[发明专利]带有装入件的压力容器

说明书

本发明涉及一种带有装入件的压力容器，该压力容器具有压力容器壁，其包括盖板、圆柱形壁区段和底板，并且装入件安排在压力容器中的圆柱形壁区段区域中。本发明的目的在于，结构性地优化具有用于压力容器的排出锥体的排出分配器，以便减少安装耗费并且同时改善装入件的稳定性。为此提出以下结构性措施：装入件构型为使得装入件由与圆柱形壁区段同中心的圆柱形边框包围，其中边框通过装入件外部限界面或用额外的圆柱形支撑环形成，并且在圆柱形边框之内的横截面通过装入件或通过与补充元件相连接的装入件被填满。在圆柱形边框之内安排的部件之间、以及在压力容器壁的圆柱形壁区段的内表面与装入件的圆柱形边框的外表面之间的连接压力密封地形成。

技术领域

本发明涉及一种带有装入件(Einbauten)的压力容器，其中该压力容器具有一个压力容器壁，该压力容器壁包括一个盖板、一个圆柱形的壁区段和一个底部，并且这些装入件安排在该压力容器中的该圆柱形的壁区段的区域中。根据类型，这些装入件具有在轴向方向上会聚的形状。

背景技术

压力容器例如是用于通过使含碳燃料压力气化来产生合成气体所需要的。

煤的压力气化通过煤在800℃至2000℃范围内的温度下的部分氧化实现并且在约1-200巴的压力下在气化反应器中存在氧气的情况下在煤灰燃烧器的火焰范围内实现。因此存在如下必要性，使储存在正常压力和环境条件下的燃料产生热转化并将燃料传送到该气化反应器中。为了传送固态燃料以及为了有效地气化，需要在此前将燃料粉碎成细粒状的灰烬。

为了产生恒定品质的合成气体以及为了避免由于燃料-氧气比例波动而引起的反应器损坏，争取实现灰状燃料(例如煤灰)从该压力容器向该气化反应器的这些灰烬燃烧室的尽可能恒定的质量流量。

然而由于在该压力容器(“dosing vessel”)中的灰烬填装所需要的压力负载，灰状的灰烬倾向于形成固体桥以及倾向于压实。二者都妨碍了灰粉向该气化反应器中的均匀地、气动式地运输。

多种措施被证实可用于确保灰烬的均匀的质量流量。

一种使灰烬能够连续地从一个容器中流出的可能性在于，在考虑到散装材料特性的情况下提供多个圆锥形的排出几何形状。通过添加经过在流出锥体上的、多孔的壁元件的气体能够辅助灰烬从一个锥体排出(例如EP 0 308 024 B1、WO 2004/035435 A1、DE 102010 018 108 A1)。该气体送入实现了消除散装材料的壁摩擦和/或阻止局部的固体桥的形成。

另一种可能性是，使用带有任选的搅拌器的流入底板灰烬存储在一个多孔的、平坦的底板上，一种载气通过该底板向上被引入到该散装物中并且该散装物在靠近底板的区域中(由一个旋转的搅拌指形件辅助)转移到一个部分涡旋层中，用于将灰烬送入该压力反应器的一个或多个传送管浸入到该涡旋层中(例如DD-WP 147 188、DE 10 2010 018 108 A1)。

在大的设备功率的情况下，通常在该压力容器处为每个灰烬传送管设置一个自己的流出锥体，以便形成一个加料容器(“dosing vessel”)，该加料容器可以具有两个、三个或更多个锥体(例如DE 38 72 470 T2)。

迄今为止，具有多个流出锥体的压力容器的构型需要用于超压空间的高耗费的支撑结构，灰烬存储在该超压空间中。通过该支撑结构必须避免的是：尽管在该散装材料空间中连续地进行压力变化，仍不导致壁偏斜和焊缝处的不密封。

已知的多锥体解决方案的缺点在于，这些装入件单独地被装入到该压力容器中并且每个装入元件自身必须现场焊接到该承载压力的容器壁处和这些邻接的装入件处。因此为了在该压力容器内部没有后续加工的情况下尽可能简单地安装，从一开始就在这些装入部件之间设置大的间隙，但是这些间隙进而使这些间隙与焊缝的压力密封的闭合高耗费地构型并且导致不期望的大的焊缝体积和大的焊接变形(Schweiβverzug)。同样不利的是，该容器、包括焊入后的装入件的强制性热处理，因为可能由于热膨胀不同而导致装入件和容器壁的偏斜。