EP0150501A2 - Verfahren und Vorrichtung unter Verwendung einer Luftstrommühle zur Herstellung einer homogenen Mischung aus Kohlenstaub und Kalkstaub oder Dolomitstaub - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung unter Verwendung einer Luftstrommühle zur Herstellung einer homogenen Mischung aus Kohlenstaub und Kalkstaub oder Dolomitstaub Download PDF

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EP0150501A2
EP0150501A2 EP84116355A EP84116355A EP0150501A2 EP 0150501 A2 EP0150501 A2 EP 0150501A2 EP 84116355 A EP84116355 A EP 84116355A EP 84116355 A EP84116355 A EP 84116355A EP 0150501 A2 EP0150501 A2 EP 0150501A2
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    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F23K1/00—Preparation of lump or pulverulent fuel in readiness for delivery to combustion apparatus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
    • C10L9/00—Treating solid fuels to improve their combustion
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
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    • F23K2201/10—Pulverizing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23K2201/00—Pretreatment of solid fuel
    • F23K2201/50—Blending
    • F23K2201/505—Blending with additives

Definitions

  • the invention relates to a device and a method using an airflow mill, in particular in a vertical design (roller mill) with an integrated classifier.
  • a proposal is known to add lime dust to the coal dust, i.e. Mix coal dust and lime dust to bind the sulfur contained in the coal during combustion.
  • One problem with this method is the homogenization of the two types of dust. Because the coal dust / lime dust mixture that is fed to a coal dust burner is not ideally homogeneous, the chemical bonding of the sulfur during the combustion process cannot be optimal. These disadvantages are to be eliminated by the invention.
  • the invention consists in the fact that using an air-flow mill, preferably of a vertical design (roller mill), the lime or dolomite is metered in an uncrushed state in the feed area of the mill.
  • the feed rate from the limestone depends on the raw coal rate; a limestone rate proportional to the raw coal rate is metered in according to the sulfur content of the raw coal.
  • the feed mixture thus produced is fed into the mill via suitable transport devices with air exclusion and is homogeneously ground there.
  • the resulting dust mixture abbreviated to "white coal” is discharged from the mill by air or gas flow.
  • the "white flour coal dust" gets directly into the coal dust burner, for example a steam boiler, with the primary air flow of the mill.
  • the "white flour coal dust” is separated from the carrier gas stream via cyclones and / or filters and collected in a dust silo.
  • the dust silo is emptied and further transported to a coal dust burner in a known manner.
  • Simultaneous grinding therefore has the sense of optimizing the combustion of coal dust with a view to lower environmental pollution, as well as reducing the expenditure on process engineering plant components.
  • the latter means that no further grinding plant is required for the production of lime or dolomite, i.e. considerable investment costs can be saved.
  • the drawing shows an airflow mill of a vertical design, a roller mill with an integrated classifier.
  • the raw coal is drawn off from the raw coal bunker 1 according to arrow 2 through a raw coal feeder.
  • a trough chain conveyor is shown as an example, which can be separated from the raw coal bunker via a gate valve 4.
  • the discharge conveyor is driven by a speed-adjustable gear 5 and a motor 6.
  • Limestone or dolomite stone is discharged from a storage bunker 7 via a discharge element 8.
  • the deductible has a variable-speed drive 9 with motor 10.
  • the discharged limestone falls into the shaft 16 and together with the raw coal in the common shaft 11. From here, both raw materials go into a closed transport device, shown as a screw 12, with constant drive 13.
  • Raw coal and Limestone is introduced into the airflow mill 15 via the conveyor 12 according to arrow 14 with the exclusion of air.
  • the entire transport and extraction system for raw coal and limestone is shown as an example in the drawing. It is crucial that the take-off conveyors 3 and 8 have variable-speed drives, so that the material flow drawn off can be metered.
  • the special feature is that the two variable drives 5 and 9 for raw coal and limestone or dolomite stone are linked to one another via a proportional controller 29.
  • the triangle with the letter n indicated in the controller symbol means that the speed of the drive 9 to the limestone metering device 8 is dependent on the speed of the drive 5 to the raw coal metering device 3.
  • the speed of the raw coal feeder 3 determines the feed rate of raw coal to the mill. Depending on this raw coal feed rate, a predetermined percentage of limestone is added to the metering device 8 via the variable drive 9. If the flow of raw coal fluctuates, the controller 29 ensures that the same percentage of limestone is always added to the raw coal.
  • the raw material drawn off with the same ratio in the feed area is simultaneously milled in the mill 15 by the grinding elements 27 on the grinding bowl 17.
  • the grinding bowl 17 has a drive 18 which drives the bowl 17 at a constant speed.
  • the ground material is crushed between the grinding media (rollers) 27 and the bowl 17.
  • the raw material consisting of coal and limestone is mixed during grinding and centrifugally thrown off the bowl 17.
  • An air or gas flow generated by a blower enters the mill housing at the inlet connection according to arrow 19. It is accelerated to a high speed in an annular gap or blade ring 21 surrounding the bowl 17 and carries the crushed regrind thrown off by centrifugal force upwards into the classifier 22.
  • the classifier shown has a rotor 23 which is driven by the shaft 24 and with Last 25 is provided. The grind fineness can be adjusted according to the speed of the rotor 23.
  • Grist that is not crushed to the fineness of the product falls back on the grinding bowl 17 for further (re) crushing.
  • Grist that has been crushed to its fineness passes the classifier and emerges together with the carrier air according to arrow 26.
  • the homogenized dust / air mixture can be fed to a coal dust burner directly or via intermediate storage.
  • the mill 15 with sifter 22 shown in the drawing serves only as an example. Any other type of airflow mill with an integrated classifier is also suitable for homogeneously grinding, classifying and discharging a feed material consisting of two components.

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Abstract

Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer homogenen Mischung aus Kohlenstaub und Kalkstaub oder Dolomitstaub unter Verwendung einer Luftstrommühle, insbesondere vertikaler Bauart mit integriertem Sichter, wobei Rohkohle und Kalkstein oder Dolomitstein im Aufgabenbereich vor der Mühle im gleichen Verhältnis über Dosier- und Transportgeräte der Luftstrommühle zugeteilt werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren unter Verwendung einer Luftstrommmühle insbesondere in vertikaler Bauart (Wälzmühle) mit integriertem Sichter. Bekannt ist ein Vorschlag, dem Kohlenstaub Kalkstaub beizumengen, d.h. Kohlenstaub und Kalkstaub zu mischen, um den in der Kohle enthaltenen Schwefel bei der Verbrennung zu binden. Bei dieser Methode liegt eine Schwierigkeit in der Homogenisierung der beiden Staubarten. Weil das Kohlenstaub/ Kalkstaub-Gemisch, das einem Kohlenstaubbrenner zugeführt wird, nicht ideal homogen ist, kann auch die chemische Bindung des Schwefels während des Verbrennungsvorganges nicht optimal sein. Durch die Erfindung sollen diese Nachteile beseitigt werden.
  • Die Erfindung besteht darin, daß unter Verwendung einer Luftstrommühle, vorzugsweise vertikaler Bauart (Wälzmühle), die Dosierung des Kalks oder Dolomits in unzerkleinertem Zustand im Aufgabebereich der Mühle erfolgt. Die Aufgabegutrate vom Kalkstein erfolgt in Abhängigkeit von der Rohkohlenrate; dabei wird entsprechend dem Schwefelgehalt der Rohkohle eine Kalksteinrate proportional zur Rohkohlenrate zudosiert. Das so erzeugte Aufgabegutgemisch gelangt über geeignete Transportvorrichtungen mit Luftabschluß in die Mühle und wird dort homogen vermahlen. Das auf diese Weise entstehende Staubgemisch, kurz mit "Weißmehlkohle" bezeichnet, wird durch Luft- oder Gasstrom aus der Mühle ausgetragen. Bei Kohlenmühlen in Einblasanlagen gelangt der "Weißmehlkohlenstaub" direkt mit dem Primärluftstrom der Mühle in den Kohlenstaubbrenner, beispielsweise eines Dampfkessels. Bei Zentralmahlanlagen mit Zwischenbunkerung wird der "Weißmehlkohlenstaub" über Zyklone und/oder Filter aus dem Traggasstrom ausgeschieden und in einem Staubsilo gesammelt. Die Entleerung des Staubsilos sowie der Weitertransport zu einem Kohlenstaubbrenner erfolgt in bekannter Weise.
  • In beiden Fällen können die bei der Verbrennung des Kohlenstaubs entstehenden Schwefeloxide unmittelbar chemisch mit dem Kalkmehl oder Dolomitmehl reagieren. Auf diese Weise wird der Ausstoß von ungebundenem Schwefeloxid in die Atmosphäre weitgehend vermieden.
  • Die Simultanmahlung hat also sowohl den Sinn, die Kohlenstaubverbrennung im Hinblick auf geringere Umweltbelastung zu optimieren, als auch den Aufwand an verfahrenstechnischen Anlagenteilen zu reduzieren. Letzteres bedeutet, daß für die Kalk- oder Dolomiterzeugung keine weitere Mahlanlage erforderlich ist, d.h. es können erhebliche Investitionskosten gespart werden.
  • In der Zeichnung ist eine Luftstrommühle vertikaler Bauart, eine Wälzmühle, mit integriertem Sichter dargestellt. Von dem Rohkohlenbunker 1 wird die Rohkohle gemäß Pfeil 2 durch einen Rohkohlenzuteiler abgezogen. Beispielhaft ist ein Trogkettenförderer dargestellt, der sich über einen Absperrschieber 4 vom Rohkohlenbunker trennen läßt. Der Abzugsförderer wird über ein drehzahlverstellbares Getriebe 5 und einen Motor 6 angetrieben.
  • Kalkstein oder Dolomitstein wird aus einem Vorratsbunker 7 über ein Abzugsorgan 8 ausgetragen. Das Abzugsorgan besitzt einen drehzahlvariablen Antrieb 9 mit Motor 10. Der ausgetragene Kalkstein fällt in den Schacht 16 und zusammen mit der Rohkohle in den gemeinsamen Schacht 11. Von hier aus gelangen beide Rohmaterialien in ein geschlossenes Transportgerät, dargestellt als Schnecke 12, mit Konstantantrieb 13. Rohkohle und Kalkstein werden über den Förderer 12 entsprechend Pfeil 14 unter Luftabschluß in die Luftstrommühle 15 eingetragen.
  • Das gesamte Transport- und Abzugssystem für Rohkohle und Kalkstein ist in der Zeichnung beispielhaft dargestellt. Entscheidend ist, daß die Abzugsförderer 3 und 8 drehzahlvariable Antriebe besitzen, so daß der jeweils abgezogene Gutstrom dosiert werden kann. Die Besonderheit besteht darin, daß die beiden variablen Antriebe 5 und 9 für Rohkohle und Kalk- oder Dolomitstein über einen Proportionalregler 29 miteinander verknüpft sind. Das im Reglersymbol angegebene Dreieck mit dem Buchstaben n bedeutet, daß die Drehzahl des Antriebes 9 zum Kalksteindosierer 8 in Abhängigkeit von der Drehzahl des Antriebes 5 zum Rohkohlendosierer 3 erfolgt. Die Drehzahl des Rohkohledosierers 3 bestimmt die Aufgabegutrate an Rohkohle zur Mühle. Abhängig von dieser Rohkohleaufgaberate wird ein vorgegebener Prozentsatz an Kalkstein über den variablen Antrieb 9 zum Dosierer 8 hinzugegeben. Bei schwankendem Rohkohlenstrom wird über den Regler 29 sichergestellt, daß ein immer gleicher Prozentsatz an Kalkstein der Rohkohle zugemischt wird.
  • Das im Aufgabebereich verhältnisgleich abgezogene Rohgut wird simultan in der Mühle 15 durch die Mahlkörper 27 auf der Mahlschüssel 17 vermahlen.
  • Bei der dargestellten Mühle besitzt die Mahlschüssel 17 einen Antrieb 18, der die Schüssel 17 mit konstanter Drehzahl antreibt. Das Mahlgut wird zwischen den Mahlkörpern (Walzen) 27 und der Schüssel 17 zerkleinert. Das aus Kohle und Kalkstein bestehende Rohgut wird beim Vermahlen gemischt und durch Fliehkraft von der Schüssel 17 abgeschleudert. Ein über ein nicht dargestelltes Gebläse erzeugter Luft- oder Gasstrom tritt gemäß Pfeil 19 in das Mühlengehäuse beim Eintrittsstutzen ein. Er wird in einem die Schüssel 17 umgebenden Ringspalt oder Schaufelkranz 21 auf hohe Geschwindigkeit beschleunigt und trägt das durch Fliehkraft von der Schüssel abgeschleuderte zerkleinerte Mahlgut aufwärts in den Sichter 22. Der dargestellte Sichter besitzt einen Rotor 23, der über die Welle 24 angetrieben wird und mit Leisten 25 versehen ist. Entsprechend der Drehzahl des Rotors 23 kann die Mahlgutfeinheit eingestellt werden. Mahlgut, das nicht auf Produktfeinheit zerkleinert ist, fällt auf die Mahlschüssel 17 zum erneuten (Nach-)zerkleinern zurück. Mahlgut, das auf Endfeinheit zerkleinert ist, passiert den Sichter und tritt gemäß Pfeil 26 zusammen mit der Trägerluft aus. Beim Mahlen und beim Transport mit Hilfe des Trägergases bzw. der Tragluft tritt eine Mischung und weitestgehende Homogenisierung der beiden aufgegebenen Mahlgüter ein. Das homogenisierte Staub/Luftgemisch kann direkt oder über Zwischenlagerung einem Kohlenstaubbrenner zugeführt werden.
  • Die in der Zeichnung dargestellte Mühle 15 mit Sichter 22 dient nur als Beispiel. Jegliche andere Art von Luftstrommühlen mit integriertem Sichter ist ebenso geeignet, ein aus zwei Komponenten bestehendes Aufgabegut homogen zu mahlen, zu sichten und auszutragen.

Claims (8)

1. Verfahren zur Herstellung einer homogenen Mischung aus Kohlenstaub und Kalkstaub oder Dolomitstaub unter Verwendung einer Luftstrommühle, insbesondere vertikaler Bauart mit integriertem Sichter, dadurch gekennzeichnet, daß Rohkohle und Kalkstein oder Dolomitstein im Aufgabenbereich vor der Luftstrommühle im gleichen Verhältnis über Dosier- und Transportgeräte der Luftstrommühle zugeteilt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichhnet, daß der Kalkstein oder Dolomitstein in einem Gewichtsverhältnis des Kohleanteils zudosiert wird, das zum chemischen Binden des Schwefelgehaltes der Rohkohle jeweils erforderlich ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2., dadurch gekennzeichnet, daß der Kalkstein oder Dolomitstein im Gewichtsverhältnis ein bis zehn Prozent des Kohleanteils zugesetzt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Rohkohle und Kalkstein gemeinsam einer Luftstrommühle für die gleichzeitige Vermahlung und Sichtung aufgegeben werden.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzei chent, daß für die Rohkohle und den Kalkstein oder Dolomitstein separate Vorratsbunker (1,7) mit jeweils zugeordnetem Abzugsförderer (3,8) vorgesehen sind, daß die Abzugsförderer (3,8) für sich drehzahlvariabel antreibbar sind und daß den Abzugsförderern (3,8) eine gemeinsame Mühle (15) zum simultanen Vermahlen der Rohkohle und des Kalksteins oder des Dolomitsteins nachgeschaltet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe (5,9) der Abzugsförderer (3,8) über eine Regeleinrichtung (29) miteinander verknüpft sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (29) ein Proportionalregler ist, der den Antrieb (9) des Abzugsförderers (8) für den Kalkstein oder Dolomitstein in Abhängigkeit von der Drehzahl des Antriebes (5) des Abzugsförderers (3) für die Rohkohle regelt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichne t, daß eine Einrichtung zum gemeinsamen Eintragen der Rohkohle mit dem Kalkstein oder dem Dolomitstein unter Luftabschluß in die Mühle (15) vorgesehen ist.
EP84116355A 1983-12-31 1984-12-27 Verfahren und Vorrichtung unter Verwendung einer Luftstrommühle zur Herstellung einer homogenen Mischung aus Kohlenstaub und Kalkstaub oder Dolomitstaub Withdrawn EP0150501A3 (de)

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