(19)
(11) EP 2 688 986 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
23.05.2018  Patentblatt  2018/21

(21) Anmeldenummer: 12710505.4

(22) Anmeldetag:  22.03.2012
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
C10J 3/30(2006.01)
F23B 90/06(2011.01)
C10J 3/66(2006.01)
C10J 3/26(2006.01)
C10J 3/82(2006.01)
C10J 3/20(2006.01)
F23G 5/027(2006.01)
(86) Internationale Anmeldenummer:
PCT/EP2012/055082
(87) Internationale Veröffentlichungsnummer:
WO 2012/126986 (27.09.2012 Gazette  2012/39)

(54)

SCHACHTVERGASER

SHAFT GASIFIER

GAZÉIFICATEUR À CUVE


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

(30) Priorität: 22.03.2011 DE 202011004328 U

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
29.01.2014  Patentblatt  2014/05

(73) Patentinhaber: Big Dutchman International GmbH
49377 Vechta (DE)

(72) Erfinder:
  • SCHWARZ, Armin
    49377 Vechta (DE)
  • RICHTER, Wilfried
    49377 Vechta (DE)

(74) Vertreter: Eisenführ Speiser 
Patentanwälte Rechtsanwälte PartGmbB Johannes-Brahms-Platz 1
20355 Hamburg
20355 Hamburg (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
EP-A1- 2 281 864
WO-A1-2009/020442
WO-A1-01/51591
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft einen Schachtvergaser nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 13.

    [0002] Schachtvergaser der vorbezeichneten Art dienen dazu, um aus kohlenstoffhaltigem Feststoff, beispielsweise aus biologischen Abfällen oder Pflanzenverschnitt in einer unverarbeiteten oder mechanisch aufbearbeiteten bzw. pelletierten Form ein brennbares Gas zu erzeugen. Dabei sind Schachtvergaser dieser Art grundsätzlich solcherart konstruiert, dass der Feststoff unter Wärmeeinwirkung einer Pyrolysereaktion unterzogen wird, hierbei vergast und dieses Gas als Brenngas abgezogen wird.

    [0003] Aus EP 1 865 046 A1 ist ein solcher Schachtvergaser und ein Vergasungsverfahren bekannt, bei dem das pyrolisierte Gas einer Oxidationszone zugeführt wird, um es dort teilweise zu verbrennen. Die Oxidationszone ist zentral im Schachtvergaser angeordnet. Diese Anordnung und Verfahrensführung hat den Vorteil, dass in der Oxidationszone aus dem Pyrolysegas Temperatur erzeugt wird und diese Temperatur in effizienter Weise in die Pyrolysezone zur Betreibung der dortigen Pyrolyse durch Wärmeleitung übertragen werden kann. Der Schachtvergaser dieser Bauweise ist daher in der Lage, ohne eine von außen durchgeführte Temperaturzufuhr eine effiziente Vergasung und Erzeugung von Brenngas zu erzielen.

    [0004] Auch aus WO 01/51591 A1 ist ein solcher Schachtvergaser und Vergasungsverfahren bekannt, wobei die Oxidationszone zentral im Schachtvergaser angeordnet ist und der Schachtvergaser eine Pyrolysezone aufweist.

    [0005] Der Vergasung von biologischen Feststoffen kommt im Zuge der Energieerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen eine wachsende Bedeutung zu. Diese zunehmende Bedeutung hat einen Bedarf an Schachtvergasern zur Folge, die in einer effizienten Weise große Mengen an Feststoff in kurzer Zeit vergasen können. Grundsätzlich lassen sich vorbekannte Prinzipien, so auch das aus EP 1 865 046 A, vorbekannte Prinzip der Vergasung und die hiermit zusammenhängende Konstruktion des Schachtvergasers skalieren, um hierdurch die Durchsatzmenge und die Menge an erzeugtem Gas pro Zeiteinheit zu erhöhen. Allerdings sind dieser Skalierung Grenzen gesetzt, da ab einer bestimmten Größe eine effiziente Vergasung des Feststoffs nicht mehr gewährleistet ist oder die zur Vergasung benötigten Teilprozesse, so beispielsweise die Pyrolyse und die Oxidation, nicht mehr über den gesamten Volumenbereich des Feststoffs und der Gasmengen auf einen idealen Wert oder auf einen idealen Wertebereich eingeregelt werden können. Eine beliebige Skalierung nach oben hat somit zur Folge, dass mangels Einregelung der idealen Betriebswerte die Effizienz des Schachtvergasers und des darin ablaufenden Vergasungsprozesses abnimmt.

    [0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schachtvergaser und ein Vergasungsverfahren bereitzustellen mit dem ein erhöhter Durchsatz an Feststoff ohne Effizienzverlust oder zumindest unter geringerem Effizienzverlust im Vergasungsprozess erfolgen kann als dies bei vorbekannten Schachtvergasern und Vergasungsverfahren möglich ist.

    [0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Schachtvergaser nach Anspruch 1 gelöst.

    [0008] Mit dem erfindungsgemäßen Schachtvergaser wird die vorbekannte Anordnung mit einer zentral im Schachtvergaser angeordneten Oxidationskammer und einer darum herum innerhalb des Schachtvergasers angeordneten ringförmigen Pyrolysezone umgekehrt und stattdessen die Pyrolysezone zentral im Schachtvergaser angeordnet und die Oxidationszone um diese Pyrolysezone herum angeordnet. Diese inverse Anordnung scheint auf den ersten Blick aus Effizienzgründen unvorteilhaft, da die gewünschte Wärmenutzung aus der Oxidationszone in die Pyrolysezone hinein nur bei einer zentral angeordneten, von der Pyrolysezone allseits umschlossenen Oxidationszone gewährleistet ist, wohingegen bei einer ringförmig um die Pyrolysezone angeordneten Oxidationszone diese eine große, wärmeabstrahlende Außenfläche aufweist, die nicht zur Erwärmung der Pyrolysezone genutzt wird. Die Erfinder haben jedoch erkannt, dass durch die Anordnung der Oxidationszone zwischen Pyrolysezone und Schachtwand eine Konstruktion des Schachtvergasers ermöglicht wird, bei der die Durchsatzmenge des Feststoffs nicht alleinig durch Vergrößerung der Pyrolysezone erhöht werden kann, sondern durch Bereitstellung mehrerer Pyrolysezonen in dem Schachtvergaser. Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht somit eine Skalierung durch Erhöhung der Anzahl an Pyrolysezonen und nicht durch alleinige Erhöhung der Größe der Pyrolysezone. Dies erlaubt es trotz erheblicher Steigerung der Durchsatzmenge an Feststoff eine effiziente Regelung des Schachtvergasers im idealen Betriebspunkt beizubehalten und folglich mit einer effizienten Prozessführung die erhöhte Menge an Feststoff zu vergasen. So können beispielsweise zwei oder mehr Pyrolysezonen in Form von längs im Schachtvergaser angeordneten und voneinander beabstandeten Rohren angeordnet sein, in welche von oben Feststoff eingefüllt wird, und aus dem Pyrolysegas gewonnen wird, welches dann durch radiale Öffnungen in den Rohren in die Oxidationszone eintritt, die durch den übrigen Schachtvergaserquerschnitt zwischen den Rohren und zwischen Rohren und Schachtvergaserwandung gebildet wird.

    [0009] Grundsätzlich ist zu verstehen, dass der erfindungsgemäße Schachtvergaser jeweils mit einzelnen Öffnungen zur Feststoffzufuhr- und abfuhr zur Gaszufuhr- und abfuhr ausgeführt sein kann, es aber grundsätzlich vorteilhaft ist, mehrere solcher Öffnungen vorzusehen, um eine ideale Stoffführung innerhalb des Schachtvergasers sicherzustellen. Weiterhin ist grundsätzlich zu verstehen, dass Prozesszonen, innerhalb des Schachtvergasers durch Wände voneinander getrennt sein können. Der Schachtvergaser weist dabei den grundsätzlichen Vorteil auf, dass die Führung und Förderung des Feststoffs innerhalb des Schachtvergasers ohne aktiv betriebene Fördermittel bewerkstelligt werden kann, indem der Feststoff schwerkraftbedingt im Schachtvergaser von oben nach unten durchrutscht und hierbei einer Vergasung unterzogen wird. Der Schachtvergaser kann weiterhin dabei mit dem Sauerstoff der Umgebungsluft betrieben werden, indem entsprechende Öffnungen zur Frischluftzufuhr in die Oxidationszone vorgesehen sind. Die Frischluftzufuhr kann hierbei forciert werden durch ein aktives Abziehen des Brenngases aus dem Schachtvergaser und einen hieraus erzeugten Unterdruck im Schachtvergaserinnenraum.

    [0010] Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform wird der erfindungsgemäße Schachtvergaser weitergebildet durch eine im Schachtvergaserinnenraum angeordnete Reduktionszone mit einer Feststoff-Zufuhröffnung, welche in Verbindung mit der Feststoff-Abfuhröffnung der Pyrolysezone steht zur Zufuhr von teilvergastem kohlenstoffhaltigen Feststoff in die Reduktionszone, einer Feststoff-Abfuhröffnung für die Abfuhr von vergastem kohlenstoffhaltigen Feststoff aus dem Schachtvergaser, einer Gas-Zufuhröffnung, welche in Verbindung mit der Gas-Abfuhröffnung der Oxidationszone steht zur Zufuhr von teiloxidiertem Pyrolysegas aus der Oxidationszone in die Reduktionszone, und einer Gas-Abfuhröffnung zum Abzug von Brenngas aus dem Schachtvergaser.

    [0011] Mit dieser Ausbildung wird der Schachtvergaser hinsichtlich der Effizienz und der Qualität des Brenngases weiter verbessert. Hierzu wird eine Reduktionszone bereitgestellt, in welche der teilvergaste Feststoff zugeführt wird, wobei die Reduktionszone vorzugsweise so gelagert ist, dass der Feststoff aus der Pyrolysezone unter alleiniger Schwerkrafteinwirkung in die Reduktionszone gelangt und hierbei nicht die Oxidationszone durchquert. Der teilvergaste Feststoff kann dann in der Reduktionszone auf einem Rost gelagert werden, um dort einen Strömungswiderstand aufzubauen. Die Reduktionszone ist weiterhin solcherart angeordnet, dass sie in direkter Strömungsverbindung mit der Oxidationszone steht, so dass Brenngas, welches in der Oxidationszone teilweise oxidiert wird, auf direktem Weg und unter Umgehung der Pyrolysezone in die Reduktionszone gelangen kann. Dieses teiloxidierte Pyrolysegas wird dann in der Reduktionszone in chemischer Reaktion mit dem dort befindlichen teilvergastem Feststoff bzw. Reduktionskoks reduziert. Hierdurch wird das teiloxidierte Pyrolysegas einerseits hinsichtlich seines Brennwertes verbessert andererseits gereinigt und kann dann als qualitativ hochwertiges und von Verunreinigungen weitestgehend befreites Brenngas aus der Reduktionszone abgezogen werden.

    [0012] Die Reduktionszone spielt bei der Steuerung des Vergasungsprozesses im Schachtvergaser eine mit entscheidende Rolle, unter anderem haben hier Einfluss die den Strömungsweg des teiloxidierten Pyrolysegases durch den Feststoffanteil in der Reduktionszone bestimmende Höhe des Feststoffkuchens in der Reduktionszone als auch der hierfür zur Verfügung stehende Strömungsquerschnitt. Vorteilhaft ist es hierzu, wenn die Höhe des Feststoffes in der Reduktionszone während des laufenden Prozesses gesteuert werden kann, beispielsweise indem einerseits, wie nachfolgend anhand einer konstruktiven Ausführungsform näher ausgeführt, die Eintragshöhe verändert wird, andererseits indem beispielsweise durch Betätigung eines Schüttelrostes am unteren Ende der Reduktionszone die Austragsmenge von vollständig vergastem Feststoff gesteuert werden kann, indem der Schüttelrost betätigt wird und indem diese Betätigung intervallgesteuert und in ihrer Intensität verändert werden kann.

    [0013] Dabei ist bei einem Schachtvergaser mit einer Reduktionszone bevorzugt weiter vorgesehen, dass die Reduktionszone in Schwerkraftrichtung unterhalb der Pyrolysezone angeordnet ist zur schwerkraftbedingten Zufuhr von Feststoff aus der Pyrolysezone in die Reduktionszone.

    [0014] Mit dieser Ausführungsform wird ein robuster und zugleich wirtschaftlicher Betrieb des erfindungsgemäßen Schachtvergasers ermöglicht. Unter einer schwerkraftbedingten oder alleinig durch Schwerkraft stattfindenden Materialzufuhr oder einem entsprechenden Materialtransport ist hierbei im Sinne dieser Beschreibung und der Ansprüche allgemein zu verstehen, dass das Material schwerkraftbedingt bzw. alleinig schwerkraftbedingt von einer Zone in die andere Zone rutscht und sich innerhalb der jeweiligen Zonen auch entsprechend schwerkraftbedingt bewegt. Dieses Förderprinzip vermeidet die Notwendigkeit von Fördervorrichtungen. Es schließt aber nicht aus, dass Wandungsteile oder Einbauten in oder zwischen diesen jeweiligen Zonen bewegt werden, beispielsweise rotiert oder gerüttelt werden, um hierdurch Anhaftungen an diesen Wandungen zu verhindern und folglich den schwerkraftbedingten Materialfluss aufrecht zu erhalten bzw. zu unterstützen. Ebenfalls von dieser Art von Materialfluss nicht ausgeschlossen sind Einbauten, die der Homogenisierung oder Durchmischung des Fördergutes dienen, um hierdurch Klemmwirkungen, Verstopfungen oder Verkeilungen des Fördergutes aufzulösen, die der schwerkraftbedingten Förderung entgegenstehen würden.

    [0015] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass zwei oder mehr Pyrolysezonen beabstandet voneinander innerhalb des Schachtvergaserinnenraums angeordnet sind und eine oder mehrere Oxidationszonen zwischen den zwei oder mehreren Pyrolysezonen und zwischen den Pyrolysezonen und der Schachtwandung angeordnet sind.

    [0016] Mit dieser Ausführungsform wird eine besonders vorteilhafte Gestaltung des Schachtvergasers vorgeschlagen, die zuvor bereits als eine der vorteilhaften Möglichkeiten erläutert wurde. Hierbei sind mehrere Pyrolysezonen beabstandet voneinander im Schachtvergaserinnenraum angeordnet und werden separat aus einzelnen oder einer gemeinsamen Zufördereinrichtung mit Feststoff beliefert. Rund um diese Pyrolysezonen ist eine Oxidationszone ausgebildet, die sich zwischen den jeweiligen Pyrolysezonen und zwischen den Pyrolysezonen und der Schachtvergaserwandung erstrecken. Diese Oxidationszone kann auch in mehrere Oxidationszonen unterteilt sein, wobei diese Unterteilung tatsächlich konstruktiv durch entsprechende Trennwände ausgeführt sein kann oder diese Unterteilung in regelungstechnischer Systematik ohne tatsächliche konstruktive Trennelemente ausgeführt sein kann, beispielsweise indem in der Oxidationszone mehrere Temperatursensoren verteilt angeordnet sind, welche die Temperatur in unterschiedlichen Oxidationsteilzonen erfassen und deren Signal dann jeweils zur Steuerung von Temperatur beeinflussenden Parametern in einer oder mehreren bestimmten Pyrolysezonen und/oder einer oder mehreren Oxidationszonen herangezogen werden, nicht jedoch zur Steuerung von Parametern, die in allen Oxidationsteilzonen bzw. Pyrolysezonen eingestellt werden.

    [0017] Der erfindungsgemäße Schachtvergaser kann weiter fortgebildet werden durch eine Pyrolysegasführung, welche ausgebildet ist, um das in der Pyrolysezone erzeugte Pyrolysegas aus der Pyrolysezone herauszuführen, beabstandet zur Pyrolysezone nach oben zu führen und in den in Schwerkraftrichtung oberen Teil der Oxidationszone mündet.
    Mit dieser Fortbildung wird das Pyrolysegas solcherart geführt, dass es aufgrund seiner Beabstandung zur Pyrolysezone den thermischen Kontakt zwischen Oxidationszone und Pyrolysezone nicht beeinträchtigt und folglich ein Schachtvergaser bereitgestellt, der eine hochwirksame Wärmeübertragung aus der Oxidationszone in die Pyrolysezone aufweist. Die Pyrolysegasführung kann durch ein oder mehrere Rohre oder Kanäle oder dergleichen realisiert sein, welche in der entsprechenden Weise verlaufen. Dabei ist grundsätzlich davon auszugehen, dass das Pyrolysegas an einem in Schwerkraftrichtung unten in Bezug auf die Pyrolysezone liegenden Bereich aus der Pyrolysezone abgezogen wird und dann innerhalb des Schachtvergasers wieder entgegen der Schwerkraftrichtung nach oben geführt werden muss, um die Oxidationszone wiederum in Schwerkraftrichtung von oben nach unten zu durchlaufen. Grundsätzlich kann die Pyrolysegasführung auch allerdings alternativ hierzu solcherart ausgeführt werden, dass die Oxidationszone entgegen der Schwerkraftrichtung durchströmt wird und das heiße, aus der Oxidationszone austretende Gas dann von oben nach unten geführt und in eine Reduktionszone, sofern vorhanden eingeleitet wird. In diesem Fall kann das Pyrolysegas aus der Pyrolysezone ohne längere Führung abgezogen und in die Oxidationszone auf gleicher Höhe eingeleitet werden.

    [0018] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Feststoff-Abfuhröffnung der Pyrolysezone vertikal beweglich in dem Schachtvergaser geführt und in zumindest zwei Positionen innerhalb des Schachtvergasers positioniert werden kann, die eine unterschiedliche Höhe aufweisen.

    [0019] Durch diese konstruktive Ausgestaltung wird es möglich, dass die Höhe, in der der teilvergaste Feststoff aus der Pyrolysezone austritt und in eine möglicherweise vorgesehene darunterliegende Reduktionszone eintritt, variabel gestaltet werden kann. Hierdurch kann die Höhe der Feststoffmenge in der Reduktionszone gesteuert werden und diese Höhe hat aufgrund des damit verbundenen Gasweges durch die Reduktionszone und den damit verbundenen Strömungswiderstand einen Einfluss auf die gesamte Prozessführung in dem erfindungsgemäßen Schachtvergaser. Die vertikale Beweglichkeit der Feststoff-Abfuhröffnung kann dabei beispielsweise solcherart realisiert sein, dass diese Feststoff-Abfuhröffnung an einem unteren Ende eines Rohres oder Schachtes ausgebildet ist und dieses Rohr bzw. dieser Schacht vertikal verschieblich im Schachtvergaser angeordnet sind.

    [0020] Noch weiter ist es bevorzugt, dass die Feststoff-Zufuhröffnung der Pyrolysezone vertikal beweglich in dem Schachtvergaser geführt und in zumindest zwei Positionen innerhalb des Schachtvergasers positioniert werden kann, die eine unterschiedliche Höhe aufweisen.

    [0021] Mit dieser Fortbildungsform wird es ermöglicht, dass der Feststoff auf unterschiedlichen Höhen in die Pyrolysezone eingeführt wird, wodurch die Feststoffmenge und die Höhe des Feststoffvolumens in der Pyrolysezone gesteuert werden kann. Hierdurch kann wiederum ein für die Prozessführung innerhalb des Schachtvergasers wesentlicher Parameter beeinflusst werden, um die Teilvergasung in der Pyrolysezone und damit die gesamte Effizienz des Schachtvergasers optimal zu steuern.

    [0022] Eine konstruktive Umsetzung dieses Prinzips sieht beispielsweise vor, dass der Feststoff der Pyrolysezone über ein Rohr oder einen Kanal zugeführt wird, der den Feststoff an seinem unteren Ende in die Pyrolysezone zuführt und dieses Rohr bzw. dieser Kanal vertikal beweglich im Schachtvergaser angeordnet ist.

    [0023] Dabei ist es in Kombination der beiden zuvor erläuterten bevorzugten Ausführungsformen weiter besonders bevorzugt, wenn die Feststoff-Zufuhröffnung der Pyrolysezone eine axiale Öffnung eines Feststoffzufuhrrohres umfasst, das innerhalb eines Pyrolyserohres angeordnet ist, und die Feststoff-Abfuhröffnung der Pyrolysezone eine axiale Öffnung des Pyrolyserohres umfasst. Bei dieser Ausgestaltung wird eine Rohr- bzw. Kanalausgestaltung für die Feststoffzufuhr und die Pyrolysezone gewählt, bei der ein Feststoffzufuhrrohr mit einer unteren axialen Öffnung innerhalb eines Pyrolyserohres geführt ist und dieses Pyrolyserohr wiederum eine untere axiale Öffnung aufweist, die in Schwerkraftrichtung unterhalb der Öffnung des Feststoffzufuhrrohrs liegt. Hierdurch wird zwischen dem unteren Ende des Feststoffzufuhrrohres und dem unteren Ende des Pyrolyserohres die Pyrolysezone im Pyrolyserohr ausgebildet. Durch vertikale Verschiebung des Feststoffzufuhrrohres kann diese Pyrolysezone in ihrer Höhe verändert werden, so kann durch Anheben des Feststoffzufuhrrohres die Höhe der Pyrolysezone erhöht werden. Durch vertikale Verschiebung von Pyrolyserohr und Feststoffzufuhrrohr gemeinsam kann bei Erhalt der Höhe der Pyrolysezone die Austrittshöhe des teilvergasten Feststoffes aus der Pyrolysezone verändert werden und hierdurch die Höhe eines Feststoffvolumens in einer unter der Pyrolysezone angeordneten Reduktionszone verändert werden. Weiterhin kann bei feststehendem Feststoffzufuhrrohr die Höhe von Pyrolysezone und Reduktionszone im umgekehrten Verhältnis zueinander verändert werden, wodurch eine Verlagerung des Vergasungsprozesses aus der Pyrolysezone in die Reduktionszone und umgekehrt in einem entsprechenden Verhältnis realisiert werden kann, um dadurch auf ein individuelles Vergasungsverhalten von unterschiedlichen Feststoffen zu reagieren.

    [0024] Der erfindungsgemäße Schachtvergaser oder der Schachtvergaser der eingangs genannten Art kann zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Problematik weiter fortgebildet werden durch einen Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur in der Oxidationszone, eine Luftmengenzufuhrvorrichtung zur Erhöhung und/oder Absenkung der Zufuhr von sauerstoffhaltigem Gas zur Oxidationszone, und eine mit dem Temperatursensor und der eine Luftmengenzufuhrvorrichtung signaltechnisch gekoppelte Regelungsvorrichtung, die ausgebildet ist, um eine unterstöchiometrische Verbrennung in der Oxidationszone einzuregeln, indem die Luftmengenzufuhrvorrichtung in Abhängigkeit des Signals des Temperatursensors anhand einer in einer elektronischen Speichervorrichtung der Regelungsvorrichtung abgespeicherten Zuordnung angesteuert wird.

    [0025] Mittels einer solchen Regelungsvorrichtung mit Temperatursensor und steuerbarer Luftmengenzufuhrvorrichtung kann der erfindungsgemäße Schachtvergaser auch bei großen Abmessungen von Pyrolysezone, Oxidationszone und ggf. Reduktionszone in einem idealen Betriebspunkt betrieben werden und hierdurch die Effizienz auch bei hochskalierten Schachtvergaserdimensionen aufrecht erhalten werden. Durch eine Steuerung der Luftmengenzufuhr wird unmittelbarer Einfluss auf die Verbrennung des Pyrolysegases in der Oxidationszone genommen. Dabei kann, sofern eine unterstöchiometrische Verbrennung hier erfolgt, die Temperatur durch Erhöhung der Luftzufuhr erhöht und durch Absenkung der Luftzufuhr verringert werden, da hier in entsprechender Weise durch mehr oder weniger Sauerstoff eine intensivere oder weiter gedrosselte Verbrennung stattfindet. Die Luftmengenzufuhrvorrichtung kann hierbei durch ein oder mehrere Stellventile zur Freigabe oder Drosselung der Luftzufuhrkanäle in die Oxidationszone umgesetzt werden, im einfachsten Falle durch entsprechende Schieber- oder Klappenventile, die eine robuste Ausführung und zuverlässige Funktion ermöglichen. Grundsätzlich ist zu verstehen, dass durch Bereitstellung von mehr als einem Temperatursensor auch eine präzisere Überwachung der Prozessführung in dem Schachtvergaser ermöglicht wird. Dabei kann der Temperatursensor primär in der Oxidationszone selbst angeordnet sein, um die dortige Temperatur zu erfassen. In anderen Ausführungsformen kann alternativ oder auch kumulativ hierzu ein oder mehrere Temperatursensoren in anderen Bereichen des Schachtvergasers vorgesehen sein, beispielsweise in der Pyrolysezone oder in einer Reduktionszone, um die dortige Temperatur zu messen und hierauf auf die Temperatur in der Oxidationszone rückzuschließen. Auch eine solche Ausführungsform ist im Sinne der Erfindung als ein Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur in der Oxidationszone zu verstehen.

    [0026] Dabei ist es weiter bevorzugt, dass die Regelungsvorrichtung ausgebildet ist, um die Luftmengenzufuhrvorrichtung anhand der abgespeicherten Zuordnung solcherart anzusteuern, dass die Luftzufuhr erhöht wird, wenn das Signal eine unterhalb einer vorbestimmten Sollwerttemperatur liegende Temperatur ergibt, und die Luftzufuhr abgesenkt wird, wenn das Signal eine oberhalb einer vorbestimmten Sollwerttemperatur liegende Temperatur ergibt.

    [0027] Mit diesem Regelverhalten der Regelungsvorrichtung kann die Verbrennung in der Oxidationszone anhand der Temperatur auf ein vorbestimmtes Verbrennungsverhältnis eingeregelt werden, welches unterstöchiometrisch abläuft. Die Regelungsvorrichtung und darin abgespeicherte Zuordnung bedient sich dabei des Prinzips, dass bei einer unterstöchiometrischen Verbrennung eine Temperaturerhöhung erzielt werden kann, wenn mehr Luft zugeführt wird, da sich die Verbrennung in diesem Fall dem stöchiometrischen Idealverhältnis annähert und umgekehrt die Temperatur reduziert werden kann, wenn die Luftzufuhr gedrosselt und demzufolge die Verbrennung aufgrund eines Überschusses an Brenngas vermindert abläuft.

    [0028] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform mit der erfindungsgemäßen Regelungsvorrichtung ist vorgesehen, dass die Regelungsvorrichtung ausgebildet ist, um die Sollwerttemperatur in regelmäßigen Zeitabständen um einen vorbestimmten Betrag zu verändern und anhand des Regelverhaltens zur Erreichung der veränderten Sollwerttemperatur festzustellen, ob eine unter- oder überstöchiometrische Verbrennung in der Oxidationszone stattfindet, und die Luftzufuhr dann in Abhängigkeit dieser Feststellung neu solcherart festzusetzen, dass eine unterstöchiometrische Verbrennung eingeregelt wird, insbesondere indem: die Sollwerttemperatur wieder um den vorbestimmten Betrag zurück auf die vor der Veränderung bestehende Sollwerttemperatur zu setzen, wenn anhand des Regelverhaltens eine unterstöchiometrische Verbrennung festgestellt wurde, oder die Luftzufuhr verringert wird, bis die veränderte Sollwerttemperatur erreicht wird, wenn anhand des Regelverhaltens eine überstöchiometrische Verbrennung festgestellt wurde. Mit dieser Ausgestaltung wird eine spezifische Problematik gelöst, die darin besteht, dass eine bestimmte Temperatur sowohl bei einer unterstöchiometrischen Verbrennung als auch bei einer überstöchiometrischen Verbrennung in der Oxidationszone auftreten kann. In beiden Fällen liegt die Temperatur unterhalb der Verbrennungstemperatur, die bei einer stöchiometrischen Verbrennung erzielt wird. Die Temperatur liegt jedoch in einem Fall links und im anderen Fall rechts vom Maximum einer Kurve, bei der die Temperatur über das Verbrennungsverhältnis aufgetragen ist und das Maximum im stöchiometrischen Verbrennungszustand liegt. Durch die erfindungsgemäße Veränderung der Sollwerttemperatur wird die Regelungsvorrichtung zu einem bestimmten, periodischen Regelvorgang gezwungen. Durch die Veränderung der Sollwerttemperatur erfolgt dabei ein Regelvorgang, der sich beispielsweise an einem Regelverhalten orientiert, welches im unterstöchiometrischen Verbrennungsbereich zu erwarten wäre. So würde beispielsweise bei einer Absenkung der Sollwerttemperatur eine zu hohe Temperatur festgestellt und demzufolge die Luftzufuhr reduziert, um die Solltemperatur einzustellen. Die Regelungsvorrichtung kann dann anhand der Temperaturreaktion in Folge des Regelungsvorgangs feststellen, ob eine unter- oder überstöchiometrische Verbrennung in der Oxidationszone stattfindet. Sinkt die Temperatur in Reaktion auf eine Drosselung der Luftzufuhr, so liegt ein unterstöchiometrisches Verbrennungsverhältnis vor. Steigt hingegen die Temperatur in Reaktion auf eine Drosselung der Luftzufuhr, so liegt eine überstöchiometrische Verbrennung vor und der Verbrennungszustand nähert sich der stöchiometrischen Verbrennung an.

    [0029] In Reaktion auf die Feststellung, kann diese Regelungsvorrichtung dann einen Korrekturregelvorgang einleiten, der dazu führt, dass eine unterstöchiometrische Verbrennung beibehalten bzw. eingestellt wird. Im ersten Fall ist hierzu ausschließlich die Rückstellung der Temperatur auf den ursprünglichen, vor der Veränderung herrschenden Sollwert notwendig, um wiederum den angestrebten idealen unterstöchiometrischen Verbrennungszustand zu erzielen. Im zweiten Fall ist eine "nach links"-Regelung mit fortwährender Absenkung der Luftzufuhr notwendig, bis das Temperaturmaximum durchlaufen und die Sollwerttemperatur erreicht wird. Erst, nachdem die Sollwerttemperatur erreicht wurde, kann ein normales Regelverhalten mit Erhöhung und Drosselung der Luftzufuhr wieder eingestellt werden und hiernach die Sollwerttemperatur wieder auf den ursprünglichen, vor der Veränderung herrschenden Wert, zurück gesetzt werden.

    [0030] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform dieser vorgenannten Regelungsvorrichtung ist vorgesehen, dass die Regelungsvorrichtung ausgebildet ist, um die Sollwerttemperatur in regelmäßigen Zeitabständen um einen vorbestimmten Betrag zu verringern und eine unterstöchiometrische Verbrennung in der Oxidationszone festzustellen, wenn bei Erhöhung der Luftzufuhr die Ist-Temperatur ansteigt, oder eine überstöchiometrische Verbrennung in der Oxidationszone festzustellen, wenn bei Erhöhung der Luftzufuhr die Ist-Temperatur absinkt und die Regelungsvorrichtung weiter ausgebildet ist um die Luftzufuhr dann in Abhängigkeit dieser Feststellung neu solcherart festzusetzen, dass eine unterstöchiometrische Verbrennung eingeregelt wird, indem: die Sollwerttemperatur wieder um den vorbestimmten Betrag erhöht wird, wenn anhand des Regelverhaltens eine unterstöchiometrische Verbrennung festgestellt wurde, oder die Luftzufuhr verringert wird, bis die veränderte Sollwerttemperatur erreicht wird, wenn anhand des Regelverhaltens eine überstöchiometrische Verbrennung festgestellt wurde.

    [0031] Mit dieser Fortbildungsform wird eine spezifische, unterstöchiometrische Verbrennung eingestellt und in regelmäßigen Abständen durch Absenken der Sollwerttemperatur auf den gewünschten Idealwert überprüft, ob die unterstöchiometrische Verbrennung beibehalten wird und ggf. hierzu in der zuvorstehenden Weise nachkorrigiert.

    [0032] Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren nach Anspruch 13.

    [0033] Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch eine vorteilhafte Gasführung innerhalb des Schachtvergasers aus, die eine leichte Skalierbarkeit des Verfahrens auf große Durchsatzvolumina ermöglicht. Es kann bevorzugt mit einem Schachtvergaser der zuvor beschriebenen Weise ausgeführt werden.

    [0034] Das Verfahren kann fortgebildet werden durch die Schritte: Zufuhr von teilvergastem kohlenstoffhaltigen Feststoff aus der Pyrolysezone in eine im Schachtvergaserinnenraum angeordnete Reduktionszone, insbesondere unter Umgehung der Oxidationszone, Zufuhr von Pyrolysegas aus der Oxidationszone in die Reduktionszone, und Abzug von Brenngas aus der Reduktionszone.
    Mit dieser bevorzugten Ausführungsform wird eine qualitative Verbesserung des Brenngases bei gleichzeitiger Erhöhung des Brennwertes durch Reduktion in teilvergasten Feststoff erzielt, aus dem das Pyrolysegas in der Oxidationszone teiloxidiert worden ist.

    [0035] Gemäß einer weiteren Fortbildung des Verfahrens sind die Schritte vorgesehen: Erfassen der Temperatur in der Oxidationszone mittels eines Temperatursensors, Erhöhen und/oder Absenken der Zufuhr von sauerstoffhaltigem Gas zur Oxidationszone mittels einer Luftmengenzufuhrvorrichtung, und Einregeln einer unterstöchiometrischen Verbrennung in der Oxidationszone mittels einer mit dem Temperatursensor und der Luftmengenzufuhrvorrichtung signaltechnisch gekoppelten Regelungsvorrichtung, indem die Luftmengenzufuhr in Abhängigkeit des Signals des Temperatursensors anhand einer in einer elektronischen Speichervorrichtung der Regelungsvorrichtung abgespeicherten Zuordnung gesteuert wird.

    [0036] Mit dieser Fortbildung wird eine besonders effiziente Regelung vorgeschlagen, welche in der Lage ist, auch bei großen Durchsatzvolumina einen idealen Betriebspunkt innerhalb eines Schachtvergasers einzustellen und beizubehalten.

    [0037] Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn erfindungsgemäß weiterhin die Schritte ausgeführt werden: Verändern der Sollwerttemperatur in regelmäßigen Zeitabständen um einen vorbestimmten Betrag, Feststellen anhand des Regelverhaltens zur Erreichung der veränderten Sollwerttemperatur, ob eine unter-oder überstöchiometrische Verbrennung in der Oxidationszone stattfindet, und Festsetzen der Luftzufuhr in Abhängigkeit dieser Feststellung solcherart, dass eine unterstöchiometrische Verbrennung eingeregelt wird, insbesondere indem: die Sollwerttemperatur wieder um den vorbestimmten Betrag zurück auf die vor der Veränderung bestehende Sollwerttemperatur gesetzt wird, wenn anhand des Regelverhaltens eine unterstöchiometrische Verbrennung festgestellt wurde, oder die Luftzufuhr verringert wird, bis die veränderte Sollwerttemperatur erreicht wird, wenn anhand des Regelverhaltens eine überstöchiometrische Verbrennung festgestellt wurde.

    [0038] Mit dieser Fortbildung wird ein Verfahren vorgeschlagen, welches berücksichtigt, dass eine Temperatur sowohl bei unter- als auch bei überstöchiometrischer Verbrennung in der Oxidationszone auftreten können und demzufolge ein Regelungsmechanismus vorgeschlagen, der in regelmäßigen Zeitabständen durch Verändern der Sollwerttemperatur, insbesondere Absenken der Sollwerttemperatur überprüft, ob ein unterstöchiometrisches Verbrennungsverhältnis vorliegt und ggf. eine Korrektur hierzu in der zuvor beschriebenen Weise durchführt.

    [0039] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen:
    Figur 1
    eine schematische, längsgeschnittene Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schachtvergasers,
    Figur 2
    einen Querschnitt entlang A-A in Fig. 1, und
    Figur 3
    einen Querschnitt gemäß Fig. 2 durch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schachtvergasers.


    [0040] Der Schachtvergaser gemäß Fig. 1 und 2 wird durch eine thermisch isolierte Schachtwandung 11, 12 seitlich und oberhalb umschlossen und ist im Querschnitt kreisförmig ausgebildet. Durch die obere stirnseitige Schachtwandung 11 erstreckt sich eine Doppelrohranordnung 20. Diese Doppelrohranordnung 20 umfasst ein innenliegendes Feststoffzufuhrrohr 21, welches an seinem oberen Ende mit einer quer zur Längsachse des Schachtvergasers laufenden Schneckenfördereinrichtung 30 verbunden ist. Über die Schneckenfördereinrichtung 30 kann Feststoff von oben in das Feststoffzufuhrrohr 21 zugeführt werden und fällt in dem Feststoffzufuhrrohr nach unten.

    [0041] Das Feststoffzufuhrrohr 21 ist innerhalb eines Pyrolyserohres 22 angeordnet. Das Pyrolyserohr erstreckt sich weiter in den Schachtvergaserinnenraum als das Feststoffzufuhrrohr 21, wodurch die untere, stirnseitige Öffnung 21a des Feststoffzufuhrrohres innerhalb des Pyrolyserohres zu liegen kommt. Feststoff, der aus dieser unteren Öffnung 21 a austritt, füllt die zwischen der Austrittsöffnung 21 a des Feststoffzufuhrrohres 21 und einer am unteren Ende des Pyrolyserohres 22 ausgebildete Pyrolyserohröffnung 22a liegende Pyrolysezone 23 aus.

    [0042] Im oberen Bereich des Pyrolyserohres, jedoch innerhalb des Schachtvergasers sind radiale Öffnungen 24 im Pyrolyserohr angeordnet. Diese dienen zum Übertritt von Pyrolysegas aus der Pyrolysezone 23 in eine Oxidationszone 43. Die Oxidationszone 43 ist ringförmig um das Pyrolyserohr angeordnet und wird außen durch die Schachtvergaserwandung 12 begrenzt. Die Oxidationszone erstreckt sich über die gesamte Länge des innerhalb des Schachtvergasers liegenden Pyrolyserohres 22.

    [0043] Vier Luftzufuhrleitungen 41 a-d erstrecken sich aus der Umgebung in die Oxidationszone und führen sauerstoffhaltige Luft in die Oxidationszone zu. Jede der vier Frischluftzufuhrleitungen 41 a-d sind an ihrem außenliegenden Ende mit einem steuerbaren Drosselventil 42 a - d versehen, mittels welchem die Luftzufuhrmenge durch das jeweilige Luftzuführrohr reduziert oder erhöht werden kann.

    [0044] Aus der Pyrolyserohröffnung 22a tritt nach unten teilvergaster Feststoff aus und bildet einen Reduktionskokskegel 53. Der Reduktionskokskegel 53 wird seitlich von einem innerhalb des Schachtvergasers angeordneten Blechtrichter 13 begrenzt, weitet sich unterhalb des Blechtrichters 13 wieder auf und mündet schließlich wiederum in einen unteren Austragstrichter 14 in eine Austragsöffnung 14a, die in einer Schneckenfördervorrichtung 60 mündet. Mittels der Schneckenfördervorrichtung 60 kann Asche aus dem Schachtvergaser ausgetragen werden. Die Menge dieses Ascheaustrags kann durch Regeln der Drehzahl der Schneckenfördervorrichtung eingestellt werden.

    [0045] Im Bereich zwischen Außenwandung 12 und dem Reduktionszonentrichter 13 ist ein umlaufender Hohlraum 55 angeordnet. Aus diesem Hohlraum 55 kann mittels einer Abzugsöffnung 56 Brenngas aus der Reduktionszone nach außen durch die Vergaserschachtwandung 12 abgezogen werden.

    [0046] Das Absaugen des Brenngases durch die Abzugssöffnung 56 ist die einzige Gastransportbewegung, die am Schachtvergaser aktiv erfolgt. Durch den hierdurch erzielten Unterdruck in der Reduktionszone 53 wird das teiloxidierte Pyrolysegas aus der Oxidationszone 43 in die Reduktionszone gesaugt und darüberhinaus durch den wiederum damit erzielten Unterdruck in der Oxidationszone 43 das Pyrolysegas aus der Pyrolysezone 23 durch den Ringraum zwischen Feststoffzufuhrrohr und Pyrolyserohr zu den radialen Öffnungen 24 im Pyrolyserohr gesaugt und von dort aus in die Oxidationszone eingezogen. Ebenfalls durch den durch den Abzug des Brenngases erzeugten Unter-druck in der Oxidationszone wird Frischluft durch die Frischluftzufuhrleitungen 41 a-d in die Oxidationszone gesaugt, wobei diese Frischluftzufuhr durch die Drosselvorrichtungen 42 a - d gesteuert werden kann.

    [0047] Ein Temperatursensor 45 a, b ist beidseits des Pyrolyserohres in der Oxidationszone angeordnet und erfasst die Temperatur in der Oxidationszone. Der Temperatursensor 45a, b ist mit einer Regelungsvorrichtung verbunden, welche die Drosselventile 42 a - d ansteuert. Stellt die Regelungsvorrichtung eine zu niedrige Sollwerttemperatur fest, so wird die Luftzufuhr erhöht und stellt die Regelungsvorrichtung eine zu hohe Temperatur fest, so wird die Luftzufuhr abgesenkt. In regelmäßigen Abständen wird die Sollwerttemperatur abgesenkt und das Regelungsverhalten beobachtet. Wird in Folge der Sollwerttemperaturabsenkung durch eine Regelverhalten mit Reduktion der Luftzufuhr auch eine Absenkung der Ist-Temperatur erreicht, so stellt die Regelungsvorrichtung ein gewünscht unterstöchiometrisches Verbrennungsverhältnis in der Oxidationszone fest und geht daraufhin auf die ursprüngliche Sollwerttemperatur zurück. Stellt die Regelungsvorrichtung hingegen fest, dass die Ist-Temperatur in der Oxidationszone in Folge des Regelungsverhaltens nach Absenken der Sollwerttemperatur ansteigt, so stellt sie ein überstöchiometrisches Verbrennungsverhältnis fest und führt eine Korrekturregelung durch eine Nach-Links-Regelung durch, bei der unter laufender Absenkung der Luftzufuhr das Temperaturmaximum beim stöchiometrischen Verbrennungsverhältnis durchlaufen wird und dann unter weiterer Absenkung der Luftzufuhr im normalen Regelverhalten im unterstöchiometrischen Bereich die Sollwerttempertur eingeregelt wird. Nach Erreichen der Sollwerttemperatur wird dann auch in diesem Fall die ursprüngliche Temperatur wieder eingestellt. Dieser Kontrollvorgang wird in regelmäßigen Zeitabständen von zwei Stunden wiederholt.

    [0048] Sowohl das Feststoffzufuhrrohr 21 als auch das Pyrolyserohr 22 sind höhenverstellbar. Durch Anheben des Pyrolyserohres kann die Reduktionszone 53 vergrößert werden unter gleichzeitiger entsprechender Verkleinerung der Pyrolysezone 23. Wird das Feststoffzufuhrrohr bei feststehendem Pyrolyserohr angehoben, so wird lediglich die Pyrolysezone vergrößert. Werden Feststoffzufuhrrohr und Pyrolyserohr zugleich angehoben, so wird die Reduktionszone 53 unter Beibehaltung der Größe der Pyrolysezone 23 vergrößert. In entsprechender Weise kann durch umgekehrtes Einschieben der beiden Rohre 21, 22 die Pyrolysezone und/oder Reduktionszone verkleinert werden.

    [0049] Figur 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Efindung. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass anstelle einer einzigen Pyrolysezone 23 mehrere Pyrolysezonen 123 a, b, c, d in einem einzigen Schachtvergaser angeordnet sind. Diese mehreren Pyrolysezonen 123 a - d werden durch entsprechend mehrere Pyrolyserohre 122 a - d mit jeweils darin angeordnetem Feststoffzufuhrrohr 121 a-d definiert. Jedes der Feststoffzufuhrrohre 121 a-d ist dabei mit zwei Feststoffzuführförderschnecken solcherart verbunden, dass eine Feststoffzufuhrschnecke jeweils zwei Feststoffzuführohre mit Feststoff versorgt.

    [0050] Eine Oxidationszone 143 a-e ist zwischen den einzelnen Pyrolysezonen und zwischen den Pyrolysezonen und der Schachtaußenwandung 112 angeordnet.

    [0051] Weiterhin bildet sich unterhalb der Pyrolysezonen eine Reduktionszone, die durch mehrere ineinanderlaufende Kokskegel gebildet wird. Die Höhe dieser Kokskegel kann durch Anheben oder Absenken der Pyrolyserohre geregelt werden, wobei eine simultane oder separate Anhebung oder Absenkung der einzelnen Pyrolyserohre 121 a-c ausgeführt werden kann.

    [0052] Der Schachtvergaser gemäß Figur 3 weist gegenüber dem Schachtvergaser gemäß Figur 1 kein unterschiedliches Wirkprinzip auf, kann jedoch aufgrund der Mehrzahl der Pyrolysezonen einen erheblich höheren Durchsatz an Feststoff bei einer effizienten Vergasung und demzufolge eine erheblich höhere Produktion an Brenngas erzielen.


    Ansprüche

    1. Schachtvergaser zur Erzeugung von Brenngas aus kohlenstoffhaltigem Feststoff, umfassend:

    - Eine einen Schachtvergaserinnenraum umschließende Schachtwandung (12),

    - Eine im Schachtvergaserinnenraum angeordnete Pyrolysezone (23) in einem Pyrolyserohr (22) mit

    ∘ einer Feststoff-Zufuhröffnung (21a), die ausgebildet zur Zufuhr von kohlenstoffhaltigem Feststoff in den Schachtvergaser,

    ∘ einer Feststoff-Abfuhröffnung (22a), die ausgebildet ist für die Abfuhr von teilvergastem kohlenstoffhaltigen Feststoff,

    ∘ einer Gas-Abfuhröffnung (24) für Pyrolysegas

    - eine im Schachtvergaserinnenraum angeordnete Oxidationszone (43), welche in thermischen Kontakt mit der Pyrolysezone steht, mit

    ∘ einer Gas-Zufuhröffnung (41 a-d) in Verbindung mit der Gas-Abfuhröffnung der Pyrolysezone, die ausgebildet ist zur Zufuhr von Pyrolysegas aus der Pyrolysezone,

    ∘ einer Gas-Abfuhröffnung (44), und

    dadurch gekennzeichnet, dass die Oxidationszone (43) zwischen dem Pyrolyserohr (22) und der Schachtwand angeordnet ist.


     
    2. Schachtvergaser nach Anspruch 1,
    gekennzeichnet durch eine im Schachtvergaserinnenraum angeordnete Reduktionszone (53) mit

    ∘ einer Feststoff-Zufuhröffnung, welche in Verbindung mit der Feststoff-Abfuhröffnung der Pyrolysezone steht und die ausgebildet ist zur Zufuhr von teilvergastem kohlenstoffhaltigen Feststoff in die Reduktionszone,

    ∘ einer Feststoff-Abfuhröffnung (14a),die ausgebildet ist für die Abfuhr von vergastem kohlenstoffhaltigen Feststoff aus dem Schachtvergaser,

    ∘ einer Gas-Zufuhröffnung (44), welche in Verbindung mit der Gas-Abfuhröffnung der Oxidationszone steht und ausgebildet ist zur Zufuhr von teiloxidiertem Pyrolysegas aus der Oxidationszone in die Reduktionszone, und

    ∘ einer Gas-Abfuhröffnung (56), die ausgebildet ist zum Abzug von Brenngas aus dem Schachtvergaser,


     
    3. Schachtvergaser nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Reduktionszone (53) in Schwerkraftrichtung unterhalb der Pyrolysezone (23) angeordnet ist und ausgebildet ist zur schwerkraftbedingten Zufuhr von Feststoff aus der Pyrolysezone in die Reduktionszone.
     
    4. Schachfirergaser nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr Pyrolysezonen (123 a-d) beabstandet voneinander innerhalb des Schachtvergaserinnenraums angeordnet sind und eine oder mehrere Oxidationszonen (143 a-e) zwischen den zwei oder mehreren Pyrolysezonen und zwischen den Pyrolysezonen und der Schachtwandung angeordnet sind.
     
    5. Schachtvergaser nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    gekennzeichnet durch eine Pyrolysegasführung, welche ausgebildet ist, um das in der Pyrolysezone erzeugte Pyrolysegas

    - aus der Pyrolysezone herauszuführen,

    - beabstandet zur Pyrolysezone nach oben zu führen und

    - in den in Schwerkraftrichtung oberen Teil der Oxidationszone mündet.


     
    6. Schachtvergaser nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Feststoff-Abfuhröffnung (22a) der Pyrolysezone vertikal beweglich in dem Schachtvergaser geführt und in zumindest zwei Positionen innerhalb des Schachtvergasers positioniert werden kann, die eine unterschiedliche Höhe aufweisen.
     
    7. Schachtvergaser nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Feststoff-Zufuhröffnung (21a) der Pyrolysezone vertikal beweglich in dem Schachtvergaser geführt und in zumindest zwei Positionen innerhalb des Schachtvergasers positioniert werden kann, die eine unterschiedliche Höhe aufweisen.
     
    8. Schachtvergaser nach Anspruch 6 und 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Feststoff-Zufuhröffnung der Pyrolysezone eine axiale Öffnung (21a) eines Feststoffzufuhrrohres (21) umfasst, das innerhalb eines Pyrolyserohres (22) angeordnet ist, und die Feststoff-Abfuhröffnung der Pyrolysezone eine axiale Öffnung (22a) des Pyrolyserohres (22) umfasst.
     
    9. Schachtvergaser nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    gekennzeichnet durch

    - Einen Temperatursensor (45 a,b), der ausgebildet ist zur Erfassung der Temperatur in der Oxidationszone,

    - eine Luftmengenzufuhrvorrichtung (41 a-d, 42 a-d), die ausgebildet ist zur Erhöhung und/oder Absenkung der Zufuhr von sauerstoffhaltigem Gas zur Oxidationszone, und

    - eine mit dem Temperatursensor und der Luftmengenzufuhrvorrichtung signaltechnisch gekoppelte Regelungsvorrichtung, die ausgebildet ist, um eine unterstöchiometrische Verbrennung in der Oxidationszone (43) einzuregeln, indem die Luftmengenzufuhrvorrichtung (42 a-d) in Abhängigkeit des Signals des Temperatursensors anhand einer in einer elektronischen Speichervorrichtung der Regelungsvorrichtung abgespeicherten Zuordnung angesteuert wird.


     
    10. Schachtvergaser nach dem vorhergehenden Anspruch,

    - dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungsvorrichtung ausgebildet ist, um die Luftmengenzufuhrvorrichtung anhand der abgespeicherten Zuordnung solcherart anzusteuern, dass

    ∘ die Luftzufuhr erhöht wird, wenn das Signal eine unterhalb einer vorbestimmten Sollwerttemperatur liegende Temperatur ergibt, und

    ∘ die Luftzufuhr abgesenkt wird, wenn die das Signal eine oberhalb einer vorbestimmten Sollwerttemperatur liegende Temperatur ergibt.


     
    11. Schachtvergaser nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8-10,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungsvorrichtung ausgebildet ist, um

    - die Sollwerttemperatur in regelmäßigen Zeitabständen um einen vorbestimmten Betrag zu verändern und

    - anhand des Regelverhaltens zur Erreichung der veränderten Sollwerttemperatur festzustellen, ob eine unter- oder überstöchiometrische Verbrennung in der Oxidationszone stattfindet, und

    - die Luftzufuhr dann in Abhängigkeit dieser Feststellung neu solcherart festzusetzen, dass eine unterstöchiometrische Verbrennung eingeregelt wird, insbesondere indem:

    ∘ die Sollwerttemperatur wieder um den vorbestimmten Betrag zurück auf die vor der Veränderung bestehende Sollwerttemperatur zu setzen, wenn anhand des Regelverhaltens eine unterstöchiometrische Verbrennung festgestellt wurde, oder

    ∘ die Luftzufuhr verringert wird, bis die veränderte Sollwerttemperatur erreicht wird, wenn anhand des Regelverhaltens eine überstöchiometrische Verbrennung festgestellt wurde.


     
    12. Schachtvergaser nach Anspruch 11,

    - dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungsvorrichtung ausgebildet ist, um die Sollwerttemperatur in regelmäßigen Zeitabständen um einen vorbestimmten Betrag zu verringern und

    ∘ eine unterstöchiometrische Verbrennung in der Oxidationszone festzustellen, wenn bei Erhöhung der Luftzufuhr die Ist-Temperatur ansteigt, oder

    ∘ eine überstöchiometrische Verbrennung in der Oxidationszone festzustellen, wenn bei Erhöhung der Luftzufuhr die Ist-Temperatur absinkt

    - und die Regelungsvorrichtung weiter ausgebildet ist, um die Luftzufuhr dann in Abhängigkeit dieser Feststellung neu solcherart festzusetzen, dass eine unterstöchiometrische Verbrennung eingeregelt wird, indem:

    ∘ die Sollwerttemperatur wieder um den vorbestimmten Betrag erhöht wird, wenn anhand des Regelverhaltens eine unterstöchiometrische Verbrennung festgestellt wurde, oder

    ∘ die Luftzufuhr verringert wird, bis die veränderte Sollwerttemperatur erreicht wird, wenn anhand des Regelverhaltens eine überstöchiometrische Verbrennung festgestellt wurde.


     
    13. Verfahren zur Erzeugung von Brenngas aus kohlenstoffhaltigem Feststoff, mit den Schritten:

    - Zufuhr von kohlenstoffhaltigem Feststoff in eine in einem Schachtvergaserinnenraum angeordnete Pyrolysezone in einem Pyrolyserohr (22),

    - Zufuhr von Pyrolysegas aus der Pyrolysezonen in eine im Schachtvergaserinnenraum angeordnete Oxidationszone,

    dadurch gekennzeichnet, dass das Pyrolysegas aus dem Pyrolyserohr nach radial auswärts in die Oxidationszone zugeführt wird.
     
    14. Verfahren nach Anspruch 13,
    gekennzeichnet durch die Schritte

    - Zufuhr von teilvergastem kohlenstoffhaltigen Feststoff aus der Pyrolysezone in eine im Schachtvergaserinnenraum angeordnete Reduktionszone, insbesondere unter Umgehung der Oxidationszone,

    - Zufuhr von teiloxidiertem Pyrolysegas aus der Oxidationszone in die Reduktionszone, und

    - Abzug von Brenngas aus der Reduktionszone.


     
    15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13-14,
    gekennzeichnet durch die Schritte:

    - Erfassen der Temperatur in der Oxidationszone mittels eines oder mehrerer Temperatursensors/en,

    - Erhöhen und/oder Absenken der Zufuhr von sauerstoffhaltigem Gas zur Oxidationszone mittels einer Luftmengenzufuhrvorrichtung, und

    - Einregeln einer unterstöchiometrischen Verbrennung in der Oxidationszone mittels einer mit dem Temperatursensor und der Luftmengenzufuhrvorrichtung signaltechnisch gekoppelten Regelungsvorrichtung, indem

    ∘ die Luftmengenzufuhr in Abhängigkeit des Signals des Temperatursensors anhand einer in einer elektronischen Speichervorrichtung der Regelungsvorrichtung abgespeicherten Zuordnung gesteuert wird.


     
    16. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch 15,
    gekennzeichnet durch die Schritte:

    - Verändern der Sollwerttemperatur in regelmäßigen Zeitabständen um einen vorbestimmten Betrag,

    - Feststellen anhand des Regelverhaltens zur Erreichung der veränderten Sollwerttemperatur, ob eine unter- oder überstöchiometrische Verbrennung in der Oxidationszone stattfindet, und

    - Festsetzen der Luftzufuhr in Abhängigkeit dieser Feststellung solcherart, dass eine unterstöchiometrische Verbrennung eingeregelt wird, insbesondere indem:

    ∘ die Sollwerttemperatur wieder um den vorbestimmten Betrag zurück auf die vor der Veränderung bestehende Sollwerttemperatur gesetzt wird, wenn anhand des Regelverhaltens eine unterstöchiometrische Verbrennung festgestellt wurde, oder

    die Luftzufuhr verringert wird, bis die veränderte Sollwerttemperatur erreicht wird, wenn anhand des Regelverhaltens eine überstöchiometrische Verbrennung festgestellt wurde.
     


    Claims

    1. A shaft gasifier for producing fuel gas from solid carbonaceous material, said shaft gasifier comprising:

    - a shaft wall (12) surrounding a shaft gasifier interior,

    - a pyrolysis zone (23) disposed in the shaft gasifier interior, said pyrolysis zone being pyrolysis tube and comprising

    ∘ a solid material feed opening (21a) for feeding solid carbonaceous material into the shaft gasifier,

    ∘ a solid material discharge opening (22a) for discharging partially gasified solid carbonaceous material,

    ∘ a gas discharge opening (24) for pyrolysis gas,

    - an oxidation zone (43) which is disposed in the shaft gasifier interior and which is in thermal contact with the pyrolysis zone, said oxidation zone comprising

    ∘ a gas feed opening (41 a-d) connected to the gas discharge opening of the pyrolysis zone for feeding pyrolysis gas out of the pyrolysis zone,

    ∘ a gas discharge opening (44), and

    characterised in that the oxidation zone (43) is disposed between the pyrolysis tube (22) and the shaft wall.
     
    2. The shaft gasifier according to claim 1,
    characterised by a reduction zone (53) disposed in the shaft gasifier interior, said reduction zone comprising

    - a solid material feed opening connected to the solid material discharge opening of the pyrolysis zone for feeding partially gasified solid carbonaceous material into the reduction zone,

    - a solid material discharge opening (14a) for discharging gasified solid carbonaceous material out of the shaft gasifier,

    - a gas feed opening (44) connected to the gas discharge opening of the oxidation zone for feeding partially oxidised pyrolysis gas from the oxidation zone into the reduction zone, and

    - a gas discharge opening (56) for extracting fuel gas from the shaft gasifier.


     
    3. The shaft gasifier according to claim 2,
    characterised in that the reduction zone (53) is disposed in the direction of gravity underneath the pyrolysis zone (23) so that solid material can be fed from the pyrolysis zone into the reduction zone under the force of gravity.
     
    4. The shaft gasifier according to any one of the preceding claims,
    characterised in that two or more pyrolysis zones (123 a-d) are arranged at a distance from each other inside the shaft gasifier interior and one or more oxidation zones (143 a-e) are arranged between the two or more pyrolysis zones and between the pyrolysis zones and the shaft wall.
     
    5. The shaft gasifier according to any one of the preceding claims,
    characterised by a pyrolysis gas conduit which is adapted to

    - guide the pyrolysis gas produced in the pyrolysis zone out of the pyrolysis zone,

    - guide upwards at a distance from the pyrolysis zone, and

    - to open into the upper part of the oxidation zone in the direction of gravity.


     
    6. The shaft gasifier according to any one of the preceding claims,
    characterised in that the solid material discharge opening (22a) of the pyrolysis zone can be guided vertically movably in the shaft gasifier and can be positioned in at least two positions at different heights inside the shaft gasifier.
     
    7. The shaft gasifier according to any one of the preceding claims,
    characterised in that the solid material feed opening (21a) of the pyrolysis zone can be guided vertically movably in the shaft gasifier and can be positioned in at least two positions at different heights inside the shaft gasifier.
     
    8. The shaft gasifier according to claims 6 and 7,
    characterised in that the solid material feed opening of the pyrolysis zone includes an axial opening (21a) of a solid material feed pipe (21) which is disposed inside a pyrolysis pipe (22), and that the solid material discharge opening of the pyrolysis zone includes an axial opening (22a) of the pyrolysis pipe (22).
     
    9. The shaft gasifier according to any one of the preceding claims, characterised by

    - a temperature sensor (45 a, b) for detecting the temperature in the oxidation zone,

    - an air amount feed device (41 a-d, 42 a-d) for increasing and/or lowering the feed of gas containing oxygen to the oxidation zone, and

    - a regulating device in signal communication with the temperature sensor and the air amount feed device, adapted to regulate hypostoichiometric combustion in the oxidation zone (43) by actuating the air amount feed device (42 a-d) according to the signal from the temperature sensor on the basis of an allocation stored in an electronic memory device of the regulating device.


     
    10. The shaft gasifier according to the preceding claim,
    characterised in that the regulating device is adapted to actuate the air amount feed device on the basis of the stored allocation such that

    - the air feed is increased when the signal indicates a temperature which is below a predetermined setpoint temperature, and

    - the air feed is reduced when the signal indicates a temperature which is above a predetermined setpoint temperature.


     
    11. The shaft gasifier according to any one of the preceding claims 8 to 10, characterised in that the regulating device is configured to

    - alter the setpoint temperature at regular intervals by a predetermined amount and

    - establish, on the basis of the control response for reaching the altered setpoint temperature, whether hypostoichiometric or hyperstoichiometric combustion is occurring in the oxidation zone, and

    - then, depending on the result, to set the air feed anew such that adjustment to hypostoichiometric combustion is made, in particular by:

    ∘ setting the setpoint temperature back by the predetermined amount to the setpoint temperature prior to the change, if hypostoichiometric combustion was established on the basis of the control response, or

    ∘ reducing the air supply until the modified setpoint temperature is reached, if hyperstoichiometric combustion was established on the basis of the control response.


     
    12. The shaft gasifier according to claim 11,
    characterised in that the regulating device is adapted to alter the setpoint temperature at regular intervals by a predetermined amount and

    - to establish hypostoichiometric combustion in the oxidation zone if the actual temperature rises when the air feed is increased, or

    - to establish hyperstoichiometric combustion in the oxidation zone if the actual temperature falls when the air feed is increased,

    and the regulating device is further adapted to then set the air supply anew, depending on the result of such ascertainment, such that adjustment to hypostoichiometric combustion is made:

    - by increasing the setpoint temperature again by the predetermined amount, if hypostoichiometric combustion was established on the basis of the control response, or

    - by reducing the air feed until the modified setpoint temperature is reached, if hyperstoichiometric combustion was established on the basis of the control response.


     
    13. A method for producing fuel gas from solid carbonaceous material, said method comprising the steps of:

    - feeding solid carbonaceous material into a pyrolysis zone in a pyrolysis tube, said pyrolysis zone being disposed in a shaft gasifier interior,

    - feeding pyrolysis gas from the pyrolysis zone into an oxidation zone disposed in the shaft gasifier interior,

    characterised in that the pyrolysis gas is guided out of the pyrolysis tube radially outwards into the oxidation zone.
     
    14. The method according to claim 13,
    characterised by the steps of

    - feeding partially gasified solid carbonaceous material from the pyrolysis zone into a reduction zone disposed in the shaft gasifier interior, in particular by bypassing the oxidation zone,

    - feeding partially oxidised pyrolysis gas from the oxidation zone into the reduction zone, and

    - extracting fuel gas from the reduction zone.


     
    15. A method according to any one of the preceding claims 13 to 14,
    characterised by the steps of:

    - detecting the temperature in the oxidation zone by means of one or more temperature sensors,

    - increasing and/or decreasing the feed of gas containing oxygen to the oxidation zone by means of an air amount feed device, and

    - adjusting a hypostoichiometric combustion in the oxidation zone by means of a regulating device in signal communication with the temperature sensor and the air amount feed device, by

    ∘ controlling the amount of air fed according to the signal from the temperature sensor, on the basis of an allocation stored in an electronic memory device of the regulating device.


     
    16. The method according to the preceding claim 15,
    characterised by the steps of:

    - altering the setpoint temperature at regular intervals by a predetermined amount,

    - establishing, on the basis of the control response for reaching the altered setpoint temperature, whether hypostoichiometric or hyperstoichiometric combustion is occurring in the oxidation zone, and,

    - depending on the result, setting the air feed anew such that adjustment to hypostoichiometric combustion is made, in particular by:

    ∘ setting the setpoint temperature back again by the predetermined amount to the setpoint temperature prior to the change, if hypostoichiometric combustion was established on the basis of the control response, or

    ∘ by reducing the air feed until the modified setpoint temperature is reached, if hyperstoichiometric combustion was established on the basis of the control response.


     


    Revendications

    1. Gazéificateur à cuve pour la génération de gaz combustible à partir de solide contenant du carbone, comprenant :

    - une paroi de cuve (12) entourant un espace intérieur de gazéificateur à cuve,

    - une zone de pyrolyse (23) disposée dans l'espace intérieur de gazéificateur à cuve dans un tube de pyrolyse (22) avec

    -- une ouverture d'alimentation en solide (21a) qui est conçue pour l'alimentation en solide contenant du carbone dans le gazéificateur à cuve,

    -- une ouverture d'évacuation de solide (22a) qui est conçue pour l'évacuation de solide contenant du carbone partiellement gazéifié,

    -- une ouverture d'évacuation de gaz (24) pour le gaz de pyrolyse

    - une zone d'oxydation (43), disposée dans l'espace intérieur de gazéificateur à cuve, qui est en contact thermique avec la zone de pyrolyse, avec

    -- une ouverture d'alimentation en gaz (41 a-d) reliée à l'ouverture d'évacuation de gaz de la zone de pyrolyse, qui est conçue pour l'alimentation en gaz de pyrolyse de la zone de pyrolyse,

    -- une ouverture d'évacuation de gaz (44), et

    caractérisé en ce que la zone d'oxydation (43) est disposée entre le tube de pyrolyse (22) et la paroi de cuve.
     
    2. Gazéificateur à cuve selon la revendication 1,
    caractérisé par une zone de réduction (53) disposée dans l'espace intérieur de gazéificateur à cuve, avec

    - une ouverture d'alimentation en solide qui est reliée à l'ouverture d'évacuation de solide de la zone de pyrolyse et qui est conçue pour l'alimentation en solide contenant du carbone partiellement gazéifié dans la zone de réduction,

    - une ouverture d'évacuation de solide (14a) qui est conçue pour l'évacuation de solide contenant du carbone gazéifié du gazéificateur à cuve,

    - une ouverture d'alimentation en gaz (44) qui est reliée à l'évacuation de gaz de la zone d'oxydation et est conçue pour l'alimentation en gaz de pyrolyse partiellement oxydé de la zone d'oxydation dans la zone de réduction, et

    - une ouverture d'évacuation de gaz (56) qui est conçue pour l'évacuation de gaz de combustion du gazéificateur à cuve.


     
    3. Gazéificateur à cuve selon la revendication 2,
    caractérisé en ce que la zone de réduction (53) est disposée dans le sens de la gravité en dessous de la zone de pyrolyse (23) et est conçue pour l'alimentation en solide due à la gravité, de la zone de pyrolyse, de la zone de réduction.
     
    4. Gazéificateur à cuve selon l'une des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que deux ou plusieurs zones de pyrolyse (123 a-d) sont disposées à distance les unes des autres à l'intérieur de l'espace intérieur de gazéificateur à cuve et une ou plusieurs zones d'oxydation (143 a-e) sont disposées entre les deux ou plusieurs zones de pyrolyse et entre les zones de pyrolyse et la paroi de cuve.
     
    5. Gazéificateur à cuve selon l'une des revendications précédentes,
    caractérisé par une conduite de gaz de pyrolyse qui est conçue pour

    - évacuer de la zone de pyrolyse,

    - conduire vers le haut à distance de la zone de pyrolyse, le gaz de pyrolyse généré dans la zone de pyrolyse, et

    - qui débouche dans la partie supérieure de la zone d'oxydation dans le sens de la gravité.


     
    6. Gazéificateur à cuve selon l'une des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que l'ouverture d'évacuation de solide (22a) de la zone de pyrolyse est conduite de façon mobile verticalement dans le gazéificateur à cuve et peut être positionnée dans au moins deux positions à l'intérieur du gazéificateur à cuve, qui présentent une hauteur différente.
     
    7. Gazéificateur à cuve selon l'une des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que l'ouverture d'alimentation en solide (21a) de la zone de pyrolyse est conduite de façon mobile verticalement dans le gazéificateur à cuve et peut être positionnée dans au moins deux positions à l'intérieur du gazéificateur à cuve, qui présentent une hauteur différente.
     
    8. Gazéificateur à cuve selon les revendications 6 et 7,
    caractérisé en ce que l'ouverture d'alimentation en solide de la zone de pyrolyse comprend une ouverture axiale (21a) d'un tube d'alimentation en solide (21) qui est disposé à l'intérieur d'un tube de pyrolyse (22), et l' ouverture d'évacuation de solide de la zone de pyrolyse comprend une ouverture axiale (22a) du tube de pyrolyse (22).
     
    9. Gazéificateur à cuve selon l'une des revendications précédentes,
    caractérisé par

    - un capteur de température (45 a,b) qui est conçu pour la saisie de la température dans la zone d'oxydation,

    - un dispositif d'alimentation en quantité d'air (41 a-d, 42 a-d) qui est conçu pour l'augmentation et/ou la diminution de l'alimentation en gaz contenant de l'oxygène pour la zone d'oxydation, et

    - un dispositif de régulation couplé de façon signalétique au capteur de température et au dispositif d'alimentation en quantité d'air, qui est conçu pour réguler une combustion sous-stoechiométrique dans la zone d'oxydation (43), en commandant le dispositif d'alimentation en quantité d'air (42 a-d) en fonction du signal de capteur de température sur la base d'une affectation enregistrée dans un dispositif de mémoire électronique du dispositif de régulation.


     
    10. Gazéificateur à cuve selon la revendication précédente,

    - caractérisé en ce que le dispositif de régulation est conçu pour commander le dispositif d'alimentation en quantité d'air sur la base de l'affectation enregistrée de telle sorte que

    -- l'alimentation en air augmente lorsque le signal indique une température située en dessous d'une température théorique prédéterminée, et

    -- l'alimentation en air diminue lorsque le signal indique une température située au-dessus d'une température théorique prédéterminée.


     
    11. Gazéificateur à cuve selon l'une des revendications 8 à 10 précédentes,
    caractérisé en ce que le dispositif de régulation est conçu pour

    - modifier à intervalles temporels réguliers la température théorique d'un niveau prédéterminé et

    - déterminer, sur la base du comportement de régulation pour atteindre la température théorique modifiée, si une combustion sous-stoechiométrique ou sur-stoechiométrique a lieu dans la zone d'oxydation, et

    - constater ensuite de nouveau l'alimentation en air en fonction de cette détermination de telle sorte qu'une combustion sous-stoechiométrique soit régulée, en particulier en

    -- ramenant à nouveau la température théorique du niveau prédéterminé à la température théorique existant avant la modification, lorsque, sur la base du comportement de régulation, une combustion sous-stoechiométrique a été constatée, ou

    -- en réduisant l'alimentation en air jusqu'à ce que la température théorique modifiée soit atteinte, lorsque, sur la base du comportement de régulation, une combustion sur-stoechiométrique a été constatée.


     
    12. Gazéificateur à cuve selon la revendication 11,

    - caractérisé en ce que le dispositif de régulation est conçu pour réduire la température théorique à intervalles temporels réguliers, d'un niveau prédéterminé et

    -- constater une combustion sous-stoechiométrique dans la zone d'oxydation lorsque, lors de l'augmentation de l'alimentation en air, la température réelle augmente, ou

    -- constater une combustion sur-stoechiométrique dans la zone d'oxydation lorsque, lors de l'augmentation de l'alimentation en air, la température réelle diminue,

    - et le dispositif de régulation est conçu en outre pour constater ensuite de nouveau l'alimentation en air en fonction de cette détermination de telle sorte qu'une combustion sous-stoechiométrique soit régulée, en :

    -- augmentant à nouveau la température théorique du niveau prédéterminé lorsque, sur la base du comportement de régulation, une combustion sous-stoechiométrique a été constatée, ou

    -- en réduisant l'alimentation en air jusqu'à ce que la température théorique modifiée soit atteinte, lorsque, sur la base du comportement de régulation, une combustion sur-stoechiométrique a été constatée.


     
    13. Procédé pour la génération de gaz de combustion à partir de solide contenant du carbone, avec les étapes suivantes :

    - alimentation, en solide contenant du carbone, d'une zone de pyrolyse disposée dans un espace intérieur de gazéificateur à cuve dans un tube de pyrolyse (22),

    - alimentation en gaz de pyrolyse de la zone de pyrolyse, d'une zone d'oxydation disposée dans l'espace intérieur de gazéificateur à cuve,

    caractérisé en ce que le gaz de pyrolyse du tube de pyrolyse alimente radialement vers l'extérieur la zone d'oxydation.
     
    14. Procédé selon la revendication 13,
    caractérisé par les étapes

    - d'alimentation en solide contenant du carbone partiellement gazéifié de la zone de pyrolyse, d'une zone de réduction disposée dans l'espace intérieur de gazéificateur à cuve, en particulier en contournant la zone d'oxydation,

    - d'alimentation en gaz de pyrolyse partiellement oxydé de la zone d'oxydation, de la zone de réduction, et

    - de retrait du gaz de combustion de la zone de réduction.


     
    15. Procédé selon l'une des revendications 13 à 14 précédentes,
    caractérisé par les étapes suivantes :

    - saisie de la température dans la zone d'oxydation au moyen d'un ou plusieurs capteurs de température,

    - augmentation et/ou diminution de l'alimentation en gaz contenant de l'oxygène dans la zone d'oxydation au moyen d'un dispositif d'alimentation en quantité d'air, et

    - régulation d'une combustion sous-stoechiométrique dans la zone d'oxydation au moyen d'un dispositif de régulation couplé de façon signalétique au capteur de température et au dispositif d'alimentation en quantité d'air, en

    -- commandant l'alimentation en quantité d'air en fonction du signal du capteur de température sur la base d'une affectation enregistrée dans un dispositif de mémoire électronique du dispositif de régulation.


     
    16. Procédé selon la revendication 15 précédente,
    caractérisé par les étapes suivantes :

    - modification de la température théorique à intervalles temporels réguliers d'un niveau prédéterminé,

    - détermination, sur la base du comportement de régulation pour atteindre la température théorique modifiée, si une combustion sous-stoechiométrique ou sur-stoechiométrique a lieu dans la zone d'oxydation, et

    - constatation de l'alimentation en air en fonction de cette détermination de telle sorte qu'une combustion sous-stoechiométrique soit régulée, en particulier en

    -- ramenant à nouveau la température théorique du niveau prédéterminé à la température théorique existant avant la modification, lorsque sur la base du comportement de régulation, une combustion sous-stoechiométrique a été constatée, ou

    en réduisant l'alimentation en air jusqu'à ce que la température théorique modifiée soit atteinte, lorsque, sur la base du comportement de régulation, une combustion sur-stoechiométrique a été constatée.
     




    Zeichnung











    Angeführte Verweise

    IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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    In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente