich nach dem Bedarf an Produktgas und dem Wärmeangebot der zusätzlichen Energiequelle. In der Regel wird das Bestreben zur Betreibung der Vergasungszone darauf hinaus- is laufen, eine zeitlich möglichst konstante Gasproduktion auch bei schwankendem Angebot an zusätzlicher Energie zu erzielen und dabei gleichzeitig die eingesetzte Kohle im Gesamtprozeß möglichst vollständig umzusetzen. Entsprechend müssen Menge und Verweilzeit der Kohlepartikel in der Vergasungszone nach an sich bekannten Kriterien gesteert werden, wobei die in die Verbrennungszone gelangenden, teilvergasten kohlenstoffhaltigen Partikel in so großer Menge angeboten werden, daß der über die zusätzliche Energiequelle hinausgehende Wärmebedarf für die Vergasungsreaktion sichergestellt ist.The quantities of carbonaceous particles and reaction gas fed to the gasification zone and the combustion zone are determined according to the demand for product gas and the heat available from the additional energy source. As a rule, the endeavor to operate the gasification zone will result in gas production that is as constant as possible over time, even with a fluctuating supply of additional energy, while at the same time converting the coal used as completely as possible into the overall process. Correspondingly, the amount and residence time of the coal particles in the gasification zone must be controlled according to criteria known per se, with the partially gasified carbon-containing particles reaching the combustion zone being offered in such large quantities that the heat requirement for the gasification reaction beyond the additional energy source is ensured.

Besonders vorteilhafte Ausbildungen der Zuführung an kohlenstoffhaltigen Partikeln und Reaktionsgas in die Vergasungs- und die Verbrennungszone ergeben sich aus den Ansprüchen 2 und 3.Particularly advantageous embodiments of the supply of carbon-containing particles and reaction gas into the Gasification and combustion zones emerge from claims 2 and 3.

Bei nachlassendem Wärmeangebot der zusätzlichen Energiequelle wird die nunmehr ersatzweise aufzubringende thermische Energie für die Vergasung dadurch bereitgestellt, daß erfindungsgemäß der in die Verbrennungszone überführte Mengenstrom an kohlenstoffhaltigen Partikeln sowie die Menge an Verbrennungsgas erhöht werden. Die Wärmeproduktion in der Verbrennungszone ist proportional zur in sie eingespeisten Kohlenstoffmenge und, da die Reaktionsgeschwindigkeit sehr groß ist und die Luftzufuhr proportional mitverändert wird, ergeben sich praktisch keine Verzögerungen bzw. Totzeiten in der Bereitstellung an Vergasungsenergie. Auf diese Weise können z. B. auch unerwartet und schnell eintretende Wolkenbildungen und die damit einhergehenden Verminderungen an Energieangebot von Heliostats ausgeglichen werden, ohne daß hierfür spezielle Energiereservoire vonnöten sind.If the supply of heat from the additional energy source decreases, the one that is now to be applied as a replacement is used thermal energy for the gasification provided by the fact that, according to the invention, the in the combustion zone transferred mass flow of carbonaceous particles and the amount of combustion gas increase. The heat production in the combustion zone is proportional to the amount fed into it Amount of carbon and, since the reaction rate is very high and proportionally changes the air supply there are practically no delays or dead times in the provision of gasification energy. In this way, z. B. also unexpectedly and quickly occurring cloud formations and the resulting accompanying reductions in energy supply from heliostats are compensated for without this special energy reserves are required.

Eine bevorzugte Fahrweise besteht darin, unabhängig von der jeweiligen Leistung der zusätzlichen Energiequelle eine konsante Produktgasmenge zu erzeugen. Dann muß erfindungsgemäß immer die gleiche Kohlenmenge vergast werden und. entsprechend der Leistung der zusätzlichen Energiequelle, eine bestimmte Restkoksmenge in die Verbrennungszone überführt und dort verbrannt werden: dies hat also eine gleichzeitige Variation des Stromes an kohlenstoffhaltigen Partikeln aus der Vergasungszone in die Verbrennungszone zur Folge.A preferred mode of operation is independent of the respective power of the additional energy source generate a constant amount of product gas. Then, according to the invention, the same amount of coal must always be used be gassed and. Depending on the performance of the additional energy source, a certain amount of residual coke transferred to the combustion zone and burned there: this has a simultaneous Variation of the flow of carbonaceous particles from the gasification zone to the combustion zone Episode.

Überraschenderweise ist es aber auch möglich, die Verbrennungszone bei sehr konstanten Betriebsbedingungen zu betreiben (Mengenstrom an in sie überführten, kohlenstoffhaltigen Partikeln und Menge an Verbrennungagas) und dadurch Leistungsschwankungen der zusätzlichen Energiequelle aufzufangen, d. h., ständig das gesamte Energieangebot voll zu nutzen und die Vergasung mit der richtigen Menge an Vergasungsenergie auf dem notwendigen Temperaturniveau sicherzustellen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Zustrom an kohlenstoffhaitigen Partikeln in die Vergasungszone sowie die Menge an Vergasungsgas variiert wird. Auf diese Weise wird durch Veränderung der Verweilzeit der kohlenstoffhaltigen Partikel die erzeugte Produktgasmenge variiert und dadurch dem Energieangebot der zusätzlichen Energiequelle angepaßt, gleichwohl bleibt dabei die Verbrennung in der Verbrennungszone weiterin genauso vollständig wie vorher, so daß der Wirkungsgrad der Gesamtanlage trotz vjrändertem Energieangebot konstant bleibt.Surprisingly, however, it is also possible to keep the combustion zone under very constant operating conditions to operate (volume flow of carbon-containing particles transferred into them and volume of combustion gas) and thereby absorbing power fluctuations of the additional energy source, d. that is, all the time to make full use of the entire energy supply and to start the gasification with the correct amount of gasification energy to ensure the necessary temperature level. This is achieved according to the invention in that the The inflow of carbon-containing particles into the gasification zone and the amount of gasification gas varies will. In this way, by changing the residence time of the carbonaceous particles, the generated Amount of product gas varies and thereby adapted to the energy supply of the additional energy source, nevertheless the combustion in the combustion zone remains just as complete as before, so that the efficiency of the entire system remains constant despite the changed energy supply.

Die Vielseitigkeit des Verfahrens wird dadurch vorteilhaft erhöht, daß erfindungsgemäß der Verbrennungszone zusätzlich feinteilige Ballastkohle beliebiger Herkunft zugeführt wird. Auf diese Weise können in Zeiträumen eines geringen oder auch fehlenden Angebotes an Energie durch die zusätzliche Energiequelle minderwertige, kohlenstoffhaltige Produkte einer möglichst vollständigen Nutzung ihres Kohlenstoffanteils unterzogen werden, was die Nutzbarkeit der existierenden Kohlevorräte günstig beeinflußt. Dabei wird der Zustrom an teilvergasten, kohlenstoffhaltigen Partikeln (Restkoks) aus der Vergasungszone in die Verbrennungszone bzw. der Zustrom an z. B. zusätzlicher Ballastkohle in die Verbrennungszone durch den Energiebedarf der Vergasungszone sowie durch das Angebot an durch die zusätzliche Energiequelle zur Verfügung gestellter thermischer Energie bestimmt.The versatility of the process is advantageously increased by the fact that, according to the invention, the combustion zone in addition, finely divided ballast coal of any origin is added. That way you can in periods of time a little or no supply of energy due to the additional energy source inferior, carbon-containing products are subjected to the fullest possible use of their carbon content, which has a beneficial effect on the usability of the existing coal reserves. The influx of partially gassed carbon-containing particles (residual coke) from the gasification zone into the combustion zone or the inflow at z. B. additional ballast coal in the combustion zone due to the energy requirements of the gasification zone as well as through the supply of thermal energy made available by the additional energy source certainly.

Besonders vorteilhafte Möglichkeiten, d<e zusätzliche Energiequelle af die bestmögliche Art zu nutzen, sind in den Ansprüchen 4 und 5 gekennzeichnet.Particularly advantageous ways of using the additional energy source in the best possible way are in the claims 4 and 5 characterized.

Eine erfindungsgemäße »Reihenschaltung« des Wärnieträgerstromes ermöglicht den Einsatz von zusätzlichen Energiequellen, bei denen die Austrittstemperaturen für den Finsatz in einem Vergasungsprozeß unzureichend sind. Zum Beispiel hat sich gezeigt, daß es einfacher wäre, wenn bei einem Hochtemperatur-Kernreaktor zur Energielieferung für die Kohlevergasung das von ihm erhitzte Wärmeträgerfluid eine etwas geringere Austrittstemperatur haben könnte, als sie für den direkten Einsatz in einer Kohlevergasung erforderlich ist. In einem solchen Fall kann eine Spitzenüberhitzung des Wärmeträgerfluids durch eine dem Wärmebedarf entsprechend gesteuerte Verbrennung der teilvergasten kohlenstoffhaltigen Partikel erfolgen. Besonders interessant wird dieses Verfahren, wenn das Wärmeangebot der zusätzlichen Energiequelle nicht nur temperaturmäßig zu gering ist, sondern auch noch mengenmäßig, in Abhängigkeit von der Zeit, schwankt.A "series connection" according to the invention of the heat carrier flow enables the use of additional Energy sources where the outlet temperatures are insufficient for use in a gasification process are. For example, it has been shown that it would be easier if on a high temperature nuclear reactor to supply energy for coal gasification, the heat transfer fluid heated by it is somewhat lower Exit temperature could have than it is required for direct use in a coal gasification. In In such a case, peak overheating of the heat transfer fluid can occur as a result of the heat demand controlled combustion of the partially gasified carbonaceous particles take place. Especially interesting This method is used when the heat supply from the additional energy source does not only increase in terms of temperature is small, but also fluctuates in terms of quantity, depending on the time.

Die erfindungsgemäße »Parallelschaltung« der Verbrennungszone und der zusätzlichen Energiequelle wird man immer dann wählen, wenn die Temperatur der von der zusätzlichen Energiequelle zur Verfügung gestellten Wärme hinreichend hoch ist und lediglich Leistungsschwankungen auszugleichen sind. In diesem Fall kann bei ausreichendem Wärmeangebot der zusätzlichen Energiequelle die Wärmeproduktion der Verbrennungszone praktisch auf Null reduziert werden, indem z. B. die die Vergasungszone verlassenden, kohlenstoffhaltigen teilvergasten Partikel ausgeschleust und zu einem späteren Einsatz in der Verbrennungszone zwischengespeichert werden. — Eine Parallelschaltung ist aber auch bei einem ständig oder nur zeitweise auftretenden Energie-Minderangebot der zusätzlichen Energiequelle möglich; dann wird die Resterhitzung des Wärmeträgerfluidsdadurch erreicht, daß das in der Verbrennungszone erhitzte Wärmeträgerfluid eine entsprechend höhe Temperatur aufweist, d. h., daß die entsprechend gesteuerte Verbrennung und Zumischung zu dem Wärmeträgerfluid der zusätzlichen Energiequellen temperatur- und energiemengenmäßig dem Restbedarf der letzteren angepaßt wird.The "parallel connection" according to the invention of the combustion zone and the additional energy source is you always choose when the temperature is that provided by the additional energy source Heat is sufficiently high and only power fluctuations have to be compensated. In this case, at sufficient heat supply from the additional energy source, the heat production of the combustion zone can be practically reduced to zero by z. B. the carbonaceous ones leaving the gasification zone partially gasified particles are discharged and temporarily stored in the combustion zone for later use will. - A parallel connection is also possible with one that occurs continuously or only intermittently Reduced energy supply from the additional energy source possible; then the residual heating of the heat transfer fluid is thereby achieves that the heat transfer fluid heated in the combustion zone has a corresponding height Temperature, d. that is, the appropriately controlled combustion and admixture with the heat transfer fluid of the additional energy sources in terms of temperature and energy quantity, the remaining requirements of the latter is adjusted.

Durch die erfindungsgemäße Verwendung einer zusätzlichen Energiequelle mit artspezifischen Leistungsschwankungen — die weiter oben erläutert wurden — kann die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielbare Flexibilität der Anpassung an den Bedarf an Vergasungsenergie bei bestmöglicher Nutzung des verwertbaren Kohlenstoffes in den kohlenstoffhaltigen Partikeln ausgeschöpft werden. — Die wohl größten Vorteile werden bei einer Kombination mit einer Solarenergiequelle erzielt, da einerseits mit solchen Energiequellen Energie auf einem hinreichend hohen Temperaturniveau bereitgestellt werden kann, andererseits aber die Leistungsschwankungen besonders hoch sind, was normalerweise zu einem ganz erheblichen Aufgwand an technischen Maßnah-' j 20 men führt, um in Form von Wärmespeichern oder dergleichen die Leistungsschwankungen einer solchenBy using an additional energy source according to the invention with species-specific power fluctuations - which have been explained above - that which can be achieved with the method according to the invention can be achieved Flexibility of adapting to the need for gasification energy with the best possible use of the usable Carbon in the carbonaceous particles are exhausted. - Probably the greatest advantages achieved in a combination with a solar energy source, since on the one hand with such energy sources energy on a sufficiently high temperature level can be provided, but on the other hand the fluctuations in performance are particularly high, which normally results in a considerable amount of technical measures j 20 men leads to the power fluctuations of such in the form of heat storage or the like

Energiequelle in einem gewissen Grade auszugleichen.To balance energy source to some extent.

Außer einer Anpassung an die zur Verfügung stehende thermische Energie für den Vergasungsprozeß kann das Verfahren gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorteilhaft so gehandhabt werden, daß die Mengenslröme an der Vergasungszone und der Verbrennungszone zugeführten kohlenstoffhaltigen Partikeln und Reaktionsgasen dem jeweiligen Bedarf an Produktgas und der thermischen Leistung der zusätzlichen Energiequelle angepaßt werden. Insbesondere ist es dadurch möglich, unter Vermeidung von Schwankungen jederzeit eine konstante oder gewünschte Nutzgusmenge zu erzeugen bzw. Bedarfsspitzen an Nutzgas jederzeit zu decken.Besides an adjustment to the available thermal energy for the gasification process can the method according to a further development of the invention can advantageously be handled in such a way that the volume streams carbonaceous particles fed to the gasification zone and the combustion zone and Reaction gases the respective demand for product gas and the thermal output of the additional energy source be adjusted. In particular, it is thereby possible at any time while avoiding fluctuations to generate a constant or desired amount of usable casting or to increase demand peaks for usable gas at any time cover.

Eine bevorzugte Fahrweise des erfindungsgemäßen Prozesses besteht darin, bei konstanter Leistung der zusätzlichen Energiequelle die Menge an Vergasungsgas zu variieren. Soweit eine Steigerung der Produktgasmenge erfolgen soll, müssen mehr kohlenstoffhaltige Partikel vergast werden und deshalb gleichzeitig mehr Energie in der Vergasungszone zur Verfügung gestellt werden; das bedeutet, daß sowohl die eingespeiste Menge an kohlenstoffhaltigen Partikeln in die Vergasungszone als auch die überführte Menge an teilvergasten kohlenstoffhaltigen Partikeln in die Vergasungszone erhöht werden muß. Ist demgegenüber eine Absenkung der Produktgasmenge beabsichtigt, so müssen weniger kohlenstoffhaltige Partikel vergast werden. Hierbei bietet sich alternativ an: Entweder wird die Leistung der zusätzlichen Energiequelle abgesenkt und dabei gleichzeitig der Zustrom an kohlenstoffhaltigen Partikeln ain die Vergasungszone verringert, während die Menge an in die Verbrennungszone überführten kohlenstoffhaltigen Partikeln konstant bleibt. Dieses Vorgehen hat auch eine Verringerung an sekundär erzeugtem Strom zur Folge. Oder die Leistung der zusätzlichen Energiequelle wird konstant gelassen und der Zustrom an kohlenstoffhaltigen Partikeln in die Vergasungszone wird verringert. Entsprechend dem sich einstellenden Vergasungsgrad muß eine definierte Menge an teilvergasten, kohlenstoffhaltigen Partikeln in die Verbrennungszone überführt werden. Als Folge ergibt sich hierbei eine höhere Stromproduktion. A preferred mode of operation of the process according to the invention is, with a constant output, of the additional energy source to vary the amount of gasification gas. So much for an increase in the amount of product gas is to take place, more carbonaceous particles have to be gasified and therefore more at the same time Energy is made available in the gasification zone; that means that both the fed Amount of carbonaceous particles in the gasification zone as well as the transferred amount of partially gasified carbonaceous particles must be increased in the gasification zone. In contrast, is a lowering of the If the amount of product gas is intended, fewer carbonaceous particles have to be gasified. Here offers alternatively: Either the output of the additional energy source is reduced and at the same time the flow of carbonaceous particles into the gasification zone is reduced, while the amount of into the Combustion zone transferred carbonaceous particles remains constant. This approach also has a The result is a reduction in secondary electricity. Or the performance of the additional energy source will left constant and the flow of carbonaceous particles into the gasification zone is reduced. Depending on the degree of gasification that is established, a defined amount of partially gasified, carbonaceous substances must be used Particles are transferred into the combustion zone. As a result, there is a higher electricity production.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigt
F i g. 1 ein Prinzipschema mit »Parallelschaltung«,
Further advantages and possible applications of the present invention emerge from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawings. It shows
F i g. 1 a principle diagram with »parallel connection«,

F i g. 2 eine Darstellung gemäß F i g. 1 mit »Reihenschaltung« der Erhitzer des Wärmeträgers.
In den Figuren besteht ein Gasgenerator 1 aus einem an sich bekannten, liegenden, vorzugsweise zylindrischen Behälter, in dessen unterer Hälfte in einer als Anströmboden ausgebildeten Wanne 2 zwei Wirbelschichten betrieben werden. In die Wirbelschichten sind von einem wärmeübertragenden Fluid durchflossene und in einem geschlossenen Wärmeträgerkreislauf arbeitende Wärmetauscher 3a und 3b eingetaucht. Eine vom Wärmetauscher 36 fortführende Leitung 4 transportiert abgekühltes Wärmeträgerfluid zu einem Gebläse 5 und — gemäß der F i g. 2 — weiter über eine später zu beschreibende zusätzliche Energiequelle 21 zum weitere Wärme aufnehmenden Wärmetauscher 3a und von dort zum Wärme abgebenden Wärmetauscher 3b. Gemäß der F i g. 1 teilt sich die Leitung 4 in zwei parallel geschaltete Rohrleitungen 4a und 4b. Die Leitung 4a führt direkt zum Wärmetauscher 3a und weiter zum Wärmetauscher 3b, während die Leitung 4b über die zusätzliche Energieqel-Ie 21 direkt zum Wärmetauscher 3b führt
F i g. 2 shows a representation according to FIG. 1 with "series connection" of the heat transfer medium heater.
In the figures, a gas generator 1 consists of a known, lying, preferably cylindrical container, in the lower half of which two fluidized beds are operated in a trough 2 designed as an inflow base. Heat exchangers 3a and 3b, through which a heat-transferring fluid flows and which operate in a closed heat transfer circuit, are immersed in the fluidized beds. A line 4 continuing from the heat exchanger 36 transports cooled heat transfer fluid to a fan 5 and - according to FIG. 2 - further via an additional energy source 21 to be described later to the heat exchanger 3a which absorbs further heat and from there to the heat exchanger 3b which emits heat. According to FIG. 1, the line 4 divides into two parallel pipelines 4a and 4b. The line 4a leads directly to the heat exchanger 3a and further to the heat exchanger 3b, while the line 4b leads via the additional energy source 21 directly to the heat exchanger 3b

Der Gasgenerator 1 besitzt in dem Bereich der einen Wirbelschicht, in die der Wärmetauscher 3b eingesenkt ist, einen Einlaß 6 für teilzuvergasende, feinkörnige Kohle oder Koks, welche in den für Wirbelschichtverfahren allgemein bekannten Körnungsbereichen vorliegen können. Durch einen weiteren, im Bereich der anderen Wirbelschicht, in welche Wärmetauscher 3a eingesenkt ist, gegebenenfalls vorhandenen Einlaß 7 kann im Bedarfsfalle Kohle — z. B. billige Ballastkohle — zur Unterstützung der in dieser Wirbelschicht betriebenen Verbrennung eingespeist werden.The gas generator 1 has in the area of the one fluidized bed into which the heat exchanger 3b is sunk, an inlet 6 for partially gasified, fine-grained coal or coke, which can be present in the particle size ranges generally known for fluidized-bed processes. Through a further inlet 7, which may be present in the area of the other fluidized bed, into which heat exchanger 3a is sunk, if necessary coal - z. B. cheap ballast coal - are fed in to support the combustion operated in this fluidized bed.

Die durch Einlaß 6 aufgegebene teilzuvergasende Kohle verläßt über Auslaß 8 die als Wirbelschicht ausgebildete Vergasungszone 9. Auslaß 8 befindet sich vorzugsweise an dem dem Einlaß 6 gegenüberliegenden Ende der Vergasungszone 9 innerhalb des Gasgenerators 1, vorzugsweise in dessen Bodenbereich. Da sich Wirbelschichten ähnlich wie Flüssigkeiten verhalten, kommt es durch Befüllung der Vergasungszone mit zu vergasender Kohle durch Einlaß 6 und Abzug von teilvergaster Kohle durch Auslaß 8 in Längsrichtung der VergasungszoneThe coal to be partially gasified through inlet 6 leaves the fluidized bed through outlet 8 Gasification zone 9. Outlet 8 is preferably located at the opposite end of the inlet 6 Gasification zone 9 within the gas generator 1, preferably in its bottom area. Since there are fluidized beds Similar to how liquids behave, it comes about by filling the gasification zone with to be gasified Coal through inlet 6 and withdrawal of partially gasified coal through outlet 8 in the longitudinal direction of the gasification zone

automatisch zu einem Transport der kohlenstoffhaltigen Partikel. Die zweite Wirbelschicht im Gasgenerator 1, die Verbrennungszone 10, wird in erser Linie mit der durch den Auslaß 8 die Vergasungszone verlassenden Restkoksmenge 11 an ihrem einen Ende beaufschlagt, während an ihrem gegenüberliegenden Ende in Längsrichtung ein Ascheabzug 8a vorgesehen ist, durch welchen die nicht mit dem später noch zu erläuternden Rauchgasstrom ausgetragene Asche abgezogen wird. In dieser zweiten Wirbelschicht (Verbrennungszone 10) wird kein Feststofftransport von der einen zur anderen Seite angestrebt; es gibt folglich keinen ausgeprägten Konzentrationsgradienten in Längsrichtung.automatically to a transport of the carbonaceous particles. The second fluidized bed in the gas generator 1, the combustion zone 10, is in the first line with that through the outlet 8 leaving the gasification zone Remaining amount of coke 11 is applied at one end, while at its opposite end in the longitudinal direction an ash extractor 8a is provided, through which the not to be explained later with the Ash discharged from the flue gas stream is withdrawn. In this second fluidized bed (combustion zone 10) no solids transport from one side to the other is sought; consequently there is no pronounced one Longitudinal concentration gradient.

Die Vergasungszone 9 wird über einen Gaseinlaß 12, vorzugsweise unterhalb des Anströmbodens 2, mit Vergasungsmitteln (Reaktionsgas), wie z. B. Wasserdampf, versorgt. Das Vergasungsmittel wird vor Einleitung in die Vergasungszone durch einen Wärmetauscher 13, z. B. einen Dampfüberhitzer, geleitet, der auf seiner anderen Seite von dem die Vergasungszone verlassenden, durch Leitung 4 strömenden Wärmeträgerfluid durchströmt wird. Es kann sich empfehlen, dem Wärmetauscher 13 einen weiteren Wärmetauscher 14, z. B. einen Dampferzeuger, vorzuschalten, welcher wärmetechnisch in der Leitung 4 dem Wärmetauscher 13 nachgeschaltet ist.The gasification zone 9 is via a gas inlet 12, preferably below the inflow base 2, with Gasification agents (reaction gas), such as. B. steam supplied. The gasification agent is before initiation into the gasification zone through a heat exchanger 13, e.g. B. a steam superheater, which on his the other side of the heat transfer fluid leaving the gasification zone and flowing through line 4 is flowed through. It may be advisable to give the heat exchanger 13 a further heat exchanger 14, for. B. a Upstream steam generator, which is thermally connected downstream of the heat exchanger 13 in line 4 is.

Es ist möglich, im Wärmetauscher 14 z. B. soviel Dampf zu erzeugen, daß damit zunächst eine nachgeschaltete Dampfturbine 15 betrieben werden kann. Auf diese Weise kann das in Leitung 4 strömende Wärmeträgerfluid auf eine möglichst gleichmäßige Zulauftemperatur zu der zusätzlichen Energiequelle 21 und gegebenenfalls der Verbrennungszone 10 abgekühlt werden. Mit einer konstanten niedrigen Wärmeträgerzulauftemperatur ist es möglich, die zusätzliche Energiequelle geregelt betreiben zu können. Außerdem kann dadurch das Gebläse 5 als konventionelles Umwälzgebläse ausgebildet sein. — Da der Vergasungsprozeß aber nur einen festliegenden und allgemein bekannten Bedarf an Vergasungsmittel, insbesondere Wasserdampf, hat, ist es mit Hilfe der Dampfturbine 15 möglich, zusätzlich erzeugten Wasserdampf zu nutzen und damit den Wirkungsgrad des Gesamtverfahrens günstig zu beeinflussen. Zum Beispiel kann die Dampfturbine 15 über ihre Welle direkt mit einem Generator 15a zur Erzeugung von elektrischem Strom verbunden sein. Der dargestellte Kühler t5b und Kompressor 15ckomplettieren den Speisewasserkreislauf der Dampferzeugung.It is possible in the heat exchanger 14 z. B. to generate so much steam that a downstream steam turbine 15 can be operated with it first. In this way, the heat transfer fluid flowing in line 4 can be cooled to the most uniform possible inflow temperature to the additional energy source 21 and possibly the combustion zone 10. With a constant, low heat transfer medium inlet temperature, it is possible to operate the additional energy source in a controlled manner. In addition, the fan 5 can thereby be designed as a conventional circulating fan. Since the gasification process only has a fixed and generally known need for gasification agent, in particular water vapor, it is possible with the help of the steam turbine 15 to use additionally generated water vapor and thus to favorably influence the efficiency of the overall process. For example, the steam turbine 15 can be connected via its shaft directly to a generator 15a for generating electrical power. The illustrated cooler t5b and compressor 15c complete the feed water circuit for steam generation.

Die in der Vergasungszone 9 gebildeten Rohgase verlassen diese über Auslaß 9a und können durch einen Wärmetauscher 16, z. B. einen Dampferzeuger, der parallel zum Wärmetauscher 14 arbeitet, gekühlt werden. Die so abgekühlten Vergasungsrohgase können in an sich bekannter Weise in einer Umwandlungsstufe 17 zu dem gewünschten Nutzgas 17a umgewandelt werden. Bei der Umwandlungsstufe 17 kann es sich um eine Konvertierung zur Herstellung von Synthesegas mit einem gewünschten Verhältnis von CO zu H2 oder eine Methanisierung zur Herstellung von Methan handeln.The raw gases formed in the gasification zone 9 leave this via outlet 9a and can through a Heat exchanger 16, e.g. B. a steam generator, which works in parallel with the heat exchanger 14, can be cooled. The gasification raw gases cooled in this way can be converted into a conversion stage 17 in a manner known per se the desired useful gas 17a are converted. The conversion stage 17 can be a Conversion for the production of synthesis gas with a desired ratio of CO to H2 or a Act methanation to produce methane.

Die in der Verbrennungszone 10 entstehenden Rauchgase werden über Auslaß 10a einer an sich bekannten Entstaubungsstufe 18 zugeführt und von dort z. B. einer Gasturbine 19, welche einen auf ihrer Welle sitzenden Luftkompressor 20 antreibt, durch weichen Luft (Reaktionsgas) über Einlaß 20a, vorzugsweise im Bodenbereich, der Verbrennungszone 10 zugeführt wird.The flue gases produced in the combustion zone 10 become a known per se via outlet 10a Dedusting stage 18 supplied and from there z. B. a gas turbine 19, which has a seated on its shaft Air compressor 20 drives, through soft air (reaction gas) via inlet 20a, preferably in the floor area, the combustion zone 10 is fed.

Die in den Vergasungsprozeß eingekoppelte Wärmeenergie der zusätzlichen Energiequelle 21 wird von ein und demselben Wärmeträgerfluid transportiert, das auch in der Verbrennungszone 10 aufgeheizt wird. Die zusätzliche Energiequelle 21 braucht also lediglich einen Wärmetauscher, der z. B. von Helium durchströmt werden kann, aufzuweisen, und es bedarf keiner bekanntlich mit Verlusten verbundenen Zwischenspeicherung der in 21 freiwerdenden Wärmeenergie, wie dies z. B. bei Heliostats zur gleichmäßigen Energieverteilung über einen längeren Zeitraum notwendig ist.The coupled into the gasification process thermal energy of the additional energy source 21 is from a and transported the same heat transfer fluid that is also heated in the combustion zone 10. the additional energy source 21 therefore only needs a heat exchanger, the z. B. flowed through by helium and there is no need for intermediate storage which is known to be associated with losses the heat energy released in 21, as z. B. with heliostats for even energy distribution a longer period of time is necessary.

F i g. 2 unterscheidet sich von F i g. 1 lediglich dadurch, daß nunmehr das gesamte Wärmeträgerfluid hintereinander die zusätzlich Energiequelle 21 und den Wärmetauscher 3a durchströmt.F i g. 2 differs from FIG. 1 only in that now the entire heat transfer fluid one behind the other the additional energy source 21 and the heat exchanger 3a flows through.

Die Menge an dem Gasgenerator zugeführter, kohlenstoffhaltiger Partikel kann auf verschiedenste Weise, z. B. durch Wägung der Kohlevorlage, bei Zellraddosierung durch Festlegung der Drehzahl der Zellradschleuse oder, bei pneumatischer Eindosierung, mittels Wägung der Kohlevorlage und über den Druckverlust der pneumatischen Förderleitung oder durch pulsiertes Fördern mit konstanter Fördergeschwindigkeit erfolgen. — Die den Wirbelschichten entweichenden Gas (Produktgas und Rauchgas) werden z. B. mittels Blenden oder Gasuhren kontrolliert. Sofern diese Mengen konstant bleiben sollen, kann dies durch eine entsprechende Regulierung der Einspeisung an kohlenstoffhaltigen Partikeln in den Gasgenerator erreicht werden.The amount of carbonaceous particles fed to the gas generator can be varied in a number of ways, z. B. by weighing the coal charge, with cell wheel metering by setting the speed of the rotary valve or, in the case of pneumatic metering, by weighing the coal charge and via the pressure loss of the pneumatic conveying line or by pulsed conveying at a constant conveying speed. - The gas escaping from the fluidized beds (product gas and flue gas) are z. B. by means of aperture or Gas meters controlled. If these quantities are to remain constant, this can be done with a corresponding Regulation of the feed of carbonaceous particles into the gas generator can be achieved.

AusführungsbeispieleWorking examples

In einem an sich bekannten liegenden Gasgenerator entsprechend Fig. 1 wird eine Kohle mit bis zu 40 Gew.-% flüchtigen Bestandteilen und bis zu 30 Gew.-% Asche mit max. 10 Gew.-% Feuchtigkeit und einer mittleren Körnung von ca. 0,2 bis 0,5 mm eingesetzt Der Gasgenerator besteht aus einer Wirbelrinne mit einer Länge von 48,5 m, wobei die Vergasungszone 27,7 m und die Verbrennungszone 20,8 m einnimmt. Hierdurch wird ein relativ gleichmäßiges Verweilzeitspektrum der kohlenstoffhaltigen Partikel erreicht, d. h., es handelt sich zwar noch nicht um eine reine, sogenannte Pfropfenströmung, doch hält sich die Partikelrückvermischung (backmixing) in vertretbaren Grenzen.In a lying gas generator known per se according to FIG. 1, a coal with up to 40 % By weight of volatile components and up to 30% by weight of ash with a maximum of 10% by weight of moisture and a medium grain size of approx. 0.2 to 0.5 mm used. The gas generator consists of a vortex trough with a Length of 48.5 m, with the gasification zone taking up 27.7 m and the combustion zone taking up 20.8 m. Through this a relatively uniform residence time spectrum of the carbon-containing particles is achieved, i. i.e., it acts is not yet a pure, so-called plug flow, but the particle backmixing persists (backmixing) within reasonable limits.

Das Wirbelbett innerhalb des Gasgenerators hat eine Breite von 5,4 m und eine Höhe von 2,8 m. Die Wärmetauscherfläche im Vergasungsteil beträgt 3420 m2, im Verbrennungsteil 3700 m2. Der Gasgenerator ist durch eine Querwand (Wehr) in zwei Bereiche unterteilt, der Vergasungszone und der Verbrennungszone. Der mit Helium betriebene geschlossene Wärmeträgerkreislauf äst wie in den Fi g. 1 bzw. 2 geschaltet. Als zusätzliche Energiequelle wird ein Sonnenkraftwerk unterstellt, wie es von D. W. Gregg in »Solar Energy«, Vol. 24, Seiten 313 bis 321, vorgestellt wird. Dabei wird als Extremsituation berücksichtigt, daß das Sonnenkraftwerk mit 100% Leistung fährt und fast die ganze thermische Energie für die Vergasung liefert, so daß nur noch ein unbedeutender Teil verbrannt wird (Beispiel 1). als auch eine Situation, in der die Leistung des SonnenkraftwerksThe fluidized bed inside the gas generator has a width of 5.4 m and a height of 2.8 m. The heat exchange area in the gasification section is 3420 m 2 , in the combustion section 3700 m 2 . The gas generator is divided into two areas by a transverse wall (weir), the gasification zone and the combustion zone. The closed heat transfer circuit operated with helium ests as in the Fi g. 1 or 2 switched. A solar power plant is assumed as an additional energy source, as presented by DW Gregg in "Solar Energy", Vol. 24, pages 313 to 321. The extreme situation that is taken into account is that the solar power plant runs at 100% power and supplies almost all of the thermal energy for the gasification, so that only an insignificant part is burned (example 1). as well as a situation in which the power of the solar power plant

0 ist, so daß in der Verbrennungszone die gesamte thermische Energie für die Vergasung bereitgestellt werden muß (Beispiel 3).Is 0, so that the entire thermal energy for gasification is provided in the combustion zone must (example 3).

Die in der Tabelle wiedergegebenen Ergebnisse, die mit ein und demselben Gasgenerator erzielt werden, sind selbstredend und zeigen, wie außerordentlich flexibel ein Gasgenerator mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen an sich ändernde Angebote an thermischer Energie durch die zusätzliche Energiequelle angepaßt werden kann.The results given in the table, which are obtained with one and the same gas generator, are of course and show how extremely flexible a gas generator is with the measures according to the invention can be adapted to changing offers of thermal energy by the additional energy source can.

TabelleTabel

AuslegungsvarianteDesign variant MWMW Hierzu 2For this 2 ParallelschaltungParallel connection SerienschaltungSeries connection 22 ?,?, 44th %% von Sonnenkraftwerk und Wirbelschichtfeuerungof solar power plants and fluidized bed combustion 6363 00 138138 BeispieleExamples 3030th 00 6666 kg/skg / s 11 Leistung des SonnenkraftwerkesOutput of the solar power plant 0C 0 C 210210 146146 146146 146146 Leistung des SonnenkraftwerkesOutput of the solar power plant m2 m 2 100100 900900 900900 900900 VergaserteilCarburetor part kg/skg / s 34203420 34203420 34203420 HeliummassenstromHelium mass flow kg'.kg '. 146146 19,319.3 21,921.9 15,415.4 HeliumeintrittstemperaturHelium inlet temperature kg/skg / s 900900 7,747.74 10,0810.08 4,054.05 WärmetauscherflächeHeat exchanger surface %% 34203420 57,157.1 57,157.1 57,157.1 KohleeingabemengeCharcoal input amount NmVsNmVs 11,611.6 41,341.3 40,940.9 41,541.5 ReskoksabzugsmengeRescoke withdrawal amount o/oo / o 1,081.08 39,739.7 39,339.3 39,839.8 eingesetzter Wasserdampfused water vapor 57,157.1 59,859.8 52,252.2 75,275.2 WasserdampfzersetzungsgradDegree of water vapor decomposition kg/skg / s 40,340.3 Produktgasmenge*)Product gas quantity *) kg/skg / s 38,038.0 104,28104.28 146146 146146 VergasungsgradDegree of gasification kg/skg / s 9595 7,747.74 10.0808/10 4.054.05 VerbrennungsteilCombustion part NmVsNmVs 1,2951.295 1,5471.547 0,9320.932 HeliummassenstromHelium mass flow m2 m 2 6,9356,935 184184 248,5248.5 91,091.0 RestkokseingabemengeRemaining coke input quantity 1,081.08 37003700 37003700 37003700 AscheabzugsmengeAsh withdrawal amount 0,6050.605 (2740)**)(2740) **) (3700)**)(3700) **) (1360)**)(1360) **) VerbrennungsluftmengeCombustion air volume kg/skg / s 13,813.8 WärmetauscherflächeHeat exchanger surface kg/skg / s 37003700 16,5716.57 18,8118.81 13,2413.24 kg/skg / s (205)**)(205) **) 9,929.92 9,829.82 9,969.96 KohlenstoffbilanzCarbon balance kg/skg / s 6,326.32 8.548.54 3,123.12 C — eingesetztC - inserted 10,0010.00 0,330.33 0,450.45 0,160.16 C — vergastC - gassed **) Produktgaszusammensetzung (trocken) in Vol.-%**) Product gas composition (dry) in% by volume 9,509.50 C — verbranntC - burned H 7 52,9%H 7 52.9% 0,4750.475 C - VerlustC - loss CH4 9,2%CH 4 9.2% 0,0250.025 *) wirksame Wärmetauscherfläche*) effective heat exchanger surface CO 13,0%CO 13.0% H2S 0.1%H 2 S 0.1% CO2 24.5%CO 2 24.5% N2 0.3%N 2 0.3% Blatt ZeichnungenSheet drawings

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Erzeugung von Hj- und CO-haltigem Gas aus feinkörnigem, kohlenstoffhaltigem Brennstoff, wie Kohle oder Koks, der in einer als Wirbelschicht betriebenen Vergasungszone mit Dampf als Vergasungsmittel und unter indireker Erhitzung mit Hilfe eines in die Wirbelschicht eingetauchten, vou einem im Kreislauf geführten gasförmigen Wärmeträger durchflossenen Wärmetauschers teilweise vergast wird, wobei der dabei entstehende Brennstoff-Rückstand aus der Vergasungszone in eine ihr nachgeschaltete Verbrennungszone überführt und darin in einer mit Luft betriebenen Wirbelschicht verbrannt sowie das dabei entstehende Rauchgas abgeführt, der in der Vergasungszone abgekühlte Wärmeträger einem Wärmetauscher in der Verbrennungszone zugeführt, und der dort durch die Verbrennungswärme erhitzte Wärmeträger dem Wärmetauscher der Vergasungszone wieder zugeführt v/ird, dadurch gekennzeichnet, daß1. Process for the production of Hj- and CO-containing gas from fine-grained, carbon-containing fuel, such as coal or coke, which is operated as a fluidized bed gasification zone with steam as Gasifying agent and under indirect heating with the help of a submerged in the fluidized bed, vou a circulating gaseous heat transfer medium through which the heat exchanger is partially gasified is, with the resulting fuel residue from the gasification zone in a downstream of it Combustion zone transferred and burned in an air-powered fluidized bed as well as that The resulting flue gas is discharged and the heat transfer medium cooled in the gasification zone is transferred to a heat exchanger fed into the combustion zone, and the heat transfer medium heated there by the heat of combustion is fed back to the heat exchanger of the gasification zone, characterized in that that
DE3112708A 1981-03-31 1981-03-31 Process for generating H 2 and CO-containing gases from fine-grained fuel in the fluidized bed with heat exchangers immersed therein Expired DE3112708C2 (en)

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