DD150362A1

DD150362A1 - Einrichtung zur schlackegranulierung bei rostfeuerungen

Info

Publication number: DD150362A1
Application number: DD22079880A
Authority: DD
Inventors: Dietrich Meletzky; Wolfram Pascher; Manfred Pietrznk
Original assignee: Dietrich Meletzky; Wolfram Pascher; Pietrzak Manfred
Priority date: 1980-04-30
Filing date: 1980-04-30
Publication date: 1981-08-26

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, welche die gefuerchtete Schlacke, welche bei der Verbrennung bestimmter Brennstoffe auf einem Rost entsteht, granuliert bzb. leicht bruechig macht. Ziel d. Erfindg. ist es, eine vorteilhafte Rauchgasfuehrung zur Aschegranulierung zu realisieren und dabei den Aufwand zu minimieren sowie den Gesamtwirkungsgrad eines Dampferzeugers zu erhoehen. Wesentlichste Aufgabe der Erfindung ist es, die Granulierdampfmenge zu minimieren und den Granulierdampf vermischt mit Rauchgas ohne fremde Hilfsenergie unter den Rost zu transportieren und somit den Wirkungsgrad des Dampferzeugers zu erhoehen. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dasz der Granulierdampf gleichzeitig als Treibmittel in einem Strahlapparat genutzt wird und dieser Rauchgas ansaugt, welches vermischt mit dem Dampf das Granuliermittel ergibt.

Description

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Titel der Erfindung

Einrichtung zur Schlackengranulierung bei Rostfeuerungen

Anwendungsgebiet, der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung an Rostfeuerungen in Dampferzeugern, welche mit festen, zur Schlackebildung neigenden Brennstoffen beheizt werden·

Charakteristik der bekannten techniachen Lösungen

Bekannterweise werden Einrichtungen in Dampferzeugern bzw· an Feuerungen, bei denen infolge de3 verwendeten Brennstoffes, wie z.B· salzhaltiger Braunkohle, Trockenbraunkohle oder backender Steinkohle, die gefürchtete Schlackenbildung auftritt, vorgesehen, welche die Schlacke aufbrechen bzw· granulieren, indem das Verbrennungsluftverhältnis erhöht wird. So wird von Heinrich Kolbe in "Der wirtschaftliche Dampfkesselbetrieb", Verlag von Wilhelm Knappe, Halle/S·, 1949, auf S· 85 empfohlen, Unterwind auch dort zu verwenden, wo natürlicher Zug ausreicht, d.h.· mit mehr als üblicherweise notwendigem Luftüberschuß zu fahren· Im "Handbuch für Kesselwärter", Band 2, Pachbuchverlag Leipzig, 1957, wird auf Seite 3Ö empfohlen, zur Verhinderung von Schlackenbildung Dampf unter den Rost zu blasen·

Es ist ferner bekannt, so schreibt Gumz in "Kurzes Handbuch der Brennstoff- und Feuerungatechnik", 3. Auflage, 1962, Springer-Verlag,' S· 490 f, daß mit zunehmender Schlacken-

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Schwierigkeit die Befeuchtung der Verbronnungsluft an Bedeutung gewinnt· Hiernach ergibt sich, daß der Wasserdampf dergestalt auf die Schlackenbildung wirkt, daß die Temperaturen an der Kohlenoberfläche durch eine endotherme Reaktion herabgesetzt werden und darüber hinaus die Temperaturen der Gasphase, in welcher das Krschraelzen der mineralischen Bestandteile vor sich geht, etwas niedriger liegen<, Die Schlackenschwierigkeiten lassen sich somit durch Darapfeinwirkung ausschalten und gleichzeitig läßt sich die Lebensdauer der Roststäbe verlängern» Infolge der Behandlung mit feuchter Luft, so wird weiter auageführt, sieht die Schlacke wenig verändert aus, ist aber brüchig und leichter von den Roststäben entfernbar*

An anderer Stelle wird durch Guraz, Kirsch und Mackowsky in "Schlackenkunde'¹, Springer-Verlag Berlin/Göttingcn/ Heidelberg, 1958, S. 261 ff, festgestellt, daß eine reduzierende Atmosphäre die Schmelztemperatur erniedrigt und daß das Temperaturmaxiraum im Brennstoffbett mit luftsatter Verbrennung und dem Beginn der Reduktion3zone zusammenfällt und somit die am stärksten gefährdete Stelle der Schlackenbildung darstellt· V/ie bereits oben erwähnt, schafft eine Klimatisierung der Verbrennungsluft mittels Wasserdampf und eine Erhöhung der Luftmenge dem Problem der Verschlackung Abhilfe· Die genannten Autoren stellen jedoch weiter fest, daß für Versuche der Kinsatz von Frischdampf oder Abdampf am einfachsten sei, für den dauernden Betrieb aber zu teuer und dem Wirkungsgrad der Kesselanlage abträglich ist. Als vorteilhafter wird deshalb vorgeschlagen, die Verbrennungsluft vorzuwärmen und in eigens dafür eingerichteten Berieslern mit Feuchtigkeit zu sättigen. Gleichzeitig wird jedoch darauf hingewiesen, daß eine erfolgversprechende Einwirkung "auf die Verbrennungstemperatur und somit auf die Verschlackungsvorgänge in der Brennstoffschicht eine so große Dampfbzw. Feuchtigkeitsmenge erfordert, daß durch die nunmehr zusätzlich aufzubringende Verdampfungswarme beim Austrieb der eingebrachten Feuchtigkeit unvertretbar hohe Verluste im Gesamtwirkungsgrad auftreten -werden·

Bei der Verwendung von dem der Verbrennungsluft zugemiseilten Rauchgas - so wird an gleicher Stelle ausgeführt wird der Sauerstoffgehalt dea Rauchgas-Verbrennungsluft-Gemisches einerseits herabgesetzt, andererseits wird mit dem Rauchgas ein Anteil Wasserdampf, welcher aus dar Feuchtigkeit dea Brennstoffes, den Verbrennungsprodukten des Wasserstoffes, der Kohlenwasserstoffe und dem Feuchtigkeitsgehalt der Luft herrührt, dein Rauchgas-Verbrennungs· luft-Gemisch zugeführt· Da das Rauchgas bei seiner Rückführung mittels Heißgasventilator einen geringen Sättigungs· gehalt hat, ist die Eindüsung von Wasser vorteilhaft, um die Verschlackung bzw. die Bildung von Ansätzen zu vermeiden·

So ist es aus der BRD-Patentschrift 854 981 bekannt, hinter еіпеш Gebläse іи Rauchgasstrom einen Teil der dem Schornstein zugefiihrten Rauchgase abzuzweigen, mittels einer Zerstäubungseinrichtung mit Wasser zu befeuchten und dieses Gas nach Zusatz von wahlweise durch ein weiteres Gebläse vorgespannter Frischluft unter die Feuerzone des Rostes zu blasen·

Heben dem beabsichtigten positiven Effekt, d»h· der Vermeidung bzw· Verminderung von gefürchteten Verschlackungen und Ansätzen ist der hohe apparative Aufwand der bekannten technischen Lösungen, wie Heißgasventilatoren mit zusätzlichem Energieverbrauch und/oder Einsatz relativ großer Dampfmengen als Energieverbrauch und/oder aufwendigen tfasserverdüsungsanlagen und/oder die zu hohe Abkühlung ira Bereich der Feuerung undsomit der ϊ/irkungsgradverlust als negativ zu bewerten·

Ziel der Erfindung;

Das Ziel der Erfindung ist es, eine vorteilhafte Rauchgasrückführung zur Aschegranulierung und Ansatzminderung zu realisieren und dabei den bislang betriebenen Aufwand zu verringern und den Gesamtwirkungsgrad des Dampferzeugers zu erhöhen·

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Darlegung des v'/esens der Erfindung

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine apparativ einfache Granulierungaeinrichtung zu schaffen, bei der auf die Verwendung von Rauchgasrückführung mittels eines Ventilators verzichtet wird und die in Anspruch zu nehmende Dampfraenge für die Granulierung und Anaatzminimierung erheblich reduziert wird·

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die Rauchgasrückführung gekoppelt wird mit einer entsprechend klein bemessenen Granulierdampfeinblasung, wobei der Granulierdampf gleichzeitig als Treibmittel eines Strahlapparates für das zurückzuführende Rauchgas dient, um mit deesen Hilfe die Druckdifferenz zwischen der Entnahmestelle des Rauchgases und der Miscbstelle unter dem Rost zu überwinden· Da dieser Granulierdampf fast immer mit einem Überdruck von mindestens 100 kPa zur Verfügung steht, erfordert diese Einrichtung keine zusätzliche Energiequelle·

Die Einrichtung zur Granulierung besteht somit aus einem oder mehreren parallel geschalteten Rohren, durch die Rauchgas von einer geeigneten Stelle, ζ·Β. vor dem Speisewasservorwärmer Qäcononiser) unter den Rost strömen kann. Die Rohre sind mit einem Ejektor mit der vom Granulierdampf durchströmten Treibdüse verbunden· Auf Grund der fallenden Kennlinie des Strahlapparates verhindert dieser die Rückströmung von Frischluft·

Eine zweckmäßig ausgebildete Verteileinrichtung unter dem Rost bringt das Granuliermittel, welches aus Rauchgas und Dampf besteht, hervor, und an die gewünschte Stelle, die Hauptbrennzone.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher dargestellt:

Die dazugehörige Zeichnung zeigt in Figo 1 einen Pail der Anwendung in einem Dampferzeuger mit Schwingrcstfouerung mit der Rauchgasentnahme und -führung sowie der Treibdarapfbeimischung und Verteilung des Granuliermittels·

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Unterhalb des Rostes 1 wird die Verbrennungsluft 2 durch den Unterluftkanal 3 vom nicht dargestellten Verbrennungsluftventilator zugeführt· Das bei der Verbrennung des auf dem Rost 1 liegenden Brennstoffes 4 entstehende Rauchgas strömt an der Rückwand 6 vorbei durch die Verdampfer» und Überhitzerheizflächen 7 zum Economiser 8 und von dort zum nicht dargestellten Schornstein.

Vor dem Economiser 8 zweigt die Rauchgasrückführleitung 9 ab» Diese Rauchgasrückführleitung 9 enthält eine Absperrbzw. Drosseleinrichtung 10. Weiter enthält diese Leitung den eigentlichen Strahlapparat 11, welcher aus einer Leitungsverengung 12 mit eingebauter Treibdüse 13 und einem anschließenden Diffusor 14 besteht. Die Treibdüse 13 wird vom Dampferzeuger regulierbar durch das Ventil 15 mit Dampf 16 beliefert. Infolge der Injektorwirkung wird Rauchgas 5a über die Rauchgasrückführleitung 9 in vorbestimater Menge transportiert und das im Strahlapparat 11 sich bildende Rauchgas-y/asserdampf-Gemisch dem Verteilerkopf 17 zugeführt. Dieser Verteilerkopf 17 sorgt für die Zuführung des Rauchgas-V/asaerdampf-Gemisches als Granuliermittel in die vorwiegend im hinteren Drittel des Rostes liegende Hauptbrennzone 18.

Die beschriebene Einrichtung zeichnet sich dadurch vorteilhaft aus, daß der zu betreibende apparative Aufwand geringer und billiger ist, als die in dem Stand der Technik beschriebenen Lösungen. Daneben wird der Gesamtwirkungsgrad des Dampferzeugers großer und der volkswirtschaftliche Aufwand kleiner, da die Elektroenergie von z.B. dem Antrieb von^Elektromotoren im Durchschnitt nur zu 30 % des Primärenergieeinsatzes im Kraftwerk den Bndverbraucher erreicht.

Claims

220 798 Erf indung s ans pruc h

1· Einrichtung zur Schlackegranulierung bei Rostfeuerungen, welche mit festen, zur Schlackenbildung neigenden, Brennstoffen beheizt v/erden, bestehend aua einer Rauchgasrückführ- und Befeuchtungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauchgasrückführleitung (9) mindestens eine Leitungsverengung (12) in Form eines an sich bekannten Strahlapparates aufweist, in der zentrisch die Treibdüse (13) einer durch© ein Ventil (15) regulierbaren Dampf' leitung (16) mündet und die nachfolgend in еіпеш Diffusor (14) und mindestens einem Verteilerkopf (17) für das als Granuliermittel gebildete Geraisch von Dampf und angesaugtem Rauchgas übergeht und unter der Hauptbrennzone (18) des Rosteo (1) endet·

2· Einrichtung nach Punkt -J₁ dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (9) aus dem Raum vor dem Ekonomiser (8) unter den Rost (1) führt und neben dem mit Dampf betriebenen Strahlapparat noch eine Absperr- bzw· Drosseleinrichtung (10) und eine unter dem Rost (1) angeordnete Verteilereinrichtung (17) enthält·

Hierzu 1 Seite Zeichnung