用于輸送燃料到氣化反應器中的裝置的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于輸送燃料到氣化反應器(Vergasungsreaktor)中的裝置,該裝置包括:散裝物容器(SchUttgutbehaiter);輸送管,散裝物容器的排出部通入該輸送管中,并且該輸送管能夠與氣化反應器的側(cè)面的進料口(AufgabMffnung)聯(lián)接;和布置在輸送管中的機械的輸送機構(gòu)。
[0002]此外本發(fā)明涉及一種氣化設備,該氣化設備包括用于容納固定的(stat1n^)床的氣化區(qū)域和用于容納流化床的燃燒區(qū)域,其中氣化區(qū)域和燃燒區(qū)域分別通過如隘口或虹吸管的閘形的機構(gòu)互相連接用于實現(xiàn)在兩個位置處的底料(Bettmaterial)的循環(huán),其中氣化區(qū)域具有用于燃料的進料的進料口、排氣部(Gasabfuhr)和用于注射尤其水蒸氣或CO2的噴嘴底部,并且燃燒區(qū)域具有空氣輸入部(Luftzufuhr)用于流化(Fluidisierung)從氣化區(qū)域進入燃燒區(qū)域中的底料。
【背景技術(shù)】
[0003]該類型的氣化設備從專利文獻AT 405937 B中已知。能夠使用這樣的氣化設備來利用異質(zhì)的、生物的燃料和合成材料并且由此獲得帶有高熱值的盡可能無氮的燃氣或者合成氣,其適用于發(fā)電或者適用于合成有機的產(chǎn)品。在此這樣進行,使得燃料被引入構(gòu)造為固定的流化床的氣化區(qū)域中,該氣化區(qū)域通過水蒸氣和/或CO2流化,并且使燃料通過與流化氣體或者說氣化媒質(zhì)(水蒸氣和/或CO2)的反應并借助于底料的熱量在氣體密封(Luftabschluss)的情況下脫氣且部分氣化。在此上升的生產(chǎn)氣體被排放出(abziehen)并且冷卻的底料與未氣化的剩余燃料通過閘形的裝置、例如隘口到達燃燒區(qū)域中。在燃燒區(qū)域中帶有剩余燃料的底料通過空氣在形成快速循環(huán)的流化床的情況下流化并且燒掉剩余燃料。在旋風中分離燃燒廢氣之后底料通過閘形的裝置、例如虹吸管被供給到氣化區(qū)域的固定的流化床(Wirbelschicht)上。
[0004]通過應用尤其基于鎳和/或鈮的催化作用的底料可以改良在脫氣和氣化時形成的氣體,其方式是相比于能夠燃燒的組成部分以及水蒸氣實際上存在僅僅更多的CO、CO2和H2或者產(chǎn)生帶有高熱值的富含甲烷的氣體。此外氣化溫度能夠從大約800° C下降到650。 Co
[0005]在AT 405937 B中描述的氣化設備適用于氣化含碳的材料,尤其適用于氣化異質(zhì)的或者生物的燃料,例如生物質(zhì)、煤、合成材料或者預分類的垃圾,其中產(chǎn)生包括CO、CO2, H2以及可能CH4和較高的碳氫化合物的混合氣體。如果在存在鎳或鈮催化劑時發(fā)生完整的氣化,則碳氫化合物、例如014也轉(zhuǎn)化為CO和H2。通過避免空氣的進入實際上可以制造具有高熱值的無氮的生產(chǎn)氣體。
[0006]通常借助于機械的輸送機構(gòu)實現(xiàn)了將多數(shù)作為散裝物存在的燃料輸入氣化反應器中。輸送機構(gòu)必須在這里適應許多特定的、通過氣化反應器給定的要求。例如輸送機構(gòu)由于在氣化反應器中占主導的直到800° C的溫度而經(jīng)受高的熱負荷,從而要注意輸送機構(gòu)的充分冷卻。此外,輸送機構(gòu)應該確保氣體密封,從而不妨礙氣化過程。此外,應該由結(jié)構(gòu)而引起地(konstrukt1nsbedingt)保證低的磨損和與此相關(guān)的小的維護成本。最終當輸送機構(gòu)允許燃料的較好的定量給料(Dosierung)時是值得期待的。
[0007]在AT 405937 B的主題中實現(xiàn)了借助于螺旋輸送機(FSrderschnecke)輸送到氣化區(qū)域的固定的床中或輸送到氣化區(qū)域的固定的床上。然而這具有許多缺點,即螺旋輸送機很難能被冷卻并且該螺旋輸送機由于波動的螺桿的填充度(FUllgrad)不能確保完整的氣體密封。此外螺旋輸送機易出故障,這由于氣化反應器在每次故障時為修理而必須關(guān)閉是不利的。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]因此任務在于提供一種用于氣化反應器的輸送機構(gòu),利用該輸送機構(gòu)能夠?qū)⑺蓄愋偷纳锶剂线B續(xù)地運送并且?guī)?einschleusen)氣化室中。尤其該機構(gòu)應該以相同的方式適用于輸送不同比重和不同成分的燃料。此外應該避免上面結(jié)合螺旋輸送機所描述的缺點。
[0009]為了解決該任務,本發(fā)明在用于開頭提到的類型的氣化反應器的輸送機構(gòu)中基本規(guī)定,輸送機構(gòu)由能夠液壓地驅(qū)動的、在輸送管的柱形的第一區(qū)段中可移動地引導的壓力活塞(Presskolben)形成,并且輸送管為了在軸向的第二區(qū)段中構(gòu)造壓縮錐體而具有沿著燃料的輸送方向連續(xù)地減小的內(nèi)橫截面。優(yōu)選壓縮錐體位于沿著輸送方向看第二輸送管區(qū)段的最后三分之一中。因此根據(jù)本發(fā)明提出液壓輸送,其具有在較高的可用性的情況下較小的維護成本的優(yōu)點并且此外允許均勻的定量給料。液壓的驅(qū)動器可實現(xiàn)施加較大的、沿著輸送方向作用的力,使得燃料例如在AT 405937 B中示出的類型的氣化反應器的情況中能夠移動到燃料床的表面中,由此保證在流化床中的較好的混合并且避免在氣化室中的波動。在這里相應于進給(Vorschub)連續(xù)地以不變的速度輸送燃料。然后壓力活塞的回程以較快的速度執(zhí)行,從而在沒有大的中斷的情況下實現(xiàn)下一個輸送循環(huán)。
[0010]利用根據(jù)本發(fā)明的液壓的輸送機構(gòu)可以輸送不同的特性的燃料,尤其木片、各種不同的垃圾部分、煤、來自農(nóng)業(yè)的另外的生物材料或者來自紙張工業(yè)的糊狀的能夠燃燒的廢料。
[0011]此外,利用根據(jù)本發(fā)明的液壓的輸送機構(gòu)以簡單的方式實現(xiàn)對氣化室的氣體密封,該氣體密封尤其通過在壓縮錐體中實現(xiàn)的燃料的壓縮而加強。氣體密封對于氣化過程的質(zhì)量是基本要素。壓縮錐體是氣化單元的重要的組成部分,因為其通過減小開口橫截面對壓縮壓力進行調(diào)節(jié)或者說由此減小不同的燃料的空氣間隙。由此壓縮壓力對于在氣化反應器中制造的氣體的純度和質(zhì)量也是決定性的。通過對燃料的強烈壓縮在輸送管內(nèi)部產(chǎn)生燃料栓塞(Brennstoffpfropfen ),該燃料栓塞是出色的和可靠的氣體密封。
[0012]在這里有利的是,燃料栓塞盡可能布置在氣化反應器附件,也就是說氣體密封盡可能直接地在氣化反應器的進料口的區(qū)域中實現(xiàn)。由此實現(xiàn)了在氣化反應器中的輻射熱沒有到達燃料輸送的區(qū)域中,并且由此導致輸送機構(gòu)的過度的熱負荷且因此提高冷卻耗費。因此根據(jù)本發(fā)明的輸送裝置的優(yōu)選的改進方案規(guī)定,具有壓縮錐體的輸送管第二區(qū)段與氣化反應器的進料口聯(lián)接。優(yōu)選地壓縮錐體在這里直接過渡到進料口中。
[0013]不同的燃料能夠要求不同的壓縮度。所以當由壓縮錐體提供的壓縮度能夠與相應的燃料匹配時,是特別有利的。為了該目的優(yōu)選的改進方案規(guī)定,具有壓縮錐體的輸送管第二區(qū)段構(gòu)造為單獨的、能夠更換的管件。因此,為了運行輸送機構(gòu),能夠保持儲存有多個能夠更換的管件,它們分別具有帶有其他的壓縮度的壓縮錐體,并且根據(jù)使用的燃料能夠裝配具有相應適當?shù)膲嚎s度的管件。
[0014]當能夠更換的管件或者壓縮錐體直接地通入氣化反應器中時,當具有壓縮錐體的輸送管第二區(qū)段在中間連接成形件的情況下能夠與氣化反應器的進料口聯(lián)接時,是有利的。這樣的成形件具有保護壓縮錐體的前側(cè)免受太高的熱負荷的任務。這尤其是在錐體處于氣化反應器的流化床的高度中時是有利的,在該處預計850 - 950° C的高的輻射溫度。此外成形件具有在壓縮錐體(其根據(jù)壓縮錐體的圓錐角具有不同的開口直徑)和氣化反應器的進料口之間建立過渡的任務。因此成形件相應屬于每個不同的錐體。將燃料從壓縮錐體通過成形件輸送到氣化反應器中,其中該成形件可具有沿著輸送方向擴大的內(nèi)直徑,從而實現(xiàn)在氣化反應器的進料口的內(nèi)直徑上的連續(xù)過渡。
[0015]為了簡化能夠更換的管件的安裝和拆卸,優(yōu)選的改進方案規(guī)定,形