DD268985A1 - Verfahren und anordnung zur aufbereitung von rohkohle fuer eine kohlenstaubfeuerung, insbesondere fuer einen dampferzeuger - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zru Aufbereitung von Rohkohle fuer eine Kohlenstaubfeuerung, insbesondere fuer einen Dampferzeuger. Dabei soll erreicht werden, dass Rohkohle und/oder das in Kohlenstaub-Ventilatormuehlen erzeugte Kohlenstaub-Rauchgas-Gemisch so zu behandeln, dass fuer die feinen Teilchen kuerzere und fuer die groben Teile laengere Aufbereitungszeiten realisierbar sind. Dies wird dadurch erreicht, dass mit einem grossen Korngroessenbereich gemahlener und getrockneter Kohlenstaub und/oder gebrochene Rohkohle mit einem gasfoermigen Foerder- und Waermetraegermedium in eine drehbare Trommel eingetragen und die Foerdergeschwindigkeit soweit abgebremst wird, dass die feinen Teile mit dem Medium in der Schwebe durch die Trommel transportiert und die groben Teile abgelagert, durch die Bewegung der Trommel transportiert, thermisch behandelt und/oder gezuendet und/oder verbrannt werden und mit dem Medium, den feinen Teilchen und dem durch Verbrennen erzeugten Brenngas aus der Trommel ausgetragen werden, wobei eine drehbare Trommel mit an der Innenwandung angeordneten Mitnehmerfuehrungen in einem Kohlenstaubkanal, einem Rauchgaskanal, einer Rauchgasruecksaugung oder einem Brenner angeordnet ist. Fig. 2
Description
Hierzu 9 Seiten Zeichnungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Aufbereitung von Rohkohle für eine Kohlenstaubfeuerung, insbesondere für einen Dampferzeuger.
und Ballast, führt in den Kohlenstaub-Ventilatormühlen von Feuerungsanlagen zur Verschlechterung der Ausmahlung,
Diese Maßnahmen führen jedoch zu den eingangs genannten Nachteilen. Zur Vermeidung dieser Nachteile werden den nachgeschalteten Anlagen Vorfeuerungsanlagen nach der Wirbeltechnik vorgeschaltet. Dazu sind spezielle Wirbelschicht-Verbrennungeanlagen oder Drehrohr-Verbrennungsanlagen entwickelt wirden. Ebenso ist es bekannt, den Feuerungsanlagen Trockenanlagen vorzuschalten.
Diese Vorfeuerungsunlagen erfordern einen hohen anlagen- und bedienungstechnischen Aufwand, bedürfen zusatzlicher Energieträger zur Zündung und Aufrechterhalten des Prozesses und führen so zu Wirkungsgradminderungen. Weiterhin ist es bekannt, bei der Zündung und Verbrennung minderwertiger Rohbraunkohle Stützbrenneranlagen mit aufbereitetem Kohlenstaub oder ''usatzbrennstoffen mit höheren Heizwerten zu betreiben. Auch diese Betriebsart führt zu den o.g. Nachteilen. Es ist außerdem bekannt, minderwertige Rohbraunkohle in einem rotierenden Brenner zu verbrennen, wobei eine mechanische Korngrößenselektion durch mit unterschiedlichen Spalten versehene Kammern erfolgt, und so die Trocknung sowie Verbrennung zu realisieren.
Für die Kohlenstaub-Ventilatormühlen aufbereitete Rohbraunkohle und als Kohlenstaub-Rauchgas-Gemisch ausgetragen ist diese Verfahrensweise aufgrund der großen Rauchgasmengen und des Kohlenstaub-Rauchgas-Gemisches nicht geeignet. Die Anordnung und Betriebsweise zur Trocknung und/oder Verbrennung in Drehrohröfen ist, aufgrund vorher genannter Verfahrensweise, ebenfalls nicht verwendbar.
Ziel der Erfindung ist, eine sichere Aufbereitung von Rohkohle für eine Kohlenstaubfeuerung zu erreichen, wobei nur geringe Aufwendungen für die benötigten Anlagen und deren Bedienung sowie den Energieträgereinsatz erforderlich sein sollen. Außerdem soll die Aufbereitung der Rohkohle in die Feuerungsanlage direkt integriert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Rohkohle und/odor das in Kohlenstaub-Ventiiatormühien erzeugte Kohlenstaub-Rauchgas-Gemisch so zu behandeln, daß für die feinen Teilchen kürzere und für die groben Teile längere Zeiten für eine Aufbereitung realisierbar sind.
Dies wird dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß mit einem großen Korngrößenbereich gemahlener und getrockneter Kohlenstaub und/oder gebrochene Rohkohle mit einem gasförmigen Förder- und Wärmeträgermedium in eine drehbare Trommel eingetragen und die Fördergeschwindigkeit soweit abgebremst wird, daß die feinen Teile mit dem Medium in der Schwebe durch die Trommel transportiert und die groben Teile abgelagert, durch die Bewegung der Trommel transportiert, thermisch behandelt und/oder gezündet und/oder verbrannt werden und mit dem Medium, den feinen Teilchen und dem durch Verbrennen erzeugten Brenngas aus der Trommel ausgetragen werden, wobei eine drehbare Trommel mit an der Innenwandung angeordneten Mitnehmerführungen in einem Kohlenstaubkanal, einem Rauchgaskanal, einer Rauchgasrücksaugung oder einem Brenner angeordnet ist.
Schemata;
Fig. 2: die Anordnung der Trommel in einem Kohlenstaubkanal mit Aufgabe vorgebrochener Rohbraunkohle; Fig. 3: die Anordnung der Trommel als Zünd-, Stütz- oder Hauptbrenner; Fig. 4: die Abführung eines Kohlenstaub-Rauchgas-Gemisches über den Grießrücklauf der Kohlenstaub-Ventilatormühle indie Trommel;
Fig. 5: die Anordnung der Trommel als Zünd- oder Stützbrenner mit einem Kohlenstaub-Abscheider-Bunker-System; Fig. 6: die Abführung vorgebrochener Rohbraunkohle über eine Brüdenleitung und einen Abscheider in die Trommel; Fig. 7: die Aufgabe vorgebrochener Rohbraunkohle und Kohlenstaub-Rauchgas-Gemisch in die Trommel mit Rückführunggrober Teile in die Rauchgasrücksaugung;
Fig. 8: die axiale Anordnung der Mitnehmerführungen in der Trommel bei der Aufbereitung von feinen Kohlenstäuben; Fig. 9: die Aufgabe vorgebrochener Rohbraunkohle in die Trommel mit Heißluftzuführung zum Anfahren; Fig, 10: die Aufgabe vorgebrochenor Rohbraunkohle und Kohlenstaub-Rauchgas-Gemisch sowie Heißluftzuführung in die
Fig. 11: die Anordnung der Trommel als Nachbardampferzeuger-Verbindung und Einbindung in die Hauptbrenner; Fig. 12: die Anordnung der Trommel als Nachbardampferzeuger-Verbindung und Einbindung in die Rauchgasrücksaugungen.
einer schraubenförmigen Bahn durci. die Abkippbewegung 48 transportiert.
durch die Rauchgaswärme in der Trommel gezündet und/oder verbrannt aus der Trommel ausgetragen.
Die groben Teilchen 17 werden durch die ständigen Abkippbewegungen 48 zerkleinert, durch die Rauchgaswärme thermisch vorbehandelt und/oder gezündet und/oder verbrannt und aus der Trommel 3 ausgetragen.
Wird über die Schurre 2 zusätzlich gebrochene Rohbraunkohle 56 in die Trommel 3 eingetragen, so tritt der bereits beschriebene Prozeß der Sichtung, des Transports, der thermischen Behandlung, der Zündung, der Verbrennung und des Austrages ebenfalls wieder ein.
Wird ausschließlich gebrochene Rohbraunkohle 56 in die Trommel 3 eingetragen, so ist zusätzlich ein Fördergas 57 (Rauchgas, Heißluft) einzutragen, so daß ebenfalls wieder der bereits beschriebene Prozeß eintritt. Durch Bemessung des Trommeldurchmessers D, der Trommeldrehzahl φ, der I rcmmellänge L und des Mitnehmerführungsabstandes 5 ist eine Steuerung des Prozesses, der Sichtung, des Transports, der Zündung, der Verbrennung, der thermischen Vorbehandlung und des Austrage* in bezug auf die einzelnen Verweilzeiten und der Grenzkorngrößen für feine Teilchen 17 und grobe Teilchen 18 steuerbar.
Es ist euch ohne weiteres möglich, die gebrochene Rohbraunkohle 56 entgegen der Förderrichtung des Kohlenstaub-Rauchgas-Gemisches 55 und/oder des Fördergases 57 in die Trommel 3 einzutragen, wenn durch die Anordnung der Mitnehmerführungen 4 ein entgegengesetzter Transport erfolgt
Die Realisierung dieses Grundprinzips ist für eine Vielzahl von Anwendungen möglich. Flg. 2
Die Schurre 2 mit Einfallklappen 12 des Zuteilers 1 mündet in die Teiltrommel 3 mit z. B. rechtsgängiger Mitnehmerführung 4. Die starre Teiltrommel 5 nimmt die Schurreneinleitung auf. Dieser ist die weitere Teiltrommel 6 mit linksgängiger Mitnehmerführung 7 angeschlossen, welche über die Öffnung 8 in die Brennkammer 9 mündet. Der Ausgang der Teiltrommel 3 mündet in den Kohlenstaubkanal 10. Am unteren Ausgang der Trommel 3 ist der Fallschacht 11 mit Einfallklappen 12 (zur Abdichtung, gasseitig) eingebunden, der in die Rauchgasrücksaugung 13 der Mühle mündet. Die Kohlenstaubleitung 10 ist vom Hauptkanal 14 nach Mühle abgezweigt. Der Hauptkanal 14 ist über weitere Kohlenstaubkanäle 15 mit dem Hauptbrenner 16 verbunden.
Bei in Betrieb befindlicher Mühle und Zuteiler 1 fällt die gebrochene Rohbraunkohle 56 über die Schurre 2 in die Trommel 3 und wird dort bei Drehung der Trommel 3 über die Mitnehmerführungen 4 in Richtung Trommelaustritt gefördert. Gleichzeitig wird Fördergas-Staub-Gemisch 55 mit niedriger Temperatur nach Mühle über den Kohlenstaubkanal 10 durch die Trommeln 3; 5; 6 geblasen.
Dabei wird das Fördergas-Kohlenstaub-Gemisch 55 bei seinem Eintritt in die Trommel 3 durch die Querschnittserweiterung auf eine solch niedrigere Geschwindigkeit abgebremst, daß grobe Teilchen 17 aus dem Kohlenstaub-Fördergas-Gemisch 55 ausfallen und über die Mitnehmerführung 4 der Trommel 3 zum Fallschacht 11 gefördert werden. Die feinen Teilchen 13 der gebrochenen Rohbraunkohle 56 werden mit dem Gasstrom mitgenommen und mit dem aufbereiteten Feinstaub 18 über die Öffnung 8 in die Brennkammer 9 geblasen und verbrennen dort sofort. Bei Ablagerungen von Staub in der Trommel 6 wird dieser wegen der entgegengesetzten Schraubenführung 7 ebenfalls in die Brennkammer 9 transportiert. Die lange Aufenthaltszeit der gebrochenen Rohbraunkohle 56 in der Schraubenführung 4 führt zur Vortrocknung mit weiterer Abkühlung der Fördergase. Dabei ist es auch möglich, als Fördergas und Medium zur Sichtung von Feinkohle in den Trommeln 3; 5; 6 den Kohlenstaubkanal 10 durch andere geeignete Fördergaskanäle zu ersetzen. Zum Beispiel ist der Kohlenstaubkanal 10 in das Heißluftsystem einbindbar, so daß für die Verbrennung der aus der Rohbraunkohle 56 ausgesichteten Feinkohle an der Öffnung 8 der Verbrennungssauerstoff vorhanden ist und die Öffnung 8 als Brenner ausgebildet ist.
Während bei dem mit Fördergas-Staub-Gemisch arbeitenden System bei relativ großem Trommeldurchmesser D und niedrigen Gasgeschwindigkeiten (z. B. 4 m/s statt 14-18m/s im Kohlenstaubkanal 10) große Fördergasmengen V durch die Trommel geblasen werden, wird mit Heißluftbetrieb ein kleiner Trommeldurchmesser D und hohe Heißluftgeschwindigkeiten W realisierbar sein, da die schwere grobe Rohbraunkohle sich nur schwer von ihrem Feinkornanteil trennen läßt. Es ist aber auch möglich, über ein Zusatzgebläse Abgas aus dem Abscheidesystem einer Zündbrenneranlage oder rückgesaugte Rauchgasmengen zu nutzen bzw. alle diese Fördermedien auf geeignete Temperaturen miteinander zu mischen. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Trommel 3 direkt in den waagerechten Teil der Rauchgasrücksaugung 13 einzubauen, so daß heiße Rauchgase über die Rauchgasrücksaugung 13 und über die Trommel 3 angesaugt werden, die über die Schurre 2 einfallende Rohbraunkohie 56 über die Mitnehmerführungen 4 führt, in den senkrechten Teil der Rauchgasrücksaugung abgeworfen wird und durch die heißen Rauchgase teilweise schon aufgetrocknet und entgast wird, so daß stärker abgekühlte Rauchgase in die Mühle aufgesaugt werden bei gleichzeitig stärker aufgetrocknetem Staub, wodurch eine bessere Zerkleinerung in der Ventilatormühle erreicht wird und gleichzeitig die Wärmeüberlastung der Ventilatormühle verringert wird. In diesem Fall entfällt dann die Einleitung Fördergas-Staub-Gemisch über Kanal 10 in die Trommel 3 und die Teiltrommel 5; 6. Fig. 3
Der Hauptbrenner 16 besteht aus dem Heißluftkasten 20, in dem der Kohlenstaubkanal 10 mündet. Der Kohlenstaubkanal 10 ist in die drehbare Trommel 3 eingebunden. An die Trommel 3 schließt sich der Brennermund an, der am äußeren Umfang Drallschaufeln 21 aufweist, die den Heißluftkasten 20 zur Brennkammer 9 begrenzen. Die Trommel 3 besitzt an ihren Übergangsstellen zum Heißluftkasten 20 die luftbeaufschlagten Trommelführungen 22; 23. Der Kohlenstaubkanal 10 mündet gemeinsam mit mehreren anderen Kohlenstaubkanälen 15, welche wahlweise auch die kombinierten Trommel-Sichter-Brenner-Systemen ausgestattet sind, in einem Haupt-Kohlenstaub-Kanal. Dieser ist in den Austragschacht der Mühle 19 eingebunden. Die Mühle 19 wird mit heißem Rauchgas und Rohbaunkohle über di. / Rauchgasrücksaugung 13 gespeist. Die Wirkungsweise ist derart, daß das Fördergdsvolumen mit relativ groß ausgemahlenen und wenig aufgetrocknetem Staub ohne Sichtung direkt über die Kanals 14; 10 in die Trommel 3 gefördert wird.
Dort tritt durch Querschnittserweiterung eine starke Verringerung doi Strömungsgeschwindigkeit auf, so daß die groben Staubteilchen 17 ausfallen und nur noch über die Mitnehmerführung 4 langsam über schraubenförmige Abkippbewegungen 18 (Fig. 1) zum Brennermund gefördert werden und dabei weiter aufgetrocknet und zerkleinert, teilweise auch schon gezündet werden.
Die feinen Teilchen werden dagegen auch schon bei der geringen Fördergasströmung in der Trommel direkt zum Brennermund transportiert und können dort ohne den Grobstaubanteil zeitiger und sicherer zünden. Durch die Drallbewegung 24 werden dabei eine innere Rezirkulation 25 des Feinstaub-Gemioches und eine nachträgliche Vermischung des aus dem Trommelboden ausfallenden Grobstaubes 17 mit der Primärflamme erreicht. Der Heißlufteintritt Ober die Trommelführungen 22; 23 verhindert Staubeintritt in den Heißluftkasten 20. Dabei Ist es auch möglich, daß des die Drallschaufeln 21 am inneren Umfang begrenzende Luftmantelrohr 25 vollständig oder nur im unteren Teil entfällt, damit der Grobstaub 17 direkt zwischen die Drallschaufeln fällt und von dort eingeblasen wird. Selbstverständlich ist bei dieser Lösung auch ein Sichter zwischen Mühle 19 und Kohlenstaubkanal 14 einschaltbar.
Im Nachfolgenden sind Botriebsparameter für einen Zündbrenner in der Kohlenstaubfeuerung eines Dampferzeugers dargestellt (Fig. 3). Dabei wird ein Fördervolumen der Ventilatormühle 19 von 100 χ 103 mVh mit einer Staubmenge von 25t/h zugrundegelegt. Das Fördergas-Staub-Gemisch teilt sich auf drei Teilbrenner mit einem Gesamteinblasequerschnitt am Brenner von 2 m2 und einer Staubgeschwindigkeit im Brennerbereich von 14 m/s auf. Unter Verwendung von drei Hauptbrennern 16 wird bei einem Trommeldurchmesser der Trommel 3 von 1,75 m und einem Staubdurchsatz von etwa 8,3t/h durch diese Trommel eine Staub- bzw. Rauchgasgeschwindigkeit in der Trommel 3 von etwa 4m/s erreicht. Bei dieser Geschwindigkeit wird sich ein erheblicher Teil des Staubes, und zwer mit einem Durchmesser von d > 0,5 mm in der Trommel absetzen und auf dem Boden der Trommel eine Schichthöhe von etwa 2 bis 5cm bilden, wenn davon ausgegangen wird, daß sich 20 bis 40% des Kohlenstaubes in der Trommel bei der niedrigen Geschwindigkeit ablagern. Dabei wird die Fördergeschwindigkoit de·? sich ablagernden Staubes über die Mitnehmerführung 4 durch die Steigerung der Führung mit etwa 0,1 m/s betragen, do daß eine Aufenthaltszeit des groben Kohlenstaubes in der Trommel bei einer Länge von 3 m von etwa 30s entsteht. Während die Aufenthaltszeit des in der Schwebe geförderten feinen Kohlenstaubes R < 0,5mm durch die Trommel, welche ja durch die teilweise Verbrennung des Grobstaubes stark erhitzt ist, bei etwa 0,8s liegt. Unter der Sicht, daß die Aufenthaltszeit von Kohlenstaub und der brennenden Teilchen in der Brennkammer eines Dampferzeugers bei etwa 1 s liegt, sind also in der Trommel extrem lange Aufbereitungs-, Zünd- und Brennzeiten vorhanden, so daß ein sicherer Ausbrand (bis auf 100% des Kornes d > 0,5mm) schon im Bereich der Trommel realisierbar ist.
Eine besondere Effektivität ergibt sich bei Verwendung von großen Brennoinrichtungen an Ventilatormühlen. Werden z.B. für das vorher genannte Fördervolumen der Ventilatormühle und der dabei zugrundegelegten Staubmenge von 25t/h über Brüden-Trenneinrichtungen 80% Staub mit 40% Fördergas zu den Hauptbrennern geleitet, so kann unter Zugrundelegung von zwei Teilbrennern ein Trommeldurchmesser von etwa 0,7 m eine Staubmenge von 10t/h verarbeiten, wobei eine Aufenthaltszeit des Staubes d > 0,5mm einor Trommellänge 3rr von etwa 5s vorhanden ist, während der Feinstaub auch wieder mit etwa 0,8s Aufenthaltszeit in der Trommel verbleibt. Auch in diesem Falle liegt die Schichthöhe des Kohlenstaubes bei etwa 3-5cm. Die Trommellagerung und -drehung erfolgen so, daß die Trommel auf Rollen oder Rädern gelagert ist und diese Rollen oder Räder angetrieben werden, wobei sich die gesamte Lagerung der Trommel mit den Rollen und Rädern innerhalb des Heißluftkastans 20 und der Antrieb dieser Rollen oder Räder außerhalb des Heißluftkastens 20 befinden. Damit ist gesichert, daß der Antrieb ständig von Luft beströmt und sauber gehalten wird und Verschmutzungen durch die Umgebung ausgeschlossen werden. Es ist auch möglich, durch Schräglage der Trommel 3 eine Arretierung der Trommel in waagerechter Richtung dadurch zu erzeugen, daß der hintere Teil der Trommel niedriger liegt als der vordere, und am hinteren Teil der Trommel stirnseitig eine drehbare Anlage über Rollen oder Räder reaisiert wird, so daß eine weitere Arretierung und seitliche Verschiebung der Trommel nicht möglich ist
Flg. 4
Das über den Sichter 26 der Mühle 19 über den Grießrücklauf 27 geförderte Grobstaub-Fördergas-Gemisch wird über die Grießrücklaufleitung 59 in die Trommel 3 (Fig.3) aufgegeben (Anschluß gemäß Linie .Z"). Die Wirkungsweise ist folgende:
Im Sichter 26 wird vorwiegend Grobstaub mit wenig Fördergas getrennt und über den Grießrücklauf 27 der Trommel 23 zugeführt, während das zündfäi.iga Feinstaub-Gemisch über den Sichteraustritt zum Kohlenstaubkanal 14 und von dort zu den Hauptbrenner-Systemen gefördert wird.
Das Grobstaub-Förder-Gasgemisch aus dem Grießrucklauf 27 wird, wie bereits beschrieben (Fig.3), aufbereitet und gezündet. Der bisherige Grießrücklauf vom Sichter in die Mühlentür mit dem erhöhten Gasumlauf und der Mehrfachmahlung des Grobstaubes kann entfallen.
Zur Verbesserung des Aufbereitungsoffektes in der Trommel 3 wird als Fördermedium für das Grobstaub-Fördergas-Gemisch zusätzlich Heißluft aus dem Heißluftkasten 4 (Fig.3) stirnseitig in das Zentrum der Trommel 3 eingeführt. Die Heißluft ist ebenso als Ringströmung über die Trommelführung 22 einführbar
Flg. 5
Der Hauptkohlenstaubkanal 14 nach Ventilatormühle ist in Kohlenstaubkanäle 15; 15.1; 15.2 aufgeteilt. Die Kanäle 15.1; 15.2 weisen die Klappe 28 und der Kohlenstaubkanal 15 die Klappe 29 auf. Vor der K'ippe 29 mündet in den Kohlenstaubkanal 15 die Staubgasleitung 32, die in den Abscheider 30 weist in seinem Auslauf den Schieber 33 auf. Der Auslauf führt in das Einlaufrohr 34, das in dio waagerechte Trommel 3 mündet.
Die Trommel 3 ist zentral in dem Heißluftkasten 20 mittels luftbeaufschlagten Trommelführungen 22; 23 gelagert. Der Heißluftkasten ist mit dem Heißluftkanal 40 verbunden. Die Trommel weist die Mitnehmerführung 4 auf. An ihrer Einmündung in die Brennkammer 9 befindet sich der Zünd- oder Stützbrenner 36 mit der Rezirkulatlonsstufe 53.
Im Bereich der Einmündung des Einlaufrohres 34 in die Trommel 3 befindet sich zentral die Zündöffnung 35, die verschließbar ist und Öffnungen 8 zum Heißluftkasten 20 aufweist
Die Wirkungsweise ist folgende:
Wird ein Dampferzeuger aus dem kalten Zustand angefahren, ohne daß Öl- oder Gasbrenner gezündet werden sollen, so wird als erstes über die zu öffnende Zündöffnung 35 von Hand ein sogenannter Kohleanzünder in die Trommel aufgegeben, z. B. Briketts oder andere leicht brennbare Materialien. Diese werden gleichzeitig über die Zündöffnung 8 gezündet, ohne daß die Trommel 3 in Drehung versetzt wird. Außerdem ist der Heißluftkasten 20 verschlossen, so daß keine oder nur sehr wenig Luit in den Kasten eingeblasen wird. Hat sich die Trommel 3 durch die Verbrennung des Kohleanzünders erwärmt und befindet sich dort ein heißes Zündgemisch, wird die Trommel 3 mit geringer Drehung in Betrieb gesetzt. Gleichzeitig wird der Schieber 33 geöffnet und der im
Abscheider 30 noch befindliche Restkohlenstaub in die Trommel über das Einlaufrohr 34 aufgegeben. Dieser Kohlenstaub wird sich entzünden und über die Drehbewegung und über die geringen Luftmengen, welche über den HeiSluftkanal und die Trommelführung Il eingeblasen werden, zum Brenner 36 transportiert. Aus dem Brennermund tritt ein heißes Rauchgasgemisch aus.
Parallel dazu wird die Ventilatormühle zugeschalten und über die Klappen 28; 29 die Kohlenstaubkanäle 15.1; 15.2; 15 verschlossen. Damit ist für das Fördergasvolumen der Mühle nur noch der Weg über dio Staubgasleitung 32 zum Abscheider 30 und über die Brüdengasleitung 31 frei, bzw., wen ι sich kein Restkohlenstaub im Abscheider 30 mehr befindet, wird ein Teil des Gases über das Einlaufruhr 34 in die Trommel 3 und den Brenner 36 zur Brennkammer 9 gelangen. Mit dem Zuschalten der Ventilatormühle wird eine ganz geringe Rohkohlemenge auf die Mühle aufgegeben. Durch die starke Drosselung des Ventilatormühlenvolumens wegen des geringen Strömungsquerschnittes der abtransportierten Fördergase Ober den Kanal 32 und die Brüdengasleitung 31 wird auch nur ein geringer Fördergasstrom im Hauptkohlenstaubkanal 14 mit relativ feuchtem, aber ausgemahlenem Staub gefördert. Im Abscheider 30 wird der Kohlenschaub abgeschieden werden und fällt über das Einlaufrohr 34 in die Trommel 3. Gleichzeitig wird dieses Ffrdergasvolumen, das im Anfahrstadium des Dampferzeugers vorwiegend aus Luft bzw. Rauchgas mit einem sehr hohen Sauerstoffgehalt besteht, über das Einlaufrohr 34 in die Trommel 3 gedrückt, dort als Treibmedium für den feuchten Kohlenstaub und zur Sichtung verwendet. Dadurch wird der relativ feine Anteil des Staubes in der Trommel 3 gezündet. Die Zündung wird durch das in der Trommel 3 befindliche Zündgemisch und heiße Rauchgase sowie durch das sauerstoffreiche Fördergasgemisch (Verbrennungsluft für den Kohlenstaub) eingeleitet. Der relativ feuchte Kohlenstaub setzt sich in der Trommel ab, wird mit der Mitnehmerführung 4 zum Brenner 36 transportiert, dabei aufbereitet, gezündet und teilweise verbrannt. Der Feinkornanteil wird in der Schwebe auf seinem Weg in der Trommel 3 gezündet und verbrannt, so daß am Brenner ein relativ ausgebranntes Gesamtgemisch mit relativ hohen Temperaturen austritt. Die Sichtwirkung im Abscheider 30 ist sehr hoch, da der Kohlenstaub feucht und grob ist und deshalb auch über die Brüdengasleitung nicht mit transportiert wird.
Das System wird dabei so betrieben, daß mit sehr geringen Zuteilerdrehzahlen die Ventilatormühle beschickt und minimalste Rohkohlemengen am Brenner 36 über einen längeren Betrieb eine zündstabile Flamme bzw. heißo Rauchgase ergeben, so daß der Dampferzeuger angewärmt werden kann bzw. die Hauptbrenner über die austretenden heißen Rauchgase oder die Zündflamme gezündet werden können.
Bei hohen Austrittsges.iiwindigkeiten über die Trommel 3 durch relativ viel Fördergas bzw. durch erhöhten Luftaintritt in den Heißluftkasten 20 wird die Rezirkulationsstufe 53 zu einer Zündung des noch nicht gezündeten Gemisches dadurch führen, daß sich übor den Wirbel eine relativ lange Aufenthaltszeit des Kohlenstaubes einstellt und sich ein brennender Flammenring hält. Je nach Anwärmzustand.der Brennkammer 9 bzw. der Ventilatormühle und der sich einstellenden Temperatur nach Mühle werden durch die zu öffnende Klappe 28 die Kohlenstaubkanäle 15.1; 15.2 freigegeben, so daß über eine größere Leistung der Ventilatormühle jetzt auch besser aufbereiteter Staub zu einem Teil der Hauptbrenner gefördert wird, die über den Zünd- oder Stützbrenner 36 gezündet werden.
Es ist aber auch möglich, beim Anfahren des Dampferzeugers über die Zündöffnung 35 eine elektrische Zündlanze in die Trommel 3 einzuführen bzw. einen kleinen Pilotöl- oder -gasbrenner und das System, wie bisher beschrieben, aber ohne Kohlenstaubfüllung des Abscheiders 30, in Betrieb zu nehmen und zu zünden, derart, daß bei leerem Abscheider 30 und geöffnetem Schieber 33 sofort nach Inbetriebnahme der Ventilatormühle und der Aufgabe von Rohbraunkohle eine geringe Rohbraunkohlemenge mit einem Teil des Fördervolumens, welches mit Sauerstoff stark angereichert ist, über die Staubgasleitung 32, den Abscheider 30, das Einlaufrohr 34 direkt in die Trommel 3 geführt wird und dort von der elektrischen Zündlanze oder dem Pilotbrenner gezündet wird
Fig. β
In den Fallschacht 11 nach Zuteiler 1 ist die Einfallklappe 12 mit der schrägen Schurre 2 angeordnet, welche über eine Schnecke 37 mit der Brüdengasleitung 31 verbunden ist. Die Brüdengasleitung 31, welche in den Abscheider 30 (Fig. 5) mündet, führt in die Rauchgasrücksaugung 13 und ist über einen Schieber 38 absperrbar. Es ist auch möglich, die Brüdengasleitung 31 statt in die Rauchgasrücksaugung 13 über die Brüdengasleitung 39 in einen beliebigen Rauchgaskanal des Dampferzeugers, z. B. in den Rauchgaskanal nach Economiser oder nach Luftvorwärmer oder in die Abgasleitung vor Saugzug des Dampferzeugers einzubinden.
Soll der Dampferzeuger aus dem kalten Zustand angefahren werden, so wird der Zünd· oder Stützbrenner 36 (Fig. 5) über die Zündöffnung 35 mit einem sogenannten Kohleanzünder beschickt und in der schon vorher beschriebenen Weise angewärmt. Die Klappe 12 wird geöffnet und der Zuteiler 1 mit minimalster Drehzahl in Betrieb genommen. Dabei wird sich im Fallschacht 11 vor der Klappe 12 Rohbraunkohle ansammeln. Der Rest der zuviel geförderten Rohbraunkohle wird über die Räumerschurre wieder beseitigt. Über einen Antrieb wird die Schnecke 37 in der Schurre 2 in Betrieb gesetzt, Rohbraunkohle über die Schnecke teilweise vorgebrochan und in die Brüdengasleitung 31 gefördert. Diese fällt durch die senkrecht oder fast senkrecht geführte Brüdengasleitung und durch den Abscheider 30 sowie durch das Einlaufrohr 34 in die Trommel 3 (Fig. 5). Die Trommel 3 bewegt sich mit en.T geringen Drehzahl, die gebrochene Rohbraunkohle wird über den vorher erwähnten Kohleanzünder bzw. durch das sich dort gebildete Zündnest gezündet und brennt in der Trommel 3 während des Drehvorganges aus. Dadurch erwärmt sich die Trommel 3, es bildet sich heißes Gas, das am Brenner 36 ausströmt. Dabei wird über den Heißluftkanal 40 und die Führungen 22; 23 bzw. über zusätzliche Luftzuführung durch die Öffnung 8 in der Zündöffnung 35 Sauerstoff bzw. Luft zugeführt, welche die Verbrennung der Rohbraunkohle und die Verbrennungsrate erhöht.
Bis zu einem bestimmten Vorwärmzustand der Trommel bzw. des Brenners 36 (Fig.5) bzw. der Brennkammer 9 wird über die Klappe 12 und die Schnecke 37 so dieser Zündbrenner 36 mit feuchter Rohbraunkohle betrieben.
Nach einem bestimmten Anwärmzustand kann durch das Anstellen der Einfallklappe 12 das System so betrieben werden, daß teilweise Rohbraunkohle über die Schnecke 37 zum Zünd- oder Stützbrenner 36 (Fig.5) geführt wird und daß gleichzeitig die Ventilatormühle in Betrieb geht und ein Teil der Rohbraunkohle über den Fallschacht 11 o'er Rauchgasrücksaugung 13 in .iie Ventilatormühle fällt, dort analog über den Hauptkohlenstaubkanal 14 und die Staubgasleitung 32 zum Abscheider 30 gefördert wird und somit ein Mischbetrieb von aufbereitetem Kohlenstaub und von Rohbraunkohle in der Trommel 3 stattfindet. Bei
diesem Betrieb wird durch das Abführen der Fördergase über die Brüdengasleitung 31 gleichzeitig beim Durchfallen der Rohbraunkohle vom Fausfall der Schnecke 37 über die Brüdengasleitung diese Rohbraunkohle durch die Fördergase bzw. die Abgase aus dem Abscheider vorgetrocknet.
Bei diesem Betrieb wird der Schieber 38 geöffnet, so daß über den Unterdruck in der Rauchgasrücksaugung 13 das Abgas aus dem Abscheider über die Brüdengasleitung 31 und den geöffneten Schieber 38 in die Rauchgasrücksaugung zurückgesaugt wird.
Es ist aber auch möglich, durch die Brüdengasleitungen 39 das Fördergas der Mühle bzw. das Abgas aus dem Abscheider 30 (Fig. 5) in ein Unterdruckgebiet des Dampferzeugers abzuleiten. Für diesen Fall ist es möglich, die Auftrocknung der Rohbraunkohle und die Versorgung der Trommel 3 mit Verbrennungsluft auch dadurch zu erreichen, daß beim Erstanfahren aus dem kalten Zustand folgendermaßen verfahren wird:
Nach dem Zünden eines Kohleanzünders über die Zündöffnung 35 in der Trommel 3 wird die Ventilatormühle in Betrieb genommen, ohne jfß der Zuteiler 1 in Betrieb geht. Dabei wird über die Rauchgasrücksaugung 13 Rauchgas bzw. kalte Luft aus der Brennkammei 9 angesaugt, über die Ventilatormühle und bei geschlossenen Kohlenstaubkanälen 15.1; 15.2; 15, über die Staubgasleitung 32 und über den Abscheider 30 die Brüdengasleitung 31 und die Brüdengasleitung 39 in ein Unterdruckgebiet des Dampferzeugers gefördert und gleichzeitig ein Teil dieser Rauchgase bzw. dieser kalten Luft über das Einlaufrohr 34 der Trommel 3 als Verbrennungsluft zugeführt. Dabei kann bei geöffneter Klappe 12 und geringer Kohl·. Aufgabe über den Zuteiler 1 sowie Betrieb der Schnecke 37 Rohbraunkohle über die Brüdengasleitung 31 und den Abscheider 1J das Einlaufrohr 34 in die Trommel fallen und dabei gleichzeitig von der über die Brüdengasleitung 31 abgeführten Förderluft vorgetrocknet werden sowie über den Teilstrom der Förderluft vom Einlaufrohr 34 mit Verbrennungsluft so versorgt werden, daß am Zündbrenner 36 eine stabile Flamme brennt und über den Heißluftkanal 40 keine Luft bzw. nur eine geringe Sperrluft für die Trommelführungen 22; 23 zugeführt werden muß (Fig. 5). Dabei besteht der Vorteil, daß mit steigender Temperatur in der Rauchgasrücksaugung 13 die Fördergase, die wegen des relativ hohen Sauerstoffgehaltes gleichzeitig als Verbrennungsluft dienen, mit vorgewärmt werden und somit die Verbrennung im Zündbrenner 36 und die Auftrocknung in der Brüdengasleitung 31 für die Rohbraunkohle unterstützen.
Der Zünd- oder Stützbrenner 36 kann aber auch ohne Betrieb der Trommel 3 als normaler Zündbrenner arbeiten, wenn im Normalbetrieb der Ventilatormühle bzw. bei einem Betrieb mit relativ guter Staubaufbereitung während des Anfahrprozesses die Kanäle 15.1; 15.2 geöffnet sind, der Kohlenstaubkanal 15 teilweise geöffnet ist und über die teilweise geöffnete Klappe 29 und die Staubgasleitung 32 ein Teilstrom von Fördergas-Staub-Gemisch in den Abscheider gefördert wird und relativ stark mit Staub angereichertes Fördergas über das Einlaufrohr 34 durch die Trommel 3 zum Zündbrenner 36 gefördert wird, ohne daß die Trommel 3 dabei in Drehung versetzt wird. Dabei ist die Einblasegeschwindigkeit so hoch bzw. der aufbereitete Kohlenstaub so fein gemahlen und so stark aufgetrocknet, daß er sich in der Trommel nicht absetzt. Es ist aber auch möglich, daß in Abhängigkeit von der Qualität des Kohlenstaubes sich ein Teil dieses Staubes in der Trommel 3 absetzt. Zum üdispiel wird Kohlenstaub bei e!ner hohen Temperatur nach Mühle sehr trocken sein und damit leicht und in der Regel auch sehr gut ausgemahlen, d. h. der Anteil an groben Teilchen wird sehr klein sein. Wenn über die Temperatur nach Mühle relativ niedrig ist und am unteren Grenzwert gearbeitet wird, so wird der Staub feucht sein, wenig aufgetrocknet, schwer und schlechter gemahlen. In diesem Falle kann einmal über ein Signal einer bestimmten Grenztemperatur nach Mühle die Trommel 3 bei Unterschreitung dieser Temperatur nach Mühle in Bewegung gesetzt werden, so daß sich dort Absetzende grobe feuchte Kohlenstaubteilchen nach vorn gefördert werden bzw. ihre Aufenthaltszeit sich erhöht, es ist aber auch möglich, in Abhängigkeit von der Temperatur nach Mühle die Drehzahl der Trommel 3 zu verändern
Flg. 7
Der Zuteiler 1 bzw. eine Abzugsvorrichtung ist unterhalb eines Rohbraunkohlebunkers mit seiner Auslauföffnung direkt in eine Trommel 3 geführt, so daß das Förderband des Zuteilers 1 die Rohbraunkohle direkt in die sich drehende Trommel 3 abwirft. Gleichzeitig ragt in die stirnseitige Öffnung der Trommel 3 das Ende des Kohlenstaubkanals 15 hinein und wirkt als Führung für die Trommel 3, der Finlauf des Kohlenstaubkanals 15, die Trommel 3 und der Einlauf des Zutoilers 1 sind in einen Heißluftkanal 4 bzw. in einen Heißluftkasten 20 voll integriert, so daß sie von Luft umspült werden. Am Austritt der Trommel irt die P.enneröffnung 41 in der Brennkammer 9 angeordnet und unterhalb des Trommelauslaufes befindet sich die Sei: ure 2 mit den Einlaufklappen 12, wobei die Schurre 2 in die Rauchgasrücksaugung 13 mündbt. Die Trommel 3 v/eist die Mitnehinerführung 4 auf.
Die Wirkungsweise ist dabei folgende:
Soll die Ventilatormühle über die Schurre 2 mit Rohbraunkohle beschickt werden, so wird der Zuteiler 1 in Betrieb genommen, die Trommel 3 in Drehung versetzt und über den Heißluftkanal 40 Heißluft in den Heißluftkasten 20 gedrückt. Gleichzeitig wird vom Kohlenstaubkanal 1ö Fördergas der in Betrieb befindlichen Mühle In die Trommel 3 gedrückt. Über den Zuteiler 1 wird Rohbraunkohle in die Trommel 3 abgeworfen, wobei durch das Fördergas aus dem Kohlenstaubkanal 15 mitgeführte feine aufbereitete Staubteilchen 18 sowie auch feine Rohbraunkohleteilchen aus der vom Zuteiler abgeschütteten Rohkohle aufgenommen und durch die Trommel getragen und an der Brenneröffnung 41 in die Brennkammer 9 geblasen. Über den Fördergasstrom wird die Rohbraunkohle, welche als grobe Teilchen 17 auf den Trommelboden fällt, bespült sowie oberflächengetrocknet und über die Mitnehmerführung 4 zum Ausgang der Trommel geführt. Diese fällt über die Einfallklappe 12 und die Schurre 2 in die Rauchgasrücksaugung 13. Beim weiteren Betrieb der Ventilatormühle wird der aufbereitete Kohlenstaubanteil im Kohlenstaubkanal 15 steigen, gleichzeitig steigert die Temperatur des Fördergases nach Mühle, so dafc> eine weitere Aufbereitung der Rohbraunkohle in der Trommel über heiße Gase sowie ein Absetzen grober Kohlenstaubteilchen 17, welche noch nicht von der Mühle voll ausgemahlen worden sind, erfolgt. Diese werden über Schurre 2 und Rauchgasrücksaugung 13 in die Mühle zurückgeführt. Es wird aber auch schon ein erheblicher Teil der Rohbraunkohle, und zwar der feine Teil der Rohbraunkohle, soweit vorgetrocknet, daß dieser durch den Fördergasstrom mitgeführt und als feine Teilchen 18 mit dem Kohlenstaub gemeinsam über die Brenneröffnung 41 in die Brennkammer 9 eingeblasen v/ird. Dadurch wird erreicht, daß die Ventilatormühle von einem Teil der sonst aufzugebenden Rßhbraunkohle schon direkt zur Brenneröffnung 41 gefördert wird. Gleichzeitig wird die Ventilatormühle noch dadurch entlanet, daß ein Teil der Feuchtigkeit der Rohbraunkohle schon durch die Fördergase nach Ventilatormühle vorgetrocknet und dio Gastemperatur nach Mühle bis zur Brenneröffnung 41 weiter abgesenkt wird.
Fig. 8
Für die Sichtung und teilweise Zündung von relativ feinem Kohlenstaub ist die Mitnehmerführung 4 auch axial anzuordnen, so daß Luft oder Fördergas durch die Trommel 3 auch in Längsrichtung zwischen den Mitnehmerführungen 4 strömt. Dies führt dazu, daß bei Drehung der Trommel der sich ablagernde Staub in Drehrichtung an der Trommel 3 nach oben geführt wird und bei seinem Herabfallen mit der Abkippbewegung 48 nur durch die Geschwindigkeit des Fördergases in Förderrichtung transportiert wird und ein Zwangstransport von Kohleteilchen nicht erfolgt. Dies hat zum Vorteil, daß grobe Teilchen, die durch die Fördergeschwindigkeit nicht mitgefördert solange in der Trommel aufbereitet werden, bis sie zünden, ausbrennen und damit leichter geworden sind. Dadurch werden diese ebenfalls zum Ausgang gefördert, da diese durch weitere Auftrocknung und Kräck'.ing entsprechend leichter geworden sind.
Bei dieser Lösung ist gesichert, daß am Austritt der Trommel nur ein vorgegebener Anteil an Grobkorn 17 gefördert wird. Je nach Qualität des Staubes ist die Trommel 3 mit axialen Mitnehmerführungen 4 zu versehen. Flg. 9
Die Trommel 3 ist mit einer Trcrnmelauskleidung 47 isoliert bzw. als wärmespeicherndes Material ausgekleidet. Sie besitzt an ihrem Umfang verteilt Öffnungen 8, welche in Strömungsrichtung zur Brenneröffnung 41 gerichtet sind. Die Trommel 3 wird vom Heißluftkasten 20 eingeschlossen, welcher über den Heißluftkanal 40 versorgt wird. Im unteren Teil dieses Heißluftkastens 20 ist der abgetrennte Unterluftkasten 43 derart angeordnet, daß er den unteren Teil der Trommel mit Luft versorgt, dabei ist über die Klappe 28 die Luftmenge bzw. der Druck im Heißluftkasten 20 und im Unterluftkasten 43 regelbar. Stirnseitig wird die Trommel 3 durch die Stirnwand 45 zum Luftkasten begrenzt, wobei ein Spalt 46 für Spül- und Treibluft 60 frei bleibt. Gleichzeitig wird stirnwandseitig die Schurre 2 in die Trommel geführt sowie zentral die Zündöffnung 35, welche verschließbar ist, in die Schurre 2 bzw. in die Stirnwand 45 eingeführt. Die Brenneröffnung 41 weist die Schräge 61 auf, die über den Luftspalt 54 mit dem Unterluftkasten 43 verbunden ist
Die Wirkungsweise ist dabei folgende:
Soll die Brenneröffnung 41 in Betrieb genommen werden, so wird über die Schurre 2 vorgebrochene Rohbraunkohle, welche z. B. aus einem Rohkohlebunker über ein Schnecke abgezogen und der Schurre 2 zugeführt wird, in dio nicht in Betrieb befindliche Trommel 3 eingleitet. Gleichzeitig wird über den Heißluftkanal 40 vorwiegend Luft, in der Regel Kaltluft, in den Unterlufikasten 43 geleitet. Dies erfolgt dadurch, daß die Klappe 28 den Kanalquerschnitt zum Heißluftkasten 20 zum größten Teil versperrt. Vorher wurde über die Zündöffnung 35 die sich in der nicht drehenden Trommel 3 am Boden anhäufende Rohbraunkchie mit geeigneten Zündhiifen zum Brennen gebracht. Hat sich ein bestimmtes Glutbett gebildet, so v/ird die Trommel 3 mit langsamer Drehung und gleichzeitig die Rohkohlezuteiiung in Betrieb gesetzt. Dabei wird die Luft für die Verbrennung vorwiegend im Bereich des liegenden brennenden Gutes von der Unterseite der Trommel 3 über den Unterluftkasten 43 zugeführt. Dies erfolgt durch den höheren Druck, der sich aufgrund der Stellung der Klappe 28 im Unterluftkasten gegenüber dem Heißluftkasten 20 ausbildet, so wird die Treibluft durch die öffnungen 8 an der Unterseite gedruckt und führt zur Aufwirbelung und Verbrennung des glühenden Gutes an der Unterseite der Trommel 3. Durch den Spalt 46 werden nur geringe Luftmangen als Luftströmung 44 und als Spülluft 60 durch die stirnwandseitigen Luftschlitze in die Trommel eingebracht. Dabei sind die Öffnungen 8 so angebracht, daß die Luftströmung das Kohlegut bzw. das ausbrennende Gut in Richtung der Brenneröffnung 41 transportiert. Je nach Ausbrand werden die feinen Kohleteilchen 18 durch die Treibluft 60 in die Schwebe gebracht, während die groben Teilchen 17 an der Unterseite transportiert sowie durch die Drehbewegung aufgelockert werden und über die Abkippbewegung 48 zurück in den Bereich des Unterluftkastens auf die Unterseite der Trommel fallen. Während des Betriebes wird sich die Trommelauskleidung 47 stark erwärmen und als Zündhilfe für das gesamte System wirken. An dir Brenneröffnung 41 wird vorwiegend ausgebranntes Gut und heiße Rauchgase die Brenneröffnung verlassen. Über den unteren Luftschutz 54 wird am Ende der Schräge 61 die dort ausfeilende Restkohle bzw. der Reststaub aufgewirbelt und noch einmal in die heißen Brenngase gebracht, so daß sie in der Schwebe verbrennen. Gleichzeitig ist am Ausgang der Brenneröffnung 41 am Umfang der Trommel 3 eine Luftströmung 44 vorhanden, so daß ausfallende Kohleteilchen von einem Luftfilm bespült und durch entsprechende Sauerstoffzufuhr verbrennen. Je nach Menge der Gutbeladung der Trommel 3 bzw. je nach Qualität von aufgegebener Rohkohle, Kohlenstaub oder von im Kraftwerksprozeß ausgehaitener Stückkohle wird über die Klappe 28 die Luftzufuhr zum Unterluftkasten 43 und zum Heißluftkasten 20 und damit auch die Luftströmung 44 bzw. die Spül- und Treibluft 60 so geregelt, daß eine maximal gute Sauerstoffzufuhr zum Brenngut gesichert wird und gleichzeitig ein Transport des ausbrennenden Gutes und der Abkippbewegung 48 in Richtung Brennerausganj gesichert ist
Fig. 10
In die Brennkammer 9 ist der Hauptbrenner 16 eingebunden, der über die Kohlenstaubkanäle 15.1; 15.2 und Hauptkohlenstaubkanal 14 mit der Ventilatormühle verbunden ist. Der Hauptbrenner 16 weist den Heißluftkasten 20 mit Heißluftkanal 40 auf. Der Rohkohlebunker 49 mit Bunkerschieber 52 ist mit dem Zuteiler 1 versehen, der in die Rauchgasrücksaugung 13 eingebunden ist. Oberhalb des Zuteilers 1 ist der Zünd- oder Stützbrenner 36 angeordnet, der das Luftmantelrohr 25 aufweist. Dieser ist über den Heißluftkanal 40 mit der Heißluftklappe 50 verbunden. In dem Luftmantelrohr 25 ist die Trommel 3 mit den Mitnehmerführungen 4 drehbar gelagert. Der stirnseitige Eintritt der Trommel 3 ist über die Schnecke 37 mit dem Rohkohlebunker 49 verbunden. Weiterhin mündet stirnseitig in die Trommel 3 der Kohlenstaubkanal 15, der unterhalb der Klappe 28 vom Hauptkohlenstaubkanal 14 abzwuigt. Die Klappe 28 verschließt dabei den Kohlenstaubkanal 15.1 und den Kohlenstaubkanal 15 wahlweise. Weiterhin ist die Klappe 29 zum Verschließen des Kohlenstaubkanales 15.2 angeordnet. Im Bereich der Stirnseite der Trommel befindet sich im Kohlenstaubkanal 15 die Zündöffnung 35, welche ebenfalls verschließbar ist
Die Wirkungsweise ist dabei folgende:
Der Zünd- oder Stützbrenner 36 soll aus dem kalten Zustand angefahren werden. Dabei wird über die Klappe 50 die Luftzufuhr über den Heißluftkanal 40 zum Luftmantelrohr 25 auf ein Minimum eingestellt, so daß nur eine geringe Spül· und Treibluft 60 strömt. Die Trommel 3 befindet sich im Stillstand. Die Schnecke 37 wird in Betrieb genommen und fördert Rohbraunkohle aus dem Rohkohlebunker 49 auf den Boden der Trommel 3, bis tich eine bestimmte Gutmenge angesammelt hat. Danach geht die Schnecke 37 wieder außer Betrieb. Über die Öffnung 35 wird mit einer geeigneten Zündeinrichtung das Rohkohlegut auf der Zündtrommel gezündet, so daß sich ein Glutnest bildet.
Danach wird die Ventilatormühle in Betrieb genommen und durch Hia Klappen 28; 29 die Kohlenstaubkanäle 15.1; 15.2 verschlossen. Dabei wird eine gedrosselte Fördergasströmung 51 über den Kohlenstaubkanal 15 durch die Trommel 3 zum Zündbrenner 36 gesichert, welche als Verbrennungsluft für die glühende Kohle auf der Trommel wirkt. Zeitgleich geht die Schnecke 37 und die Trommel 3 wieder in Betrieb, so daß weitere Rohkohle in die Trommel aufgegeben wird und sich an dem vorhandenen Glühgut entzündet.
Über das sauerstoffreiche Fördervolumen der Ventilatormühle wird der Zündvorgang mit Verbrennungsluft versorgt. Da die Ventilatormühle ohne Rohrbraunkohle nur im Leerlauf betrieben wird und dio Kohlenstaubkanäle 15.1; 15.2 versperrt sind, wird sich ein stark gedrosselter Luftstrom über die Rauchgasrücksaugung 13 einstellen, der mit hoher Sauerstoffkonzentration angereichert ist. Dabei ist es auch möglich, daß über schon gezündete Rohbraunkohle heiße Gase vom Zündbrenner 36 über die Rauchgasrücksaugung 13 angesaugt werden. Über die Drehzahl der Schnecke 37 wird jetzt die Leistung des Zündbrenners 36 weiter gesteigert, wobei die Ventilatormühle ständig den entspiachsnden Luftstrom bzw. die entsprechende Sauerstoffzufuhr sichert. Über eine Flugsichtung durch die Drehung der Trommel 3 wird feiner Kohlenstaub, der sich durch die Auftrocknung der Rohkohle und teilweise Verbrennung gebildet hat, in der Schwebe durch die Trommel 3 getragen und brennt dabei aus. Über die Mitnehmerführung 4 wird grobe Rohbraunkohle transportiert und weiter getrocknet. Die grobe Rohbraunkohle wird als Glutbett im unteren Teil der Trommel 3 bis zur Mündung am Zündbrenner 36 fast vollständig ausbrennen. Wird die Leistung des Brenners 36 weiter erhöht, so kann auch über die Klappe 50 eine Steuerung der Luftzufuhr über den Heißluftkanal 40 zum Luftmantelrohr 25 gesichert werden, so daß auch eine erhöhte Spül- und Treibluft 60 der Trommel 3 und dem Zündbrenner 36 zugegeben wird. Bei einer entsprechenden genügenden Erwärmung der Rauchgasrücksaugung 13 ist es danach möglich, parallel zur Rohbraunkohle, welche über die Schnecke 37 aufgegeben wird, über das Öffnen des Bunkerschiebers 52 den Zuteiler 1 in Betrieb zu nehmen und über die Schurre 2 der Rauchgasrücksaugung 13 weitere Rohbraunkohle zuzuteilen, die als aufbereiteter Kohlenstaub über den Hauptkohlenstaubkanal 14 dem Kohlenstaubkanal 15 und der Trommel zugeführt wird. Dadurch wird die Trommel 3 kombiniert mit nufbereitetem Kohlenstaub und Rohbraunkohle betrieben. Je nach Vorwärmzustand der Rauchgasrücksaugung 13 und je nach Verbrennungszustand in der Trommel 3 wird danach die Klappe 29 geöffnet, so daß über den Kohlenstaubkanal 15.2 der Brenner 16 teilweise in Betrieb geht und über das teilweise Öffnen des Kohlenstaubkanals 15.1 durch die Klappe 28 auch ein Teilstrom an Fördergas-Staub-Gemisch über den Kohlenstaubkanal 15 zur Trommel 3 und über den Kohlenstaubkanal 15.1 zum Brenner 16 gesichert ist. Es ist aber auch möglich, über die Drehzahl der Trommel 3 die Leistung des Brenners 36 zu regeln und über entsprechende Drosseleinrichtungen der Klappe 28 und der Klappe 50 die Luftzufuhr bzw. die Staubzufuhr oder die Zufuhr an sauerstoffreichem Fördergas entsprechend der Leistung des Brenners 36 anzupassen
Flg. 11
Die benachbarten Dampferzeuger weisen die Bronnkammern 9; 9.1 und die Kohlenstaub-Hauptbrenner 16; 16.1 mit den dazugehörenden, in die Mühle führenden Kohlenstaubkanälen 15; 15.1; 15.2; 15.3 auf. L>ie Hauptbrenner 16; 16.1 besitzen die Heißluftkästen 20; 20.1 mit den Heißluftkanälen 40; 40.1.
Die Kohlenstaubkanäle 15.1; 15.2 sind derart miteinander verbunden, daß zwischen den Umlenkungen der Kohlenstaubkanäle 15.1; 15.2 die Trommelführungen 22; 23 mit den Schiebern 38; 38.1 die drehbare Trommel 3 angeordnet ist. Die Kohlenstoubkanäle 15.1; 15.2 sind mit den Klappen 28; 29 versehen. Die Trommel 3 besitzt die Mitnehmerführungen 4 und wird durch das Luftmantelrohr 25 eingekleidet, das über Heißluftkanäle mit dem die Klappen 50; 50.1 aufweisenden Heißluftkanal 40; 40.1 verbunden ist
Die Wirkungsweise ist dabei folgende:
Die Mühle des Brenners 16 befindet sich in Betrieb. Soll die Brennkammer 9.1 mit dem Brenner 16.1 in Betrieb genommen werden, so wird folgende Schaltung vorgenommen: Die Mühle des Brenners 16.1 ist außer Betrieb, die Klappe 29 verschließt den Kohlenstaubkanal 15.2, die Klappe 50.1 öffnet den Heißluftkanal zum Brenner.16.1, die Schieber 38; 38.1 sind geöffnet, die Klappe 28 verschließt den oberen Teilbrenner 16, die Klappe 50 ist halb geöffnet, so daß aus dem Heißluftkanal 40 zum Brenner 16.1 und zum Brenner 16 strömt bzw. Luft in das Luftmantelrohr 25 gelangt. Die Trommel 3 wird in Betrieb genommen, so daß über die Mitnehmerführungen ein Transport von grobem Staub von Kohlenstaubkanal 15.1 zu Kohlenstaubkanal 15.2 erfolgt.
Durch die Stellung der Klappe 28 wird erreicht, daß das von der Mühle kommende Fördergas-Kohlenstaub-Gemisch des Kanals 15.1 umgeleitet und über die Trommelführung 22, die Trommel 3 und den oberen Hauptbrenner 16.1 in die Brennkammer 9.1 geblasen wird.
Dabei ist das Kohlenstaub-Fördergas-Gemisch heiß, stark aufgetrocknet und besitzt eine zündwillige Zusammensetzung. Gleichzeitig wird Heißluft über den Heißluftkanal 40 in das Luftmantelrohr 25 und in den Heißluftkaston 20.1 geleitet, so daß sich am Brenner 16.1 eine zündstabile Flamme bildet. Abgelagerte grobe Kohlenstaubteilchen in der Trommel 3 werden über die Mitnehmerführung 4 in Richtung des Brenners 16.1 gefördert oder verbrennen während des Fördervorganges in der Trommel und werden als ausgebrannte Teile über den Gasstrom mitgenommen. Nach entsprechendem Vorwärmzustand und nach Abschluß des Anfahrvorganges der Brennkammer 9.1, welche aus dem kalten Zustand hochgefahren wurde, wird die Trommel durch Schließen der beiden Schieber 38; 38.1 getrennt. Es ist aber auch möglich, vorher schon die Mühle der Brennkammer 9.1 in Betrieb zu nehmen und einen Teil Fördergas-Staubstrom über den Kohlenstaubkanul 15.3 zu fördern, so daß dieser gedrosselte Fördergas-Staubstrom, weicherstark mit Feinstaub angereichert ist, durch die vom Kohlenstaubkanal 15.1 über die Trommel geförderten zündfähigen Kohlenstaub-Fördergas-Gemische des oberen Brenners 16.1 gezündet werden. Danach wird bei entsprechendem Anfahrzustand die Klappe 29 so weit verstellt, daß der Kohlenstaubkanal 15.2 vollständig zum oberen Teilbrenner 16.1 frei wird. Soll dieser Anfahrvorgang in umgekehrter Richtung erfolgen, d. h., die Brennkammer 9.1 Ist in Betrieb und die Brennkammer 9 soll angefahren werden, so muß bei umgekehrter Schaltfolge die Trommel 3 in entgegengesetzter Drehrichtung arbeiten, so daß ablagernde Kohlenstaubteilchen vom Kohlenstaubkanal 15.2 zum oberen Teilbrenner 16 gefördert werden
Fig. 12
Die benachbarten Brennkammern 9; 9.1 weisen die Rauchgasrücksaugungen 13; 13.1 mit den Fallschächten 11; 11.1 und den Zuteilern 1; 1.1 auf.
versehen und über die Trommel 3 miteinander verbunden. Oberhalb der Trommelführungen 22; 23 sind schräge Schurren 2; 2.1in die Fallschäclite 11; 11.1 eingeführt, welche mit Einfallklappen 12; 12.1 versehen sind. Die Trommel 3 besitzt
derRauchgasrücksaugung 13 ist in Betrieb, so wird folgendermaßen geschaltet: Die Mühle dor Rauchgasrücksaugung 13.1 wirdin Betrieb genommen und die Schieber 38; 38.1 geöffnet. Damit wird durch die Saugwirkung der Mühle der
dort in die Rauchgasrücksaugung 13.1 gesaugt.
daß in der Mühle der Rauchgasrücksaugung 13.1 ein zündfähiges Gemisch erzeugt und an den Hauptbrennern zur Vorwärmungder Brennkammer 9.1 eingeblasen wird.
unterbrechen, so daß ein erhöhter heißer Rauchgasstrom aus der Brennkammer 9 gesichert ist. Bei dieser Fahrweise kann die
einem geschlossenen Rauchgasschieber vor Mühle bzw. bei außer Betrieb befindlicher Mühle der Rauchgasrücksaugung 13 dasheiße Rauchgas der Rauchgasrücksaugung 13ausder Brennkammer 9 vollständig in die Mühle der Rauchgasrücksaugung 13.1über die Trommel 3 gesaugt und die Rohkohle des Zuteilers 1 vollständig über die Trommel 3 zur Mühle der
analoge Weise (Fig. 2 bis 10) anzuordnen. Dabei ist es auch denkbar, daß die Trommeln 3, die nur an einem Dampferzeugetangeordnet sind, mit Fördergas-Staub-Gemisch oder Rohkohle oder heißen Rauchgasen des benachbarten Dampferzeugersbeaufschlagt werden.
1. Es wird eine vollständige Verbrennung von Kohlenstaub und Rohbraunkohle an Dampferzeugern gesichert.
2. Schon im Brenner wird eine Verringerung der Aufenthaltszeit von schlecht zündenden, lange verbrennenden Braunkohlenstaubteilchen erreicht.
3. Im Sichter-Brenner-System der Trommel wird eine Selektierung der Korngröße des Brenngutes gesichert und die Aufenthaltszeit zur Auftrocknung und Zündung des Brennstoffes der Korngröße angepaßt.
4. Es kann Rohbraunkohle wahlweise mit Kohlenstaub oder anderem grobkörnigem Brenngut (Müll, Abprodukte) zur Zündung und Verbrennung in Zündbrennern von Dampferzeugern und anderen Wärmeanlagen beim Anfahrbetrieb genutzt werden.
5. Das Anfahren von Dampferzeugern ist ohne Öl oder Gas oder den Betrieb von Ventilatormühlen möglich.
6. Es kann extrem schlechte Brennstoffqualität mit hohem Aschegehalt und niedrigem Heizwert verbrannt werden.
7. Die Qualität des Brennstoffes kann starken Schwankungen unterworfen werden, da über die Drehgeschwindigkeit der Trommel die Aufenthaltszeit des Brenngutes geregelt werden kann.
8. Die Ventilatormühle kann von Feingut entlastet werden und ihre Leistung bzw. Gesamtleistung pro Mühlensystem erhöht werden.
9. Die Kohlenstaubkanäle nach Ventilatormühle und der Sichter werden von Grobkorn und Marken Kohlenstaubanreicherungen entlastet.
10. Bei Störungen der Kohlezufuhr oder der Staubzufuhr kann über Zusatzeinrichtungen oder von Hand jegliches Brenngut über Zündöffnungen der Trommel aufgegeben und so eine Zündung und Anfahren von Wärmeonlagen gesichert werden. Bei extrem aschehaltigen Rohbraunkohlen kann der Dampferzeuger über die Brenner direkt nur mit Rohbraunkohle ohne Ventilatormühlenbetrieb in Betrieb gehen und auf Teillast gefahren werden.
11. Bei Ausfall der Ventilatormühlen kann ein Brennerbetrieb über Direktzufuhr von Rohbraunkchle gesichert werden.
12. Es wird Zündbrennstoff, öl und Gas eingespart.
13. Kohlenstaubzündbrenner-Ab'icheider- und Bunkeranlagen können auch bei feuchten Stäuben oder mit durch Kondensationswasser eingeschwemmten Staubmengen betrieben werden.
14. Eine langsame Verbrennung mit niedrigen Temperaturen und/oder unter O2-Mangol zur NOx-armen Brenngaserzeugung ist möglich.
15. Es kann viel Asche über die Trommel abgefahren werden. Die Njchschaltheizflächen und das Abgas werden von Asche und Schlacke entlastet.
16. Es wird die SO2-Bildung verringert. Schwefelhaltige Teilchen werden über die Trommel direkt abgefahren.
Claims (35)
1. Verfahren zur Aufbereitung von Rohkohlen für eine Kohlenstaubfeuerung, insbesondere in einem Dampferzeuger, gekennzeichnet dadurch, daß mit einem großen Korngrößenbereich bemahlener und getrockneter Kohlenstaub und/oder gebrochene Rohkohle mit einem gasförmigen Förderund Wärmeträgermedium in eine drehbare Trommel eingetragen und die Fördergeschwindigkeit soweit abgebremst wird, daß die feinen Teile mit dem Medium in der Schwebe durch die Trommel transportiert und die groben Teile abgelagert, durch die Bewegung der Trommel transportiert, thermisch behandelt und/oder gezündet und/oder verbrannt werden und mit dem Medium, den feinen Teilchen und dem durch Verbrennen erzeugten Brenngas aus der Trommel ausgetragen werden.
2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein in Kohlenstaubmühlen erzeugtes Kohlenstaub-Rauchgas-Gemisch oder grobes Grießrücklauf-Gemisch eingetragen wird.
3. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein in Kohlenstaubmühlen erzeugtes Kohlenstaub-Rauchgas-Gemisch und vorgebrochene Rohkohle vom Zuteiler der Feuerung in die Trommel eingetragen werden.
4. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß vorgebrochen* Rohkohle vom Zuteiler der Feuerung sowie Rauchgas und/oder Heißluft in die Trommel einget u en werden.
5. Verfahren nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß ausgehaltene Stückkohle, Briketts, Brikottabrieb sowie andere feste Brennstoffe in die Trommel eingetragen werden.
6. Verfahren nach Punkt 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß das Gemisch in einen Rauchgaskanal, in einen Kohlenstaubkanal, in eine Rauchgasrücksaugung, in einen Kohlenstaub- und/oder-Zünd- und/oder -Stützbrenner gefördert wird.
7. Verfahren nach Punkt 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß das Gemisch in der Brennkammer mit oder ohne Sekundärluft verbnnnt wird.
8. Verfahren nach Punkt 1 und 7, gekennzeichnet dadurch, daß die groben Teile am Trommelaustritt mit Sekundärluft aufgewirbelt werden.
9. Verfahren nach Punkt !,gekennzeichnet dadurch, daß die groben Teile in die Rauchgasrücksaugung gefördert werden.
10. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die groben Teile im Gegenstrom zum Förder- und Wärmeträgermedium durch die Bewegung der Trommel gefördert werden.
11. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die groben Teile in den Grießrücklauf der Kohlenstaubmühle gefördert werden.
12. Verfahren nach Punkt 2 und 11, gekennzeichnet dadurch, daß der Grießrücklauf mit Heißluft in die Trommel eingetragen wird.
13. Verfahren nach Punkt 1 zum Anfahren einer Feuerungsanlage, gekennzeichnet dadurch, daß die Trommel im Ruhezustand durch einen festen Brennstoff angewärmt, gebunkerter aufbereiteter Kohlenstaub und Heißluft in die Trommel aufgegeben sowie die Trommel in Betrieb genommen wird und daß danach die Kohlenstaubmühle in Betrieb genommen und das erzeugte Kohlenstaub-Rauchgas-Gemisch in die Trommel gefördert wird.
14. Verfahren nach Punkt 1 zum Anfahren einer Feuerungsanlage, gekennzeichnet dadurch, daß die Trommel im Ruhezustand durch einen festen Brennstoff angewärmt, gebrochene Rohbraunkohle mit Heißluft in die Trommel aufgegeben sowie die Trommel in Betrieb genommen wird und daß danach die Kohlenstaubmühle in Betrieb genommen und das erzeugte Kohlenstaub-Rauchgas-Gemisch in die Trommel gefördert wird.
15. Verfahren nach Punkt 13 und 14, gekennzeichnet dadurch, daß ein Teil des erzeugten Kohlenstaub-Rauchgas-Gemisches in den Kohlenstaub-Hauptbrenner gefördert wird.
16. Verfahren nach Punkt 13 und 14, gekennzeichnet dadurch, daß aufbereiteter gebunkerter Kohlenstaub zusätzlich in die Trommel aufgegeben werden.
17. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß daß das Kohlenstaub-Rauchgas-Gemisch und/oder Heißluft über radiale Öffnungen der Trommel ausgegeben wird.
18. Verfahren nach Punkt 1 bis 17, gekennzeichnet dadurch, daß das Kohlenstaub-Rauchgas-Gemisch und/oder gebrochene Rohbraunkohle aus dem Mühlen-Brenner-System über die Trommel in ein benachbartes Mühlen-Brenner-System gefördert werden.
19. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1 bis 18, gekennzeichnet dadurch, daß eine drehbare Trommel mit an der Innenwand angeordneten Mi*nehmerführungen in einem Kohlenstaubkanal, einem Rauchgaskanal, einer Rauchgasrücksaugung oder einem Brenner angeordnet ist.
20. Anordnung nach Punkt 19, gekennzeichnet dadurch, daß die Trommel als nebeneinander angeordnete Teiltrommel ausgebildet ist, wobei die Trommeln entgegengesetzt angeordnete Mitnehmerführungen aufweisen.
21. Anordnung nach Punkt 19 und 20, gekennzeichnet dadurch, daß die Trommel in einem Luftkasten angeordnet und über Klappen mit der Kaltluft- und/oder Heißluftzufuhr verbunden ist.
22. Anordnung nach Punkt 19 und 20, gekennzeichnet dadurch, daß die Trommel schraubenförmige, schräg angestellt oder in Längsrichtung parallele Mitnehmerführungen aufweist.
23. Anordnung nach Punkt 19 und 20, gekennzeichnet dadurch, daß die Trommel am inneren und/ oder äußeren Umfang mit Isolier- oder/und wärmespeicherndem Material ausgekleidet ist.
24. Anordnung nach Punkt 19, gekennzeichnet dadurch, daß am Ausgang der Trommel ein Brennermund mit Rücksprungstufe angeordnet ist.
25. Anordnung nach Punkt 19, gekennzeichnet dadurch, daß die Brennstoffzuteiler direkt in die Trommel eingebunden sind.
26. Anordnung nach Punkt 19, gekennzeichnet dadurch, daß der Kohlenstaubkanal nach Kohlenstaub-Ve'itilatormühle direkt in die Trommel eingebunden ist.
27. Anordnung nach Punkt 24, gekennzeichnet dadurch, daß am unteren Teil des Brennermundes ein schräger Auslauf für aus der T ommel abgeworfenes Brenngut und/oder unterhalb ein Luftschlitz zur Aufwirbelung des abgeworfenen Brenngutes angeordnet ist.
28. Anordnung nach Punkt 19, gekennzeichnet dadurch, daß am äußeren Umfang des Brennermundes luftbeaufschlagte Drallschaufeln angeordnet sind.
29. Anordnung nach Punkt 19, gekennzeichnet dadurch, daß am Brennermund elektrische Zündeinrichtungen angeordnet sind.
30. Anordnung nach Punkt 19, gekennzeichnet dadurch, daß der Kohleeinfallschacht nach Zuteiler eine Klappe aufweist, an die über eine Schurre oder eine Schnecke die Trommel eingebunden ist.
31. Anordnung nach Punkt 19, gekennzeichnet dadurch, daß der Rohbraunkohlebunker über eine Schurre, Schnecke oder einen Zuteiler mit der Trommel verbunden ist.
32. Anordnung nach Punkt 30 oder 31, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen Zuteiler, Klappe oder Schnecke rnd Trommel eine Brüdengasleitung und/oder Staubbunker mit Einlaufrohr zwischengeschaltet ist.
33. Anordnung nach Punkt 19, gekennzeichnet dadurch, daß die Dreh- und Lagervorrichtung zum Drehen der Trommel innerhalb und deren Antrieb außerhalb des Luftkastens angeordnet ist.
34. Anordnung nach Punkt 19, gekennzeichnet dadurch, daß die Trommel waagerecht oder unter einem Winkel bis 30° angeordnet ist.
35. Anordnung nach Punkt 19 bis 33, gekennzeichnet dadurch, daß die Trommel umsteuerbar in die Kohlenstaubkanäle benachbarter Mühlen-Brenner-Systeme eingebunden ist.
Priority Applications (2)
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| DD27828785A DD268985A1 (de) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | Verfahren und anordnung zur aufbereitung von rohkohle fuer eine kohlenstaubfeuerung, insbesondere fuer einen dampferzeuger |
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Applications Claiming Priority (1)
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