Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zum Aufheizen eines Hochtemperatur-Winkler-Vergasers beim Anfahren des Vergasers mit dem Einsatz wenigstens eines dem Aufheizen dienenden Brenners, wobei dem Vergaserkopf ein Zyklon mit Rückführleitung der im Zyklon abgeschiedenen Partikel in die Wirbelschicht im unteren Bereich des Vergasers zugeordnet ist sowie auf einen entsprechend ausgestatteten Hochtemperatur-Winkler-Vergaser.

Um einen derartigen Vergaser zu betreiben, muss das System Vergaser/ Zyklon/Rückführleitung zunächst aufgeheizt werden. Dabei wird das feuerfeste Mauerwerk auf die dem zulässigen Temperaturgradienten entsprechende Betriebstemperatur gebracht, wobei die in das Mauerwerk eingebrachte Speicherwärme dazu dient, ein Wirbelbettmaterial auf die für den Zündvorgang notwendige Temperatur zu bringen. Aus einer in der Praxis betriebenen Anlage ist es bekannt, zum Aufheizen beispielsweise drei baugleiche Gasbrenner mit einer Leistung von jeweils 0,7 MW einzusetzen, die im unteren Bereich des Vergasers zum Aufheizen angebracht werden. Dabei ist es notwendig, die Gasbrenner im Stillstand des Vergasers zu montieren und nach Abschluss des Aufheizvorganges vor dem eigentlichen Anfahren des Vergasers wieder zu demontieren, wobei die notwendigen Vergaserstutzen vor dem Anfahren verschlossen werden müssen.

Ein besonderer Nachteil dieser Verfahrensweise besteht darin, dass der fertig aufgeheizte Vergaser nicht sofort gezündet werden kann, so dass während der Demontage der Brenner, die beispielsweise mindestens eine Stunde dau- ert, erhebliche Wärmeverluste eintreten. Zusätzlich sind die mit der Demontage beschäftigten Personen einer entsprechenden Wärme ausgesetzt, so dass Schutzausrüstungen für die Personen notwendig werden.

Da man bestrebt ist, Anlagen mit hoher Kapazität zu betreiben, etwa um für einen Durchsatz von 160 t/h Steinkohle zu sorgen, werden Vergaserdurchmesser von 3,5 bis 4 m mit einer Vergaserhöhe von ca. 30 m notwendig . Ein derartiger Vergaser würde wenigstens vier Aufheizbrenner benötigen, diese theoretisch notwendigen vier Aufheizbrenner müssten im Konus des Vergasers eingebaut werden, eine solche Forderung ist aber in der Praxis nicht durchsetzbar.

Die EP 0 500 517 AI beschreibt ein Verfahren zur Inbetriebnahme einer Anlage zur Herstellung von Roheisen, wobei dort die Anlagenteile ebenfalls vorgeheizt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verfahrensweise zu schaffen, die das Aufheizen eines Hochtemperatur-Winkler-Vergasers (HTW) vereinfacht und von der Baugröße des Vergasers im Wesentlichen unabhängig macht.

Mit einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass wenigstens ein im Kopfbereich des Vergasers installierter, in das Vergaserinnere abwärts wirkender Brenner eingesetzt wird, wobei ein Gasstrom durch die Rückführleitung des Zyklons in umgekehrter Richtung erzeugt wird.

Mit dieser Verfahrensweise, d .h . mit dem Einsetzen eines Brenners im Vergaserkopf und einer Umkehrung der bei Betrieb herrschenden Strömungsbedingungen im Vergaser, wird mit vergleichsweise einfachen Mitteln eine optimale Aufheizung des Vergasers erreicht, wobei eine Montage und Demontage des Brenners lediglich für den Aufheizvorgang entbehrlich wird. Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verfahrensweise ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen, dabei kann vorgesehen sein, dass der Brenner stöchiometrisch oder unterstöchiometrisch betrieben wird.

Eine weitere Ausgestaltung besteht darin, dass bei unterstöchiometrischem Betrieb des Brenners im unteren Bereich des Vergasers erforderliche Verbrennungsluft durch unterschiedliche Düsenebenen zusätzlich eingedüst wird .

Diese Verfahrensweise macht sich zunutze, dass unterschiedliche Düsenebenen ohnehin bei den Vergasern vorgesehen sind, die unterschiedliche Funktionen während des normalen Betriebes des Vergasers übernehmen und hier zur Einbringung erforderlicher Verbrennungsluft eingesetzt werden können.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass in der Zuleitung vom Vergaser zum Abscheidezyklon eine Klappe temperaturgeregelt betrieben wird, d .h . insbesondere bei dem Anfahrvorgang kann die Zuleitung zum Abscheidezyklon geschlossen werden, um eine entsprechende rückwärtsgerichtete Strömung zu ermöglichen.

In weiterer Ausgestaltung kann verfahrensmäßig vorgesehen sein, dass bei Erreichen der benötigten Starttemperatur des Vergasers der oder die vorgesehenen Brenner im Kopf des Vergasers in einen Bereich geringerer Partikelkonzentration zurückgefahren werden.

Es kann auch vorgesehen sein, dass den Brennern Kühlmittel zur Verhinderung von Partikelschmelzphasen zugeführt werden, sei es, dass die Kühlmittel direkt durch den Brennerkopf geführt werden oder eine mittelbare Kühlung erfolgt.

Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe sieht die Erfindung auch einen Hochtemperatur-Winkler-Vergaser vor mit einem Zyklon bzw. Zentrifugalab- scheider, der dem Vergaserkopf zugeordnet ist und mit einer Feststoff rück- führleitung vom Zyklon in den unteren Bereich des Vergasers, der sich dadurch auszeichnet, dass im Vergaserkopf wenigstens ein in das Vergaserinnere wirkender Brenner vorgesehen ist.

Wie oben schon ausgeführt, ist es zweckmäßig, beim Anfahren den Zyklon vom Vergaserkopf funktionsmäßig zu trennen. Hierfür sieht die Erfindung vor, dass in der Verbindungsleitung zwischen Vergaserkopf und Zyklon eine Absperr- bzw. Drosselklappe vorgesehen ist.

In der nicht vorveröffentlichten Anmeldung der Anmelderin DE

10 2012 004 590 werden Lösungen gezeigt, die die Strömung in der Verbindungsleitung zwischen Vergaserkopf und Zyklon beschreiben.

In Ausgestaltung ist dabei vorgesehen, dass zur Positionierung des Brenners während des Vergaserbetriebes in Bereiche geringerer Partikelkonzentrationen der Brenner bzw. die Brenner axial verfahrbar ist bzw. sind . Zweckmäßig kann es dabei auch sein, dass durch den Brenner Kühlmittel zur Verhinderung von Partikelschmelzphasen leitbar sind .

Die Erfindung ist nicht auf eine besondere Brennstoffart beschränkt. Der oder die zum Anfahren benötigten Brenner können mit gasförmigen, flüssigen oder festen Brennstoffen betreibbar sein, etwa mit Erdgas, Öl oder mit entsprechendem kohlenstoffhaltigen pulverisierten Material, um nur einige Beispiele zu nennen.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt in der einzigen Figur eine schematische Darstellung eines Hochtemperatur-Winkler-Vergasers im Schnitt.

Der allgemein mit 1 bezeichnete Hochtemperatur-Vergaser ist in der einzigen Figur im Schnitt vereinfacht dargestellt. Der Vergaserkörper aus feuerfestem Mauerwerk, mit 2 bezeichnet, weist im unteren konischen Bereich 2a die für die Wirbelschichtausbildung notwendigen Einrichtungen auf. Im Kopfbereich 2b ist ein Zyklon 3 positioniert, der im Betrieb über eine mittels einer Verschlussklappe 4 steuerbaren Zuführleitung 5 versehen ist, wobei die abgeschiedenen Feststoffteile über eine Rückführleitung 6 der unteren Wirbelschicht im Bereich 2a des Vergasers wieder zugeführt werden.

Zum Anfahren ist erfindungsgemäß der Hochtemperatur-Winkler-Vergaser mit wenigstens einem im Kopf, mit 2b bezeichnet, Heizbrenner 7 ausgerüstet, wobei dieser Brenner 7 über entsprechende, nicht näher dargestellte Einrichtungen gemäß Doppelpfeil 8 in den Vergaserraum einfahrbar ist und aus diesem bei normalem Betrieb wenigstens so weit herausziehbar ist, dass die Brennerdüse keiner Verschmutzung oder keinen Zusätzen unterworfen ist. Beim Anfahren werden die heißen Verbrennungsprodukte gemäß der Pfeile 9 durch den Reaktor geführt. Nach Erreichen der notwendigen Starttemperatur ist die Gasströmung im Wesentlichen entgegengesetzt ausgebildet, was beim Starten und Öffnen der Hochtemperaturklappe 4 erfolgt.

Um zusätzliche Einflussnahme der Wirbelschicht und der Reaktion im Vergaser zu ermöglichen, sind Lufteinlassdüsen im konischen Bereich 2a sowie im Übergangsbereich der Wirbelschicht vorgesehen, diese Düsen sind mit 10 bezeichnet.

Im Kopfbereich deutet der Pfeil 11 die Brennstoffzufuhr an und der Pfeil 12 die Luftzufuhr.

Natürlich ist das beschriebene Ausführungsbeispiel der Erfindung noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So kann, wie weiter oben schon angedeutet, mehr als ein Brenner vorgesehen sein, das Entfernen bzw. Rückfahren des Brenners kann ggf. auch horizontal statt vertikal erfolgen u. dgl . mehr. Bezugszeichenliste :

1 Hochtemperatur- Winkler- Vergaser

2 Mauerwerk

2a unterer konischer Bereich

2b Kopfbereich

3 Zyklon

4 Verschlussklappe

5 Zuführleitung

6 Rückführleitung

7 Kopfaufheizbrenner

8 Doppelpfeil

9 Pfeil

10 Düsen

11 Pfeil

12 Pfeil