DD268632A1

DD268632A1 - Verfahren und anordnung zur aufbereitung eines kohlenstaub-traegergas-gemisches in einer kohlenstaubmuehle

Info

Publication number: DD268632A1
Application number: DD31291088A
Authority: DD
Inventors: Hartmut Schettler; Udo Gade; Helmut Effenberger; Hans-Guenter Weidlich; Werner Ziemann; Dieter Koritz; Kurt Stroeer; Friedrich Bude
Original assignee: Orgreb Inst Kraftwerke
Priority date: 1988-02-15
Filing date: 1988-02-15
Publication date: 1989-06-07

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Aufbereitung eines Kohlenstaub-Traegergas-Gemisches in einer Kohlenstaubmuehle, wobei in einem nachgeschalteten Sichter ein ballasthaltiges Kohlenstaub-Bruedengas-Gemisch ausgehalten und ueber Ruecklauftrichter und -kanal zur Muehle rueckgefuehrt wird. Aus dem Kohlenstaub-Bruedengas-Gemisch werden im Ruecklauftrichter grobe und/oder feine und/oder ballastreiche und/oder ballastarme Anteile mengen- und qualitaetsgerecht gesteuert ausgehalten. Zur Realisierung sind im Ruecklauftrichter Entnahmevorrichtungen eingebunden. Figur

Description

Hierzu 5 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Aufbereitung eines Kohlenstaub-Trägergas-Gemisches in einer Kohlenstaubmühle.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Die Aufbereitung des die Kohlenstaubmühle verlassenden Kohlenstaub-Trägergas-Gemisches erfolgt so, daß im nachgeschalteten Sichter bestimmte, nicht für die Verbrennung geeignete Fraktionen des Kohlenstaubes abgetrennt und über den Sichier-Rücklauf, den Rücklauftrichter und -kanal der Mühle zurückgeführt werden.

Mit diesem technologischen VVirkprinzip werden neben schwer mahlbaren und ballastreichen Bestandteilen auch Anteile an zünd- und brennfähigem Kohlenstaub abgetrennt und zur Mühle zurückgeführt, so daß ein mehrfacher Mahlguturr.lauf mit aen daraus resultierenden Nachteilen entsteht.

Es wurde mehrfach versucht, eine Separation der verschiedenen Kohlenstaubqualitäten und/oder -körnungen zu erreichen.

Der Einbau von Klappen oder Umlenkungen im Sichter (DD-PS 210110) ermöglicht keine Verbesserung des Trenneffektes. Damit ist auch keine definierte Entnahme bestimmter Körnungen oder Staubqualitäten, wie Grobkorn, Sand, Pyrit, möglich, so daß der Verbrennungs- und/oder Verschlackungsprozeß nicht positiv beeinflußt werden kann. Nachteilig wirkt sich die wesentliche Erhöhung der Druckverluste im Sichterbereich sowie der starke Verschleiß der zusätzlichen Einbauten aus.

Eine Trennung im Griesrücklaufkanal wird durch Querschnittsaufteilung unter Ausnutzung des Dichteunterschiedes zwischen Kohlenstaub- und Ballastanteilen angestrebt (DD-PS 212194).

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß diese Trennung in diesem Bereich entweder nicht oder nur mit hohen weiteren Aufwendungen erreicht werden kann, da das im Griesrücklaufkanal geförderte Gemisch als homogenisierter Gutstrom vorlieg und es sich bei den dort vorliegenden Geschwindigkeiten und der zur Verfugung stehenden Länge nicht separiert werden kann.

Darüber hinaus ist das Absaugen der getrennten Anteile im Rücklaufkanal bzw. -trichter nur mit zusätzlichen Antriebskräften möglich, ohne daß jedoch der angestrebte Effekt in ausreichendem Umfang erreichbar ist (DD-PS 210110).

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist daher, mit einfachen Mitteln eine effektive Trennung zwischen Grobkorn-Fraktionen, Feinkornfraktionen, Sande und/oder Pyrite zu erreichen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Dor Erfindung liegt die Auf jabe zugrunde, das abgetrennte Kohlenstaub-Brüdengas-Gemisr.h unmittelbar nach Sichter aufzubereiten.

Dies wird dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß aus dem Kohlenstaub-Brüdengas-Gemisch im Rücklauftrichter grobe und/ oder feine und/oder ballastreiche und/oder ballastarme Anteile mengen- und qualitätsgerecht gesteuert ausgehalten werden.

Zur Realisierung sind erfindungsgemäß im Rücklauftrichter Entnahmevorrichtungen eingebunden.

Ausfuhrungsbeispiel

An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: die Anordnung der Aufnahmekammer an der Wandung des Rücklauftrichters mit dem technologischen Anlagenschema der weiteren Aufbereitung,

Fig. 2: die Anordnung der Aufnahmekammer im Eckbereich der Wandung, Fig. 3: die Anordnung einer urnlaufenden Aufnahmekammer an der Wandung, Fig. 4: die Draufsicht nach Fig. 3 mit geteilte·· Ajfnahmekammer, Fig. 5: die Anordnung der Aufnahmekammer in der Wandung und im freien Querschnitt des Rücklauftrichters.

Der Sichter 1 nach Kohlenstaub-Ventilatormühle 2 weist den Rücklauftrichter 3 und den Rücklaufkanai 4 mit S ihieber 19 auf. Der Rücklaufkanal 4 ist in die Mahlkammer 5 der Mühle 2 eingebunden (Fig. 1). An der dem Austragsschacht 13 oer Mühle 2

abgewandten Teil der Wandung 6 des Rücklauftrichters 3 ist die Aufnahmekammer 7 mit paralleler Wandung angeordnet, wobeidiese Anordnung im oberen Bereich des Rücklauftrichters 3 erfolgt. Die Aufnahmekammer 7 ist über die Entnahmeleitung 8 und

Schieber 20 mit dem Abscheider 9 verbunden. Der Abscheider 9 weist den Auslauf 10 und die in den unteren Bereich des Rücklauftrichters 3 und/oder des Rücklaufkanals 4 eingebundene Brüdengasleitung 11 auf. Die Aufnahmekammer 7 ist im Eckbereich 12 des Rücklauftrichters 3 anzuordnen (Fig. 2). Die Eintrittsfläche 14 der Aufnahmekammer 7 ist dreieckförmig ausgebildet. Es ist ebenso möglich, diese Eintiittsflache 14 kreissektorförmig oder mit

einem anderen Querschnitt zu versehen.

Ebenso ist es möglich, die Aufnahmekammer 7 mit nicht paralleler Wandung auszubilden und an mehreren Wandbereichen 6;

6.1; 6.2; 6.3 des Rücklauftrichters 3 anzuordnen (Fig. 3 und 4). Dabei ist die Aufnahmekammer 7als geteilte Kammer 7.1; 7.2;7.3...7.n ausgebildet (Fig. 4). Die Kammern 7.1; 7.2; 7.3.„7.n sind jeweils einzeln oder kombiniert mit den Abscheidern 9.1; 9.2;9.3... 9. η verbunden. Ebenso ist es möglich, die Aufnahmekammer 7 innerhalb der Wandung 6 des Rücklauftrichters 3 bzw. direktan ausgewählten Positionen im Freiraum (freie Querschnittsflächen) des Rücklauftrichters 3, also nicht nur an oder innerhalb der

Wandungen des Rücklauftrichters anzuordnen (Fig.5). Die Wirkungsweise ist folgende: Die Kohlenstaub-Ventilatormühle 2 hat entsprechend ihrer Leistungsgröße, den Brennstoffqualitäten am Kraftwerksstandort

und den feuerungstechnischen Erfordernissen den Sinter 1 mit analogen konstruktiven Merkmalen (Geometrie, Einbauten) unddamit gleicher Wirkungsweise. Das durch die Kohlenstaub-Ventilatormühle 2 aufbereitete Kohlenstaub-Trägergas-Gemisch 23gelangt in den Sichter 1 und wird dort teilweise in feine und/oder ballastarme Anteile des Kohlenstaub-Fördergas-Gemisches 21,das direkt der Verbrennung zugeführt wird und in gröberen sowie baliastreicheren Kohlenstaub-Brüdengas-Gtmisch 22, derdem Rücklauftrichter 3 zugeführt wird, getrennt. Aufgrund der begrenzten Trenngradschärfe (Wirkungsgrad) des Sichters 1befinden sich jedoch grundsätzlich noch alle Brennstaubqualitäten, ballastreiche und balastarme sowie grobe und feine

Brennstaubfraktionen, in unterschiedlichen Mengenanteilen im Rücklauftrichter 3. Duich mehrfache Strömungsumlenkung des Kohlenstaub-Brüdengas-Gemisches 14, der Geometrie und Anordnung des Sichters 1, Rücklauftrichters 3 sowie Körnungs- und Dichteunterschiede entstehen Konzentrationsprofile des Kohlenstaubes mit charakteristischen Qualitätsmerkmalen im oberen Teil des Rücklauftrichters 3. Dabei konzentrieren sich die groben Anteile 15 und schweren ballastreichen (pyritreichen) Anteile 16

an der dem Austrageschacht 13 der Mühle 2 abgewandten Teil der Wandung 6; 6.1 des Rücklauftrichters 3. Die feinen Anteile 17und leichten ballastarmen, insbesondere pyritarmen Anteile 18 konzentrieren sich an der Wandung 6.12 oberhalb des

Rücklaufkanales 4 sowie im Bereich der dem Austragsschacht 13 zugewandten Wandung 6.3. Diese Konzentrationsprofile sind

stabil ausgebildet.

Aufgrund der strömungstechnischen Gestaltung des Leitungssystems zwischen der Druckseite der Mühle über Sichter, Rücklauftrichter und Rücklaufkanal zur Saugseite der Mühle stellt sich zwischen Rücklauftrichter und Rücklaufkanal ein Gesamtaruckunterschied von etwa 1 KPa ein. Dieses Druckprofil wird als Antriebskraft zur gezielten Abscheidung von Anteilen

aus dem im Rücklauftrichter 3 sich befindenden Kohlenstaub-Brüden-Gemisch 22 genutzt. Dabei werden eine oder mehrere

Aufnahmekammern 7 in dem gewünschten Brennstaubqualitätsbereich an der Wandung 6; 6.1; 6.2; 6.3 und/oder im freien Querschnitt des Rücklauftrichters 3 angeordnet. Da im oberen Bereich des Rücklauftrichters 3 Überdruck und im unteren Bereich des Rücklauftrichters 3 bzw. des Rücklaufkanals

4 Unterdruck vorhanden ist, wird das mittels der Aufnahmekammer 7 aufgefangene Brennstaub-Brüdengas-Gemisch über die

Entnahmeleitung 8 dem Abscheider 9 zugeführt, der Brennstaub abgeschieden und das Brüdengas in den unteren Bereich des Rücklauftrichters 3 bzw. in den Rücklaufkanal 4 zurückgeführt. Durch die Wahl der Entnahmestelle als Aufnahmekammer 7 und der Einbindung der Brüdengasleitung 11 kann der Durchsprung

variiert werden.

Das heißt, liegen Aufnahmekammer 7 und Einbindung der Brüdengasleitung 11 dicht zusammen, so ist die über den Abscheider

9 vorhandene Druckdifferenz gering oder liegen diese weit auseinander, so ist die Druckdifferenz groß. Durch Anordnung des

Schiebers 19 (regelbare Absperrung) im Rücklaufkanal 4 und bei Einbindung der Brüdengasleitung 11 nach dem Schieber 19,

kann das Druckprofil bzw. der vorhandene Drucksprung noch erhöht bzw. variiert und der Mahl-Sicht-Prozeß beeinflußtwerden.

Dabei bleibt die Wirkungsweise auch erhalten, wenn die Brüdenleitung 11 in einen Unterdruckbereich am Dampferzeuger (z.B. Rauchgastrakt) oder Brennstoffaufbereitungssystem (z. B. Rauchgasrücksaugung) eingebunden wird oder eine teilweise Beaufschlagung o.g. Bereich erfolgt. Die mit Abscheider 9 gewonnene und am Auslauf 10 abgeführte Staubmenge kann entsprechend der Qualität verschiedenen Verwendungszwecken zugeführt we: den. So können beispielsweise ballastreiche Anteile 16, die meist auch einen erhöhten Pyritanteil aufweisen, dem Nachbrennrost des Dampfkessels, einer separaten Verbrennungsanlage, z. B. einer Trommelfeuerung, Sichtanlagen (Windsichtung, Schwerkraftsichtung) zur weiteren Pyritanreicherung und mineralogischen Verwertung, Anlagen zur chemischen oder

mikrobiologischen Umwandlung bzw. Entschwefelung zugeführt werden. Zur besseren Kontatierung zwischen denunerwünschten Schadstoffen und den chemischen — oder biologischen Substanzen können diese mit in den Abscheidergegeben werden. Die feinen Brennstofffraktionen (-Anteile) 17 können einer Kohlenstaubzündbrenneranlage bzw. einem Zünd-,

Stütz- oder Zusatzbrenner am Kessel direkt zur Verbrennung zugeführt werden. Die groben Anteile, wenn sie aus ballastarmen Anteilen (wenig Mineralbestandteile) bestehen, werden entweder im Mahlprozeß belassen, daß heißt, über den Rücklaufkessel

4 nochmals der Mühle 2 zugeführt, oder aus dem Rücklauftrichter 3 herausgeführt, um nach weiterer Mahlbehandlung alshochwertiger Brennstaub zum Transport an fremde Verbraucher zur Verfügung zu stehen.

Je nach Dimensionierung der Aufnahmekammer 7 und des Abscheiders 9 können an eine Aufnahmekammer 7 ein oder mehrere Abscheider 9 und/oder umgekehrt angeschlossen werden. Der Prozeß der Abscheidung bestimmter Brennstaubqualitäten aus dem Rücklauftrichter 3 beginnt und endet mit der In- bzw. Außerbetriebnahme der Kohlenstaub-Mühle 2 selbständig.

Wird jedoch eine gezielte In- und Außerbetriebnahme ((^kontinuierlicher Betrieb) des beschriebenen Wirkungsprinzips, z. B. in Abhängigkeit von der in das Kraftwerk angelieferten Rohbraunkohlequalität oder der durch den Abscheider 9 zu produzierenden Menge gewünscht, so ist es zweckmäßig, die Leitung 8 mit der Absperreinrichtung 20 zu versehen. Vorteile:

— Durch Ausnutzung der Konzentrations- und Brennstaubqualitätsprofile im Rücklauftrichter ist die Gewinnung und Separation unterschiedlicher Brennstäube für verschiedene Verwendungszwecke möglich;

— Es können mehrere Brennstaubqualitäten gleichzeitig gewonnen worden;

— Technologisch einfache Anordnung mit geringstem Materialeinsatz; keine zusätzliche Hilfsenergie erforderlich;

— Verringerung der Gutumlauf nenge in dem Mühlensystem und damit Erzielung Leistungssteigerung bzw. Verschieißsenkung;

— Separation von verschleiß- und verschlackungsfördemden ballasthaltigen Brennstoffanteilen, so daß die Dampfkessel Verfügbarkeit und der -wirkungsgrad verbessert werden;

— selbständiger Betrieb der Technologie durch In- und Außerbetriebnahme der Mühle;

— kein zusätzlicher Bedienaufwand erforderlich;

— durch die einfache Wahl der Entnahme- und Brüdengasrückführungsstelle ist die Abscheidemenge variierbar:

— durch aen Einbau eines einfachen Schiebers in den Rückführkanal kann die Abscheideleistung zusätzlich in größeren Mengenbereichen geregelt werden;

— dieser Technologie der Brennstaubaushaltung aus dem Rücklauftrichter können effektiv beliebig verschiedene Aufbereitungs-, Sicht- und Anreicherungsverfahren für eine weitere Qualitätsveränderung nachgeschaltet werden. Dabei ist der eingesetzte Abscheider gleich als 1. Verfahrer.sstufe wirksam.

Claims

1. Verfahren zur Aufbereitung eines Kohlenstaub-Trägergas-Gemisches in einer Kohlenstaubmühle, wobei in einem nachgeschalteten Sichter ein ballasthaltiges Kohlenstaub-Brüd ngas-Gemisch ausgehalten und über Rücklauftrichter und -kanal zur Mühle rückge'ührt wird, gekennzeichnet dadurch, daß aus dem Kohlenstaub-Brüdengas-Gemisch im Rücklauftrichter grobe und/oder feine und/oder ballastreiche und/oder ballastarme Anteile mengen- und qualitätsgerecht gesteuert ausgehalten werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Anteile durch die Druckdifferenz zwischen Rücklauftrichter und Rücklaufkanal ausgehalten und vom Brüdengas getrennt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Druckdifferenz durch eine Veränderung der Anteilaushaltung und/oder Brüdengaseinleitung gesteuert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Druckdifferenz durch eine Veränderung des Querschnitts des Rücklauf kanals gesteuert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die abgetrennten feinen Anteile in ein Unterdruckgebiet einer Feuerung, insbesondere einen Kohlenstaubbrenner, gefördert werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die abgetrennten feinen Anteile in eine Kohlenstaub-Zündbrenner-Anlage gefördert werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die abgetrennten groben Anteile auf einen Nachbrennrost der Feuerung gefördert werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die ausgehaltenen schwefel- und pyrithaltigen Anteile in eine separate Feuerung, z. B. eine Trommelfeuerung gefördert und/oder während einer Abscheidung mit chemischen und/oder mikrobiologischen Substanzen kontaktiert werden

9. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die ausgehaltenen brennbaren Anteile gesichtet und/oder angereichert werden.

10. Verfahren nach Anspruch 8 und 9, gekennzeichnet dadurch, daß die ausgehaltenen Anteile als erste Trennstufe abgeschieden oder gesichtet werden.

11. Anordnung zur Aufbereitung eines Kohlenstaub-Fördergas-Gemisches in einer Kohlenstaubmühle, wobei der Austragsschacht der Mühle mit einem Sichter verbunden und der Sichter-Rücklauf über einen Rücklauftrichter und -kanal in die Mühle eingebunden ist, gekennzeichnet dadurch, daß im Rücklauftrichter Entnahmevorrichtungen eingebunden sind.

12. Anordnung nach Anspruch 11, gekennzeichnet dadurch, daß die Entnahmevorrichtungen in den Eckbereichen der Wandungen eingebunden sind.

13. Anordnung nach Anspruch 11, gekennzeichnet dadurch, daß die Entnahmevorrichtungen im freien Querschnitt des Rücklauftrichters angeordnet sind.

14. Anordnung nach Anspruch 11, gekennzeichnet dadurch, daß die Entnahmevorrichtungen im oberen Bereich des Rücklauftrichters angeordnet sind.

15. Anordnung nach Anspruch 11, gekennzeichnet dadurch, daß die Entnahmevorrichtungen als umlaufende Aufnahmekammer ausgebildet ist.

16. Anordnung nach Anspruch 11 bis 15, gekennzeichnet dadurch, daß die Entnahmevorrichtungen als geteilte Aufnahmekammern ausgebildet sind.

17. Anordnung nach Anspruch 11 bis 16, gekennzeichnet dadurch, daß die Entnahmevorrichtungen als mehreckige und/oder kreisförmige Aufnahmekammem ausgebildet sind.

18. Anordnung nach Anspruch 11 bis 17, gekennzeichnet dadurch, daß die Entnahmevorrichtungen als mit parallelen Wänden versehene Aufnahmekammern ausgebildet sind.

19. Anordnung nach Anspruch 11 bis 17, gekennzeichnet dadurch, daß die Entnahmevorrichtungen als mit nichtparallelen Wänden versehenen Aufnahmekammern ausgebildet sind.

20. Anordnung nach Anspruch 11 bis 19, gekennzeichnet dadurch, daß die Entnahmevorrichtungon auf der Wandung des Rücktauftrichters angeordnet sind.

?1. Anordnung nach Anspruch 11 bis 19, gekonnzeichnet dadurch, daß die Entnahmevorrichtungen in der Wandung des Rücklauftrichters angeordnet sind.

22. Anordnung nach Anspruch 11 bis 21, gekennzeichnet dadurch, daß die Entnahmevorrichtungen über eine Leitung in einem Abscheider eingebunden sind.

23. Anordnung nach Anspruch 22, gekennzeichnet dadurch, daß der Ablauf des Abscheiders über eine Leitung in eine Ausbrandeinrichtung einer Feuerung eingebunden ist.

24. Anordnung nach Anspruch 22, gekennzeichnet dadurch, daß der Feingut-Ablauf des Abscheiders über eine Leitung mit einer Kohlenstaub-Zündbrenner-Anlage eingebunden ist.

25. Anordnung nach Anspruch 22, gekennzeichnet dadurch, daß der Feingut-Ablauf des Abscheiders über eine Leitung und den Rücklaufkanal in die Mühle eingebunden ist.

26. Anordnung nach Anspruch 22, gekennzeichnet dadurch, daß der Feingut-Ablauf des Abscheiders über eine Leitung in ein Unterdruckgebiet der Feuerung eingebunden ist.

27. Anordnung nach Anspruch 22, gekennzeichnet dadurch, daß in der Leitung zwischen Entnahmevorrichtung und Abscheider eine regelbare Absperrvorrichtung angeordnet ist.

28. Anordnung nach Anspruch 11 bis 27, gekennzeichnet dadurch, daß im Rücklaufkanal eine regelbare Absperrvorrichtung angeordnet ist.