DD296340A5 - Verfahren und anordnung zur aushaltung und selektierung von unvollstaendig ausgebrannten bestandteilen aus nassasche - Google Patents

Abstract

Ziel der Erfindung ist es, unvollstaendig ausgebrannte Bestandteile der Asche, die sich in Entaschungstrichtern der Brennkammer und des 3. Zuges ansammelt, von anderen Bestandteilen (Schlacke, Asche, Sand) abzutrennen und unmittelbar danach dem Mahlprozesz fuer Braunkohle zuzufuehren. Die Erfindung ist im wesentlichen gekennzeichnet durch eine erste Windsichtung der Asche unterhalb der Entaschungstrichter, eine Verwirbelung der in der ersten Windsichtung suspendiert ausgetragenen Asche-Fraktion mit gleichzeitiger suspendierten Abscheidung einer weiteren Asche-Fraktion, aus der dann in einer zweiten Windsichtung unvollstaendig ausgebrannte Bestandteile gewonnen und dem Verbrennungsprozesz des Dampfkessels zugefuehrt werden. Figur{Verfahren; Anordnung; Aushaltung; Selektion; Bestandteile, unvollstaendig ausgebrannt; Windsichten; Brennkammer-Asche; Kohlekraftwerk; Abgas; Abscheidekammer; Wirbelkammer}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Asche, die in mit Braunkohlenstaub befeuerten Großkraftwerken in den Trichtern von Brennkammern und Rauchgaszügen der Dampferzeuger anfällt, in mit Wasser gefüllten Trögen gelöscht und mit in den Trögen angeordneten Kratzförderern abtransportiert wird.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bei den mit Braunkohlenstaub befeuerten Großkraftwerken enthält die Naßasche in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Rohbraunkohle technologisch bedingt mehr oder weniger unvollständig ausgebrannte Bestandteile.

Es liegt im ökonomischen Interesse, diese unvollständig ausgebrannten Bestandteile der Naßasche einer energetischen oder anderen Verwertung zuzuführen. Dies bedarf deren Selektion zumeist in einer mechanischen Aufbereitung am günstigsten noch am Anfallort, um den vorhandenen zentralisierten Massentransport der Naßasche zumeist auf Deponien nicht noch zu komplizieren, zumal die zu bewältigenden Massen an Naßasche erheblich sind.

Es gibt unterschiedliche Vorschläge und teils auch realisierte Praktiken zur Aushaltung und Verwertung unvollständig ausgebrannter Bestandteile der Naßasche speziell oder auch Asche schlechthin.

Zum einen ist es bekannt, die gesamte anfallende Naßasche ohne Aufbereitung, d. h. mit all ihren Bestandteilen, der zu verfeuernden Rohbraunkohle dosiert zuzuteilen, zu vermischen, zu vermählen und über die Brenner in den Feuerraum einzublasen (DD 109792, DD 117968, DD 117823, DD 122580, DD 122581, DD 222676).

Diese Verfahrensweise hat den großen Nachteil, daß auch die nicht mehr energetisch nutzbaren Anteile ein weiteres Mal durch die Feuerungsanlage hindurchgeschleust werden und so zusätzlich Verschleiß verursachen und Transportaufwand erfordern.

Zum anderen ist es bekannt, die anfallende Naßasche einer Aufbereitung zu unterziehen mit dem Ziel, die unvollständig ausgebrannten Bestandteile auszuhalten und nur diese allein einer nochmaligen Verbrennung, zumeist in Mischung mit der üblichen Rohbraunkohle zuzuführen. Dies kann entweder entfernt vom Feuerraum oder unmittelbar am oder unterhalb des Feuerraumes erfolgen.

Zum ersten Fall erfolgt die Abtrennung unverbrannter Anteile auf Grund ihrer Schwimmfähigkeit, z.B. in einem Absetzbecken der Spülentaschung für Naßasche, indem an einem wehrähnlichen Überlaufeines Absetzbeckens die mit überlaufenden und damit unvollständig ausgebrannten Bestandteilen der Naßasche in Rückhaltesieben oder anderen Fangvorrichtungen zur Aushaltung gebracht werden (DD 120963,125580,125602,129048,135609). Zum gleichen Fall erfolgt die Abtrennung der unvollständig ausgebrannten Bestandteile ebenfalls auf Grund deren Schwimmfähigkeit, indem ein Kratzerband indem Absetzbecken angeordnet ist und mit seinem Obertrum nur die schwimmfähigen Bestandteile der Naßasche herausfördert.

In einem anderen Fall erfolgt nach DD 242667 die Abtrennung der unvollständig ausgebrannten Bestandteile am Ausfallort im Anfallzustand in einer Verfahrensweise, indem nach Abzug der Naßasche mit der Naßentaschungsanlage mechanisch abgetrennt, in einem Brüden-Gas aufgetrocknet und der darin enthaltene Rest-Kohlenstaub an den unverbrannten Anteilen adsorbiert wird. Die so ausgehaltenen unverbrannten und aufgetrockneten Bestandteile der Naßasche werden der Rohbraunkohle im Zuge ihrer Trockenmahlung beigemischt.

Als Vorrichtung zu der eben dargestellten bekannten Verfahrensweise sind vorgesehen ein Trennkanal mit Wirbler, in dem spezifisch leichtere Bestandteile der Naßasche vermittels Sichtung mit heißen Rauchgasen des zweiten Zuges abgetrennt, in einem Zwischenbunker mit einem Brüdengas nachgetrocknet und schließlich dem Zuteiler für Rohbraunkohle vor ihrer Trockenvermahlung zugeführt werden. Hierbei ist als Nachteil anzuführen, daß in dem Anteil unvollständig ausgebrannter Bestandteile auch sehr feinkörnige Anteile von Sand und Asche gelangen und daß zur Trocknung und Trennung ein hoher Rohrleitungsaufwand erforderlich ist.

Zur Vermeidung der bei DD 242667 auftretenden Nachteile wurde eine Vorrichtung vorgeschlagen, die Naßasche unmittelbar nach Verlassen des Naßaschebandes im in Wasser suspendierten Zustand aufzubereiten, indem in einem Schwemmkanal mit Düsenwirbler zunächst gröbere, nicht schwimmfähige Anteile nach unten abgeführt, die abgeschwemmten Anteile erneut in einem Hydrozyklon (Zylinderabscheider) in der Weise zur Auftrennung bringt, daß schwimmfähige Anteile in ein zentralliegendes Standrohr abfließen, während nicht mehr schwimmfähige Anteile, so auch feinkörnige Sand- und Ascheanteile, im kegligen Bodenteil des Zyklons abgeleitet werden.

Der Nachteil aller genannten Verfahren besteht im großen Platzbedarf sowie anlagentechnischen Aufwand. In den Dampfkessel integrierte Abbrandeinrichtungen bedingen eine Veränderung der Brennkammertrichter, sind thermisch hoch belastet, benötigen gesteuerte Luftzufuhr und sind wartungsmäßig aufwendig. Bei einer Naßascherückführung in der Feuerung bestehen die Nachteile vor allem in dem zusätzlichen Verschleiß an den Mahl- und Feuerungsanlagen infolge des mehrfachen Sandumlaufes sowie in dem wärmetechnischen Verlust durch das Ablöschen höherer Mengen an Asche/Unverbranntem im Kratzerband.

Ziel der Erfindung

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren einschließlich der Anordnung sollen die Mängel am Stand der Technik weitgehend beseitigt sein.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, daß die anfallenden Brennkammeraschen des ersten sowie des zweiten Zuges über eine Einrichtung als Gesamtmenge so abgezogen werden, daß die Schlackenanteile nicht erfaßt werden, die abgezogenen Asche-Unverbranntenanteile-Menge ungelöscht getrennt wird und der Unverbranntenanteil (Xylit) der Mahlanlage zugeführt wird. Dies wird erfindungsgemäß wie folgt erreicht:

An den Trichter-Unterteilen von Brennkammer und Zügen sind seitliche Schlitze vorgesehen, aus denen Fördergas (Brennkammergas) strömt. Die dort mit dem Fördergas weggetragenen Xylit-Ascheteilchen gelangen in eine mit Feuerraumgasen beaufschlagte Wirbelkammer, wo Asche und Sand vom Xylit und Unverbranntem über eine Einblaseschicht getrennt wird.

Aus der Wirbelkammer gelangen die relativ leichten Xylit-Unverbrannten Teilchen, teilweise noch ausbrennend, in eine Abscheidekammer. Diese Kammer ist so bemessen, daß die Gasgeschwindigkeit sehr gering ist. Die bis dahin mitgetragenen leichten Teilchen aus der Wirbelkammer als Vorkammer fallen aus und werden von dort in die Mahlanlage des Dampfkessels geleitet. Der in der Abscheidekammer in Brennkammergasen suspendiert verbleibende Staub wird in die Brennkammer oder Nachschaltheizflächen eingeblasen. Die Wirbelkammer (Vorkammer der Trennkammer) weist einen mit Rauchgasen beaufschlagten Düsenboden auf. Mit Hilfe der dort eingeblasenen Rauchgase wird innerhalb der Wirbelkammer im Inertgasbetrieb eine Selektierung von Asche und Ünverbranntem so eingeregelt, daß Asche und Sand im unteren Teil der Wirbelkammer ausgetragen, die unverbrannten Teilchen hingegen in die Abscheidekammer gelenkt werden. Die Selektierung und Abscheidung erfolgt im Heißgasbetrieb ohne Ablöschvorgang. Alle Gasanteile, wie Fördergas, Wirbelbettgas und Abbrandgas des Unverbrannten sind Brennkammergase und werden als Dampfkessel-Kreislaufgase umgewälzt.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung, die einen Dampferzeuger im Prinzip veranschaulicht, näher erläutert. Der Dampfkessel 1 weist eine Brennkammer 2, einen zweiten Zug 3 sowie Entaschungstrichter 4; 5 der Brennkammer 2 und des zweiten Zuges 3 auf. Unterhalb der Entaschungstrichter 4; 5 sind jeweils eine Abscheidekammer 6; 7 angeschlossen, die über eine waagerechte Windsichtstrecke verfügen. Zu diesem Zweck sind auf einer Seite Einblaseleitungen 8.2; 9.2 für durch Gebläse 8.1; 9.1 vorverdichtete Abgase 39, die vom Rauchgaskanal des Dampfkessels 1 abgezweigt werden, vorgesehen. Auf der anderen Seite der Abscheidekammern 6; 7 befinden sich Fangtrichter 10.1 zur Ableitung der Rauchgase, in denen feinere Sand-, Asche- und unvollständig ausgebrannte Anteile 38 suspendiert sind, über Transportleitungen 10.2 zu einer Wirbelkammer 14. Die Abscheidekammern 6; 7 besitzen unten Trichter 36; 37 zum Sammeln und Weiterleiten von Schlacke- und groben Sandanteilen 35 über Entaschungsleitungen 11; 12 in ein Naßascheband 13. Die Wirbelkammer 14weist einen Düsenboden 15 auf, über den durch Gebläse 19 vorverdichtete und über einen Zuleitkanal 18 zugeführte Abgase 39 eingeleitet werden. Wenig über dem Düsenboden 15 befinden sich an der Wandung der Wirbelkammer 14 Abzugsfangtrichter 16zum Ableiten der in einer Wirbelschicht 42 zurückbleibenden Fraktion der feineren Sand-, Asche- und unvollständig ausgebrannte Anteile über einen Ableitkanal 17 auf das Naßascheband 13. Die Wirbelkammer 14 schließt oben mit einem Schrägdach 20 ab, das in Verbindung mit einem Seitenteil 21 eine seitliche Austrittsöffnung 22 für die über den Düsenboden 15 eingedüsten Abgase 39 frei läßt. Die Austrittsöffnung 22, ist mit Leiteinbauten 23 versehen ist, mündet in eine Abscheidekammer 24. Innerhalb der großräumigen Abscheidekammer 24 befinden sich Leit- und Pralleinbauten 25. Das Unterteil der Abscheidekammer 24 weist einen Sammeltrichter 26 auf, aus dem sich abgesetzte und unvollständig ausgebrannte Bestandteile über eine Zuleiteinrichtung 27 und Transportleitung 28 in die Mahlanlage 29 des Dampfkessels 1 für Rohbraunkohle abgezogen werden können. Im Oberteil der Abscheidekammer 24 befindet sich eine Öffnung 30, über die die Abgase 39 mit suspendierten Stäuben über eine Leitung 31 und Einblaseeinrichtung 32 in die Brennkammer 2 abgeleitet werden können. Die Verfahrens- und Wirkungsweise des Verfahrens bzw. der Anordnung ist folgende:

Innerhalb der Abscheidekammern 6; 7 werden die aus den Entaschungstrichtern 4; 5 einfallenden Bestandteile einer groben Windsichtung unterzogen, wobei Schlacke- und grobe Bestandteile 35 nach unten ausfallen und auf das Naßascheband 13 gelangen, während feinere Sand-, Asche-und unverbrannte Anteile 38 mit dem Druckgas 34 (Trenngas) in die Wirbelkammer 14 geblasen werden.

Mittels der Abgase 39, entnommen aus dem Heißgasgebiet 40 des zweiten Zuges 3 und/oder nach dem Elektrofilter 41, erfolgt eine Verwirbelung der eingeblasenen Bestandteile 38. Die relativ leichten und unverbrannten Anteile 33 einschließlich Staubanteile 43 gelangen über die oben liegende Austrittsöffnung 22 bei gleichzeitigem Ausbrand mit Wärmeentbindung in die Abscheidekammer 24, während relativ schwerere und massenbehaftete Sand- und Ascheanteile 45 über den Abzugsfangtrichter 16 und Ableitkanal 17 aus dem unteren Gebiet der Wirbelschicht 42 der Wirbelkammer 14 auf das Naßascheband gelangen.

Die großvolumige Abscheidekammer 24 mit den Leit- und Pralleinbauten 25 bewirkt eine beruhigte Kammerströmung 44, wobei die unvollständig ausgebrannten Anteile 33 in den Sammeltrichter 26 fallen und von dort, teilweise noch glimmend und ausbrennend, über die Zuteileinrichtung 27 und Transportleitung 28 zur erneuten Vermahlung und Aufbereitung zur Mahlanlage 29 gelangen. Staubanteile 43 (Feinstasche und Feinstanteile von unvollständig Ausgebranntem), die innerhalb der Abscheidekammer 24 nicht ausfallen, gelangen über die Leitung 31 und Einblaseeinrichtung 32 erneut in die Brennkammer 2. Durch die Abfuhr der unvollständig ausgebrannten Anteile 33 in die Mahlanlage 29 und durch Einleitung von nicht abgeschiedenen Staubanteilen 43 über die Einblaseeinrichtung 32 in die Brennkammer 2 erfolgt ein ständiger Ausbrandumlauf, ohne daß die noch glimmenden Teilchen der unvollständig ausgebrannten Anteile 33 abgelöscht oder an der Wärmeentbindung gehindert werden. Somit durchlaufen die unvollständig ausgebrannten Anteile 33 den Prozeß bis zum vollständigen Abbrand. Gleichzeitig werden Staubanteile mit unverbrannten Abriebteilchen aus der Abscheidekammer 24 erneut der Brennkammer 2 zugeführt.

Mit der Beströmung der gesamten Anlage mit Abgas 39 als Inertgas besteht ein gesicherter Betrieb.

Es ist auch möglich, daß die Wirbelkammer 14 als Teil des Entaschungstrichters 6; 7 der Brennkammer 2 bzw. des zweiten Zuges ausgebildet ist

Als Vorteile gelten

- kein energetischer Verlust durch Ablöschen,

- Verlängerung des Abbrandweges für unvollständig ausgebrannte Bestandteile 33,

- geringe Asche-Sandbelastung der Mahlanlage 29,

- Inertgas-Betriebsweise bei ständigem Abbrand,

- mehrmaliger Abbrandumlauf,

- geringer Verschleiß im Abscheidesystem durch geringe Sandbelastung.

Claims (9)

1. Verfahren zur Aushaltung von unvollständig ausgebrannten Bestandteilen aus Brennkammeraschen, die sich in Entaschungstrichtern von Brennkammern und Zügen von mit Braunkohlenstaub befeuerten Großkraftwerken absetzen, wobei die ausgebrannten Bestandteile nach ihrer Aushaltung der Rohbraunkohle unmittelbar vor ihrer Trockenmahlung zu Braunkohlenstaub zugeteilt werden, gekennzeichnet durch folgende Hauptmerkmale:

- die sich in den Trichtern absetzenden Brennkammeraschen werden unmittelbar danach mit vorverdichteten Brennkammergasen windgesichtet,

- die hierbei suspendiert ausgetragenen leichten Sand-, Asche- und unvollständig ausgebrannten Bestandteile werden unmittelbar danach mit vorverdichteten Brennkammergasen einem Wirbelbett ausgesetzt,

- die hierbei suspendiert ausgetragenen Staub- und unvollständig ausgebrannten Bestandteile werden zum Absetzen unvollständig ausgebrannter Bestandteile einer beruhigten Strömung ausgesetzt,

- die hierbei suspendiert ausgetragenen Staub-Bestandteile werden direkt der Brennkammer zugeteilt, während die hierbei sich abgesetzten unvollständig ausgebrannten Bestandteile in bekannterWeise der Rohbraunkohle zugeteilt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die beim Windsichten sowie beim Verwirbeln sich absetzenden Anteile der Brennkammeraschen bzw. Windsichtrückstandaschen auf einem Naßentaschungsband abgelöscht werden.

3. Anordnung zur Aushaltung von unvollständig ausgebrannten Bestandteilen aus Brennkammeraschen, gekennzeichnet durch folgende Hauptmerkmale:

- unterhalb der Entaschungstrichter (4; 5) der Brennkammer (2) und des 3. Zuges (3) sind jeweils eine Abscheidekammer (6; 7) vorgesehen, in denen jeweils eine von einer Einblaseleitung (8.2; 9.2) ausgehende und in einen Fangtrichter (10.1) endende Sichterströmung aus Rauchgasen vorherrscht.

- den Abscheidekammern (6; 7) ist über eine Transportleitung (10.2) eine Wirbelkammer (14) nachgeschaltet, die einen Düsenboden (15) für komprimierte Rauchgase, unmittelbar über dem Düsenboden (15) seitliche Abzugsfangtrichter (16) und ein Oberteil (20) mit wenigstens einer seitlichen Austrittsöffnung (22) mit Leiteinbauten (23) aufweist.

- an der Austrittsöffnung (22) der Wirbelkammer (14) ist seitlich eine Abscheidekammer (24) angeordnet mit Leit- und Pralleinbauten (25) im Inneren der Abscheidekammer (24), mit einem Sammeltrichter (26) als Boden der Abscheidekammer (24) und mit einem zur Brennkammer (2) führenden Abzug (30).

4. Anordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen vom Rauchgaskanal vor oder hinter einem Elektrofilter (41) des Dampfkessels (1) abzweigende und in die Einblaseleitungen (8.2; 9.2) der Abscheidekammern (6; 7) sowie zu dem Düsenboden (15) führenden Zuleitkanal (18).

5. Anordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch von den Trichtern (36; 37) der Abscheidekammern (6; 7) ausgehende und zu einem Naßascheband (13) geführte Entaschungsleitungen (11; 12).

6. Anordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen vom Abzugstrichter (16) der Wirbelkammer (14) zum Naßascheband (13) geführten Zuleitkanal (17).

7. Anordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Düsen des Düsenbodens (15) unterschiedliche Längen aufweisen.

8. Anordnung nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, daß vom Sammeltrichter (26) der Abscheidekammer (24) über eine Zuteileinrichtung (27)eineTransportleitung (28) für unvollständig ausgebrannte Bestandteile zum Rohbraunkohleeinfall der Mahlanlage (29) führt.

9. Anordnung nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, daß vom Abzug (30) der Abscheidekammer (24) eine Leitung (31) für Staub über eine Einblaseeinrichtung (32) in die Brennkammer (2) führt.

Hierzu 1 Seite Zeichnung