Titel: | Der Deutzer Feinkohlen-Generator. |
Autor: | O. Malms |
Fundstelle: | Band 324, Jahrgang 1909, S. 395 |
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Der Deutzer Feinkohlen-Generator.
Von O. Malms, Berg.
Gladbach.
Der Deutzer Feinkohlen-Generator.
Die Gasmotoren-Fabrik Deutz hat neuerdings einen
Feinkohlen-Generator zur Vergasung von Feinanthrazit, Koksgruß, Rauchkammerlösche
und Grudekoks auf den Markt gebracht, der wegen der Einfachheit und Sicherheit des
Betriebes, sowie des hervorragend günstigen Brennstoffverbrauchs einen weiten
wichtigen Schritt in der Heranziehung billiger Brennstoffe für die Ausnutzung im
Generatorprozeß und damit zur Erzeugung billiger Betriebskraft bedeutet. Die
Konstruktion von Generatoren für staub- und grußförmige Brennstoffe, die unter dem
Dampfkessel gar nicht oder nur unter ungünstigen Umständen verfeuert werden können,
beschäftigt die maßgebenden Firmen des In- und Auslandes seit einer Reihe von
Jahren. Einer Lösung der Aufgabe, die allen berechtigten Anforderungen gerecht wird,
scheinen aber große Schwierigkeiten sich entgegenzustellen, da trotz der großen in
Aussicht stehenden wirtschaftlichen Vorteile bislang wenig derartige Anlagen auf dem
Markte sich befinden.
Auch die Gasmotoren-Fabrik Deutz mußte mehrere
Jahre hindurch die vielseitigsten Versuche mit Feinkohlegeneratoren machen, ehe sie
zu ihrer jetzigen Konstruktion gelangt ist, die nach den vorliegenden
Betriebserfahrungen und den nachstehenden Versuchsberichten einen sicheren und
einfachen Betrieb gewährleistet.
Bevor auf die Versuche näher eingegangen wird, sei über die Konstruktion folgendes
mitgeteilt.
Der Deutzer Feinkohlengenerator, Fig. 1–3, besteht aus einem viereckigen Schacht mit einer
Treppenrostfeuerung, an die sich im oberen Teil der Fülltrichter mit der die
Schichthöhe des Brennstoffes bestimmenden Durchtrittskante, im unteren Teile der
Wassersumpf anschließt. Sowohl oberhalb als unterhalb des Rostes befinden sich
Schlackentüren, von denen aber während des Betriebes nur die unteren geöffnet zu
werden brauchen. Die Aufrechterhaltung der stets gleichbleibenden Schichthöhe wird
erreicht durch Abziehen der am unteren
Teile des Treppenrostes sich ansammelnden Asche und Schlacke durch den Sumpf.
Das unter dem Treppenrost zugeführte Dampfluftgemisch kann durch einen Regulierhahn
in seiner Zusammensetzung genau geregelt werden; der erforderliche Dampf wird in
einem „Abwärmeverwerter“ (Fig. 4) mit Hilfe
der Ausströmgase des Motors erzeugt. Dieses Verfahren vermeidet den Nachteil der in
den Generator eingelegten Verdampfer, daß dem Generatorprozeß Wärme entzogen
wird.
Textabbildung Bd. 324, S. 396
Fig. 1.
Textabbildung Bd. 324, S. 396
Fig. 2.
Textabbildung Bd. 324, S. 396
Fig. 3.
Es ist auch der Erzeugung des Dampfes aus der Wärme der
abziehenden Generatorgase überlegen, da diese bei den in Betracht kommenden
aschereichen Brennstoffen unzureichend ist und daher die Gefahr einer zu starken
Rosterhitzung und Verschlackung nicht ausschließt. Fig.
3 zeigt in einer schematischen Schnittzeichnung die der Gasmotoren-Fabrik Deutz geschützte Anordnung,
wodurch eine gleichmäßige Verteilung der zuströmenden Luft auf der ganzen Rostfläche
gesichert wird. Es hat sich nämlich in der Praxis gezeigt, daß bei derartigen
Generatoren leicht zu viel Luft an der Wand entlang durchtritt und dadurch der
Sauerstoff nicht genügend gebunden, anderseits die Schlackenbildung an der Wand
befördert wird. Zur Behebung dieses Uebelstandes ist bei dem Deutzer
Feinkohlegenerator die Staukante, die die Schütthöhe des Brennstoffes auf den Rost
bestimmt, so geformt, daß der Brennstoff an den Wandungen höher liegt und dadurch
dem Durchtritt der Luft an den Wandungen ein größerer Widerstand geboten wird, als
in der Mitte des Rostes. Diese Einrichtung hat sich vortrefflich bewährt.
Was zunächst die wirtschaftliche Seite der Frage angeht, so seien hier die Ergebnisse
eines Versuches des Herrn Ingenieur Hildebrand von der
technischen Hochschule Charlottenburg im Auftrage des Herrn Professor Josse mit dem Deutzer Feinkohlegenerator wiedergegeben,
die einen Schluß auf den damit erzielten Erfolg gestatten:
Die Versuche wurden im Januar 1908 in der Versuchsabteilung der Gasmotoren-Fabrik Deutz vorgenommen. Verwendet wurde Feinkornanthrazit
von 3–8 mm der Zeche Pörtingsiepen mit einem Heizwert von 7300 Cal. (festgestellt
durch das Königl. Material-Prüfungsamt zu Charlottenburg) zum Preise von M. 8.– für
1000 kg.
Die Gase durchströmten nach Austritt aus dem Generator einen Staubabscheider, einen
Skrubber und den von Deutz verwendeten, patentierten Stoßreiniger, aus dem sie in
die Maschine gelangten. Die Reinigungsvorrichtungen waren also die bei Deutzer Sauggasanlagen allgemein üblichen. Die Versuche
wurden auf drei Tage ausgedehnt. Nach durchschnittlich 15 Minuten langem Anblasen
des über Nacht durchbrennenden Generators konnte der Motor angelassen werden.
Während des Betriebes fand nur zeitweise leichtes Schlacken statt, ohne daß die
Maschine ihre Dauerleistung verminderte. Das Gewicht der aus dem Generator gezogene
Asche betrug rund 10% des aufgegebenen Brennstoffes. Der Verbrauch an Feinanthrazit
ergab sich nach Abzug des beim Schlacken gezogenen, ausgesuchten und auf
ursprünglichen Heizwert umgerechneten Materials während der ganzen Versuchsdauer zu
445 bis 446 gr für die PS/Stunde. Hiernach stellten sich die Brennstoffkosten auf 0,35 Pfennig
für PS/Stunde.
Die Kosten bei der Verwendung- von Koksgrus sind noch
entsprechend billiger. So wurde nach Versuchen der G.F.D. von Koksgrus vom
Städtischen Gaswerk in Stuttgart von 5700 Cal. Heizwert mit 46,4 Prozent
Bestandteilen unter 2 mm Korngröße ein Verbrauch von 750 bis 800 gr erzielt, wenn
das aus dem Sumpf entfernte Material nicht verwertet wurde. Bei anderen Versuchen
mit demselben Stoffe wurde das aus dem Sumpf abgezogene Material durch Siebe
geteilt; es wurden die 22 mm Korngröße überschreitende Stücke (großenteils Schlacke)
sowie der Staub unter 3 mm nicht wieder verwendet und nur das Material zwischen 3
und 22 mm Korngröße wieder in den Generator getan; dieses bildet etwa die Hälfte der
gesamten abgezogenen Menge und weist immerhin noch einen Kohlenstoffgehalt von 61,2%
auf.
Ein anderer Versuch mit Grudekoks, wie er beim Schwelen
der Braunkohle in Sachsen entsteht, gab folgende Ergebnisse:
Korngröße
51,5%
kleiner als 3,5 mm
Fixer Kohlenstoff
47,5%
Flüchtige Bestandteile
18,0%
Asche
16,6%
Wasser
17,9%
Der Verbrauch betrug 0,82 kg für die Pferdekraftstunde. Das
Gas hatte 1170 Cal./cbm. Heizwert.
Die Rauchkammerlösche, mit der ein Deutzer
Feinkohlegenerator in Swinemünde in Betrieb ist, bildet ein rotbraunes, sandiges
Pulver, enthält 51,2% Teile von weniger als 3,5 mm Korngröße; es weist nur 55,6%
festen Kohlenstoff auf und hat 4500 Cal. Heizwert. Von diesem Material braucht
der Generator etwa 1 kg für die Pferdekraftstunde.
Textabbildung Bd. 324, S. 397
Fig. 4.
Um sich von der Billigkeit des Betriebes ein Bild zu machen, sei erwähnt, daß der
Koksgrus in Köln 20–30 Mk. f.d. t kostet; die PS/Stunde
stellt sich danach auf 0,15 bis 0,3 Pfg. je nachdem, ob man das aus dem Sumpf
abgezogene Material noch verwertet oder nicht.
So geringe Brennstoffkosten sind natürlich mit den vollkommensten Heißdampfmaschinen
nicht zu erreichen, die nicht nur in der Wärmeausnutzung beträchtlich hinter den
Sauggasanlagen zurückbleiben, sondern auch derartige Stoffe nicht verwenden
können.
Besonders bemerkenswert ist der Betrieb Deutzer
Feinkohlengeneratoren mit Rauchkammerlösche. Dieser den Rauchkammern der Lokomotiven
entnommene Brennstoff kommt zwar im allgemeinen nur für die Eisenbahnverwaltungen in
Betracht. Hier hat man aber auch die Bedeutung des Deutzer Feinkohlengenerators für die Vergasung von Rauchkammerlösche
sofort erkannt. In der kurzen Zeit seit Einführung ihres Feinkohlengenerators
erhielt das Deutzer Werk schon Aufträge für mit
Rauchkammerlösche zu betreibende Feinkohlegeneratoren von der Kgl.
Eisenbahndirektion Stettin (2 × 50 PS) Nürnberg (2 × 40 PS) und Frankfurt a. Main (2
× 100 PS).