DE2846356C2 - Verfahren zum Betreiben einer Feuerung, insbesondere für Dampferzeuger - Google Patents

Verfahren zum Betreiben einer Feuerung, insbesondere für Dampferzeuger

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Rudolf 4200 Oberhausen Kuhn
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Deutsche Babcock AG
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    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C9/00Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber
    • F23C9/003Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber for pulverulent fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23KFEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K1/00Preparation of lump or pulverulent fuel in readiness for delivery to combustion apparatus
    • F23K1/04Heating fuel prior to delivery to combustion apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L15/00Heating of air supplied for combustion
    • F23L15/04Arrangements of recuperators
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Feuerung, insbesondere für Dampferzeuger, mit Aufheizung der Verbrennungsluft, in einem rauchgasbeheizten Luftvorwärmer, bei dem ein Teilstrom des gereinigten Rauchgases aus der Rauchgasleitung hinter dem Luftvorwärmer abgesaugt und zur Feuerung rezirkuliert wird.
  • Derartige Rauchgaszirkulationen sind beim Einsatz bestimmter Brennstoffe notwendig, um z. B. die Feuerraumtemperatur zum Schutz des Feuerraumes gegen Verschlackung herabzusetzen. Dies ist besonders beim Einsatz salzhaltiger Braunkohle erforderlich, da diese einerseits hohe Heizwerte, andererseits aber Aschen mit einem niedrigen Schmelzpunkt aufweisen. Ferner sind Rauchgasrezirkulationen notwendig, um bei bestimmten Brennstoffen den Mahlkreislauf zu inertisieren oder bei bestimmten Auslegungskriterien die Sekundär-, Primärluftimpulse an den Brennern zu verbessern.
  • Es ist bei mit Braunkohlen gefeuerten Dampferzeugern bekannt, Feuergase aus dem Feuerungsraum des Dampferzeugers abzusaugen und der Gebläseschlägermühle zuzuführen. Bei öl- und gasgefeuerten Dampferzeugern werden Rezirkulationsgase auf der heißen Gasseite vor dem Luftvorwärmer entnommen. Eine derartige Entnahme kann für kohlenstaubgefeuerte Dampferzeuger aus Gründen des Verschleißes im Rezirkulationsgebläse nicht durchgeführt werden.
  • Es ist bei kohlegefeuerten Dampferzeugern bekannt (KSG Register 7 (1962), Seiten 18 bis 19), die Kaltgasrückführung so zu schalten, daß der Luftvorwärmer umführt wird. Dieses hat zur Folge, daß hei gegebener Heizfläche des Luftvorwärmers bei steigendem Rezirkulationsanteil durch die Verschlechterung des Luft- Rauchgasverhältnisses die Abgastemperatur anstieg, was zur Verschlechterung des Kesselwirkungsgrades führte.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Feuerung durch eine Anderung der Massenströme von Luft und Rauchgas im Luftvorwärmer so zu gestalten, daß ein Anstieg der Temperatur des den Luftvorwärmer verlassenden Rauchgases vermieden wird.
  • Diese Aufgabe wird ausgehend von einem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das gereinigte, rezirkulierte kalte Rauchgas in einer getrennten Sektion des Luftvorwärmers parallel zur Verbrennungsluft vorgewärmt und anschließend der Feuerung zugeführt wird. Bei Kohlenstaubfeuerungen wird das erwärmte rezirkulierte Rauchgas über die Kohlenmühle der Feuerung zugeführt. Bei Öl- und Gasfeuerungen wird das rezirkulierte Rauchgas durch die Brenner oder durch den Feuerraumtrichter der Feuerung zugeführt.
  • Bei Anwendung dieses erfindungsgemäßen Verfahrens steigt die Temperatur des als Heizmedium dienenden, die Luftvorwärmer verlassenden Rauchgases bei höheren Heizwerten des Brennstoffes nicht an. Das Luft- Rauchgasverhältnis ist nahezu gleich der Auslegung ohne Rauchgasrezirkulation, da die durch die Rezirkulation hervorgerufene Vergrößerung der Rauchgasmenge durch die Aufheizung der Rezirkulationsgase wieder kompensiert wird. Bei gegebenen Luftein- und Austrittstemperaturen sowie bei gegebenen Abgastemperaturen erhöht sich die Temperaturdifferenz auf der heißen Luftseite bzw. der heißen Rauchgasseite des Luftvorwärmers, was zu einer spezifisch günstigeren Wertigkeit der Heizflächen führt.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Die Zeichnung stellt das Schaltschema zur Führung der Rauchgas- und Luftströme dar.
  • Der Dampferzeuger, von dem nur der Feuerraum 1 angedeutet ist, wird mit staubförmiger Braunkohle befeuert. Von dem Feuerraum 1 führt ein Feuergasrücksaugschacht 2 zu einer Schlägermühle 3. Von einem Zuteiler 4 gelangt die Rohbraunkohle in dem Feuergasrücksaugschacht 2 und von dort zusammen mit den, der Trocknung der Rohbraunkohle dienenden, heißen Feuerraumgasen in die Schlägermühle 3. Das Kohlenstaub- Gasgemisch wird über Staubleitungen 5 den Staubbrennern 6 zugeführt.
  • Das den Feuerraum 1 des Dampferzeugers verlassende Rauchgas durchströmt zunächst die nicht dargestellten Nachschaltheizflächen des Dampferzeugers. Danach wird es mit Hilfe eines in der Rauchgasleitung 7 angeordneten Saugzuggebläses 8 durch einen rauchgasbeheizten Luftvorwärmer 9 und ein Elektrofilter 10 gesaugt und gelangt anschließend gereinigt zu Kamin.
  • Der im Rauchgaspfad angeordnete Luftvorwärmer 9 weist drei Sektionen auf, durch die Rauchgas, Verbrennungsluft und Rezirkulationsgas geführt werden. Die Verbrennungsluft wird von einem Frischlüfter 11 angesaugt und in einem dampfbeheizten Luftvorwärmer 12 vorgewärmt. Im Anschluß an den dampfbeheizten Luftvorwärmer 12 wird die Verbrennungsluft in dem rauchgasbeheizten Luftvorwärmer 9 weiter erhitzt. Die so erhitzte Luft wird den Luftdüsen 13 der Staubbrenner 6 zugeführt. Von der Rauchgasleitung 7 zweigt hinter dem Saugzuggebläse 8 eine Rezirkulationsleitung 14 ab. Mit Hilfe eines in der Rezirkulationsleitung 14 angeordneten Rezirkulationsgebläses 15 wird ein Teilstrom des gereinigten kalten Rauchgases über die Schlägermühle 3 in den Feuerraum 1 rückgeführt. Dieses rezirkulierte Rauchgas wird zuvor in der entsprechenden Sektion des rauchgasbeheizten Luftvorwärmers 9 parallel zur Verbrennungsluft erhitzt.
  • Die hier zur Erläuterung der Erfindung beschriebene Verfahrensweise für die Verfeuerung von staubförmiger Braunkohle kann auch für die Verfeuerung von Steinkohlen zur Anwendung kommen, und zwar immer dann, wenn aus feuerungstechnischen oder aus Inertisierungsgründen eine Rezirkulation des gereinigten, kalten Rauchgases erforderlich wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch bei Öl- und Gasfeuerungen eingesetzt werden. Kommt es bei diesen Feuerungen in erster Linie auf eine Senkung der Gehalte an Stickoxid im Rauchgas an, so wird das erwärmte rezirkulierte, gereinigte Rauchgas durch die Öl- bzw. Gasbrenner der Feuerung zugeführt. Wird eine Senkung der Feuerraumtemperatur aus kesselregelungstechnischen Gründen angestrebt, so empfiehlt es sich, das erwärmte gereinigte rezirkulierte Rauchgas durch den Feuerraumtrichter 16 in den Feuerraum 1 einzublasen.
  • In der beigefügten Tabelle sind die Bilanzen im Luftvorwärmer einmal nach dem erfindungsgemäßen Verfah- ren (Spalte A) und einmal nach dem Stand der Technik mit Umführung des rezirkulierten Rauchgases (Spalte B) aufgeführt. Aus dieser Tabelle lassen sich die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens ohne weiteres ablesen. Die Rauchgasmengen vor dem Luftvorwärmer sind für beide Verfahren nahezu gleich (Zeile a). Bei gegebener Lufteintrittstemperatur von 40°C und gegebener Luftaustrittstemperatur von 280°C und gegebener Abgastemperatur von 150°C (Zeile i, j, d) erhöht sich die Temperaturdifferenz. auf der heißen Luft- bzw. Rauchgasseite von 30 auf 45°C (Differenz von Zeile a zu Zeile j), was zu einer spezifisch günstigeren Wertigkeit der Heizflächen führt. Die Leckagen an Luft werden um die Hälfte vermindert (Zeile b). Die Rauchgasmenge zum Kamin geht zurück (Zeile k). Ferner ergibt sich eine deutliche Verbesserung des Wirkungsgrades (Zeile m).
    Luftwärmebilanzen
    Dampfleistung 600 MW
    Braunkohle, Hu 12 550 kJ/kg
    A B
    Erfindungsgemäßes Verfahren Stand der Technik


Claims (4)

1. Verfahren zum Betreiben einer Feuerung, insbesondere für Dampferzeuger, mit Aufheizung der Verbrennungsluft in einem rauchgasbeheizten Luftvorwärmer, bei dem ein Teilstrom des gereinigten Rauchgases aus der Rauchgasleitung hinter dem Luftvorwärmer abgesaugt und zur Feuerung rezirkuliert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das gereinigte, rezirkulierte kalte Rauchgas in einer getrennten Sektion des Luftvorwärmers parallel zur Verbrennungsluft vorgewärmt und anschließend der Feuerung zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Kohlenstaubfeuerungen das erwärmte rezirkulierte Rauchgas über die Kohlenmühle der Feuerung zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Öl- und Gasfeuerungen das erwärmte rezirkulierte Rauchgas durch die Brenner der Feuerung zugeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Öl- und Gasfeuerungen das erwärmte rezirkulierte Rauchgas durch den Feuerraumtrichter der Feuerung zugeführt wird.
DE2846356A 1978-10-25 1978-10-25 Verfahren zum Betreiben einer Feuerung, insbesondere für Dampferzeuger Expired DE2846356C2 (de)

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