CZ107398A3

CZ107398A3 - Způsob a zařízení k dopravě a dávkování suchého hnědouhelnatého prachu do topeniště parního generátoru

Info

Publication number: CZ107398A3
Application number: CZ981073A
Authority: CZ
Inventors: Horst Dr. Ing. Kretschmer; Dietmar Degenkolb; Peter Dr. Ing. Fritz; Manfred Schingnitz
Original assignee: Noell-Krc Energie- Und Umwelttechnik Gmbh
Priority date: 1997-04-17
Filing date: 1998-04-08
Publication date: 1999-03-17
Also published as: PL325817A1; EP0872689A3; EP0872689B1; DE19715973A1; EP0872689A2; DE59806391D1

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu dopravy a dávkování suchého hnědouhelného prachu do topeniště parního generátoru pomocí pneumatické dopravní techniky podle předvýznakové části 1. patentového nároku a dále se týká zařízení k provádění tohoto způsobu. Vynález je vhodný k dopravě a dávkování suchého hnědouhelného prachu do topeniště parního generátoru, přičemž se dosahuje vysoké přesností dávkování a provozu, při kterém dochází k malému opotřebení zařízení.

Dosavadní stav techniky

Vzhledem k poměrně nízkému obsahu vody v surovém hnědém ulili, musí se při spalování hnědého uhlí přijmout zvláštní opatření. Ze spisu DE 42 14 496 C2 je znám způsob spalování surového hnědého uhlí, při němž se z horkého proudu kouřových plynů spalovacího zařízení odsává zpět část proudu a přivádí se do dmýchadlového. resp. ventilátorového mlecího zařízení, kde se vlhké surové hnědé uhlí současně suší a rozmělňuje.

Ze spisu DE 34 33 313 Al je dále známo. že ke zvýšení stupně účinnosti elektrárenských bloků, které jsou vytápěny velmi vlhkým hnědým uhlím. se před topeniště vybavené hořáky na spalování hnědouhelného prachu, zařadí zařízení na sušení uhlí. Předdrcené. vysušené uhlí se rozmělňuje v kolovém mlýně a pomocí nosného plynu, zejména odprášeného zpětně vedeného studeného kouřového plynu, se přivádí do kolového mlýna a dále k hořákům na spalování hnědouhelného prachu. Takové uspořádání je popsáno také ve spisu DE 40 03 499 C2. zde se však provádí sušení v zařízení na sušení ve fluidní vrstvě, které je nepřímo vytápěno párou- Jako mlecí zařízení se může použít- ventilátorové mlecího zařízení nebo kolový mlýn. Další sušící zařízení, jako například k sušení hnědého uhlí, jsou popsána v časopisu DE-Z, Braunkohle 39 (19875, sešit 3, str.46 až 56, přičemž se přikládá obzvláštní význam způsobu sušení párou ve fluidní vrstvě. Při něm se surové hnědé uhlí o poměrně hrubé zrnitosti suší nepřímo párou.

S těmito známými způsoby jsou spojeny následující nevýhody: Sušení a rozmělňování surového hnědého uhlí ve ventilátorovém mlecím zařízení poháněného horkými kouřovými plyny vede k vysoké specifické spotřebě energie na rozmělňování Při sušení a zařazení mlecího zařízení mezi sušící zařízení a topeniště vede zařazení tohoto mlecího zařízení k omezení regulační schopnosti spalovacího zařízení.

Ve spisu DE 195 24 711 Al je k odstranění uvedených nedostatků navržen způsob ke spalování hnědého uhlí» při němž se surové hnědé uhlí po svém rozmělnění suší energeticky účinným způsobem, který představuje sušení párou ve fluidní vrstvě. a po dvoustupňovém postupu dopravy se přivádí k hořáku parního generátoru, bez dalšího rozmělňování. Rozdělení velikosti částic vysušeného hnědého uhlí probíhá v rozsahu, který představuje maximálně 15%» zejména 4 až 8% zbytku na sítu o velikosti oka 1 mm. Obsah vlhkosti suchého hnědého uhlí je po sušení 10 až 18% a suché hnědé uhlí se přivádí k hořáku při zatížení nosného plynu 4 aŽ 8 kg na 1 kg nosného plynu.

S uvedeným stavem techniky je spojena nevýhoda» že pneumatická doprava probíhá v tenkém proudu, a že se pracuje s nepatrným zatížením nosného plynu, s vysokými dopravními rychlostmi a rovněž s vysokým opotřebením, a že dopravní roury mají velké rozměry. Dvoustupňový postup dopravy vyžaduje velký rozsah strojního vybavení, a každá dopravní roura potřebuje dávkovači kolo, které jako pohyblivý prvek je náchylné k poruchám.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je proto vytvoření způsobu a zařízení k dopravě a dávkování suchého hnědouhelného prachu do topeniště parního generátoru, při němž se dosáhne vyšší přesnosti dávkování, a dosáhne se provozu, který chrání před opotřebením- Vyřešení tohoto úkolu se dosáhne způsobem podle význaků 1- patentového nároku a zařízením podle význakŮ 8-, 9. a 10. patentového nároku. Vedlejší nároky opět uvádějí výhodná provedení vynálezu. Způsobem podle vynálezu se pro dopravu a dávkování suchého hnědouhelného prachu účinně upraví surové hnědé uhlí na suchý hnědouhelný prach s obsahem vody nižším než 20%, s rozdělením velikosti částic méně než 15% hmot. zbytku na sítu o velikosti oka 1 mm a maximálně 55% hmot. zbytku na sítu o velikosti oka 0.09 mm. který se pomocí dopravního systému tlakového proudu jednostupfíově dopravuje a dávkuje bez použití pohyblivých dávkovačích prvků z částečné fluidní vrstvy dávkovacího zásobníku při zatížení nosného plynu alespoň 60 kg prachu na 1 kg nosného plynu, resp. s hustotou dopravního proudu 100 až 350 kg/m³. alespoň jednou dopravní rourou. zpravidla několika dopravními rourami, podle horáku parního generátoru. Regulování hmotnosti proudu prachu a plnění každé dopravní roury se provádí samostatně nosným plynem v dopravní rouře, a dále se přivádí suchý hnědouhelný prach bez ochlazení, po vysušení a po rozmělnění do dopravního systému tlakového proudu, přičemž k udržování, resp. k regulování tlaku, k vytvoření fluidní vrstvy v dávkovačím zásobníku, a rovněž k dopravě se používá vodní pára nebo horký inertní plyn, jako například kouřový plyn, dusík a pod., přičemž se nastavuje teplota nosného plynu nad konečnou sušící teplotu suchého hnědouhelného prachu.

Výhodné uspořádání tohoto řešení zajišťuje, že každá dopravní roura ústí do hořáku s paralelním proudem a stlačený proud suchého hnědouhelného prachu se spalovacím vzduchem až k hodnotě - = 0,8 se rozvolňuje intenzivním promícháváním a dispergováním a rozděluje se v topeništi. Dále je výhodné, když je k jednomu hořáku přivedeno několik dopravních rour. Inertní plyn používaný jako nosný plyn se mflže stlačovat adiabaticky, t.j. bez mezichlazení nebo s částečným mezichlazením na teplotu 200°C. Do dopravního systému tlakového proudu se mflže přivádět externě upravený suchý hnědouhelný prach nebo ochlazený suchý hnědouhelný prach. Dále se jako nosný plyn mflže použít studený inertní plyn. Dávkování suchého hnědouhelného prachu do topeniště parního generátoru se může provádět v libovolné tlakové hladině. Při regulování výkonu parního generátoru se množství přiváděného suchého hnědouhelného prachu mflže regulovat v závislosti na potřebě páry a nezávisle na předřazených technologických stupních.

Při provádění způsobu pomocí zařízení podle význakfl nároku 8 tvoří pneumatické dopravní zařízení dopravní a dávkovači zařízení tlakového proudu, které sestává alespoň z jedné tlakové komory ovládané podle stavu naplnění suchého hnědouhelného prachu přívodem plnícího plynu a plynu z uvolňování tlaku pro vyrovnání tlaku suchého hnědouhelného prachu na tlakovou hladinu dávkovacího zásobníku a zařízením na měření a regulaci maximálního a minimálního stavu naplnění, dále sestává z dávkovacího zásobníku tlakového proudu s fluidním dnem. z mechanického homogenizačního zařízení ve fluidní vrstvě, z vážícího zařízení ke stanovení a regulování hmotnosti proudu a ze zařízení na měření a regulování tlaku v závislosti na požadované hodnotě proudu suchého hnědouhelného prachu.

Dále se podle vynálezu jako práškový hořák na suchý hnědouhelný prach používá hořák s paralelním proudem s centrální přívodní rourou hnědouhelného prachu a dále se jako práškový hořák na suchý hnědouhelný prach používá hořák s paralelním proudem se spirálovou přívodní rourou hnědouhelného prachu, kolem centrální roury přívodu primárního vzduchu.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresu, kde na obr.l je znázorněn pneumatický dopravní a dávkovači systém tlakového proudu pro suchý hnědouhelný prach k parnímu generátoru, na obr.2 je znázorněn hořák s paralelním proudem, pro suchý hnědouhelný prach s centrální přívodní rourou hnědouhelného prachu a na obr.3 je znázorněn hořák s paralelním proudem, pro suchý hnědouhelný prach se spirálovou přívodní rourou hnědouhelného prachuPříklady provedení vynálezu

Na obr.l je znázorněn pneumatický dopravní a dávkovači systém tlakového proudu pro suchý hnědouhelný prach k parnímu generátoru. Tepelný výkon parního generátoru má být 540 MV a elektrický výkon 240 MV. Proto se ve skladu i připraví 90 t/h suchého hnědého uhlí o teplotě asi 135°C s obsahem vody 10% a s rozdělením velikosti Částic méně než 15% hmot, zbytku na sítu o velikosti oka 1 mm a maximálně 55% hmot- zbytku na sítu o velikosti oka 0,09 mm. Protože je potřebný dopravní tlak 2 bary až k beztlakovému parnímu generátoru, provede se v tlakové komoře 2 zvýšení tlaku suchého hnědouhelného prachu

Ί

- 6 pomocí inertního plynu o teplotě asi 160°C na 2 bary přetlaku. Přitom je tlaková komora 2 oddělena proti atmosféře a proti dávkovačímu zásobníku 3 kulovým kohoutem. Pro výkon 90 t/h jsou potřeba dvě tlakové komory 2» které střídavě doplňují dávkovači zásobník 3. Při dosažení minimálního stavu naplnění v dávkovačím zásobníku 3 se při vyrovnání tlaku vyprázdní tlaková komora 2 do dávkovačiho zásobníku 3.

Ve spodní části dávkovacího zásobníku 3 se vytvoří částečná fluidní vrstva 4 Tekutý suchý hnědouhelný prach, nakypřený horkým inertním plynem se pomocí tlakového rozdílu 2 barii, který je ekvivalentní proudu prachu, v dopravní rouře 5 mezi částečnou fluidní vrstvou 4 a parním generátorem 7, po přidání horkého nosného plynu 6, dávkuje a dopravuje k práSkovému hořáku 8- U systému podle tohoto příkladu provedení je v provozu osm dopravních rour 5 a osm práškových hořákfi 8. To znamená, že každou dopravní rourou 5 prochází 11 250 kg/h suchého hnědouhelného prachu. Do každé dopravní roury 5 se přidává 18 m³N/h nosného plynu 6, takže průtok na začátku dopravní roury 5 je 300 kg/m³ a na konci dopravní roury 5 je 117 kg/m³. Rychlost na začátku dopravní roury 5 je přitom asi 5,3m/s a na konci dopravní roury 5 je asi 8,1 m/s, přičemž dopravní roura 5 má na začátku jmenovitou světlost DN 50 a v poslední třetině má jmenovitou světlost DN 65. U ústí každého práškového hořáku 8 nastává s částí spalovacího vzduchu 9 Cpodíl = 0,8? intenzivní míšení a dispergování samo o sobě fluldního proudu suchého hnědouhelného prachu. Ke každému práškovému hořáku 8 se přivádí primární vzduch 14. sekundární vzduch 15 a terč lál ní vzduch 17 v celkovém množství 51 000 m³w/h- Jenom v případě potřeby se přidává horký nosný plyn 16 do přívodní roury k práškovému hořáku 8 pro zvýšení rychlosti proudu prachu u ústí hořáku 8.

Systém podle uvedeného příkladu provedení dávkování tlakového proudu se reguluje podle potřeby páry.

Ekvivalentnímu proudu suchého hnědouhelného prachu odpovídá dopravní tlak v dávkovačímu zásobníku 3. který se reguluje. Dopravní tlak se prOběžně vyrovnává pomocí srovnávání požadované a skutečné hodnoty proudu suchého hnědouhelného prachu 12 na základě výsledku vážení vážícího zařízení 10. Zatímco práškový hořák v provedení podle obr-2 je zpravidla opatřen centrální přívodní rourou 13 hnědouhelného prachu, je práškový hořák v provedení podle obr-3 opatřen spirálovou přívodní rourou 13 hnědouhelného prachu v místech, kde má být v ose práškového hořáku instalován zapalovací hořák a/nebo zařízení na kontrolu plamene.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. ZpOsob dopravy a dávkování suchého hnědouhelného prachu do topeniště parního generátoru pomocí pneumatické dopravní techniky po předběžném rozmělnění surového hnědého uhlí podle požadavkfi sušícího zařízení, po vysušení surového hnědého uhlí na obsah vody nižší než 20¾. a po konečném rozmělnění suchého hnědého uhlí na rozdělení velikosti částic méně než 15¾ hmot, zbytku na sítu o velikosti oka 1 mm a maximálně 55¾ hmot, zbytku na sítu o velikosti oka 0,09 mm, vyznačující se tím, že se provádí dávkovaná doprava suchého hnědouhelného prachu k topeništi parního generátoru pomocí dopravního systému tlakového proudu při zatížení nosného plynu suchým hnědouhelným prachem alespoň 60 kg suchého hnědouhelného prachu na 1 kg nosného plynu, resp. s hustotou dopravního proudu 100 až 350 kg/m³. dále se provádí dávkování suchého hnědouhelného prachu z fluldní vrstvy z dolní oblasti dávkovacího zásobníku alespoň do jedné dopravní roury, zpravidla do několika dopravních rour, jejichž počet odpovídá počtu hořákfl parního generátoru, přičemž fluldní vrstva vytváří kvazi kapalný lehce tekutý a trvale dopravitelný stav suchého hnědouhelného prachu ve formě prachové substance nosného plynu, dále se provádí regulování hmotnosti proudu prachu a plnění každé dopravní roury samostatně nosným plynem v dopravní rouře, a dále se přivádí suchý hnědouhelný prach bez ochlazení, po vysušení a po rozmělnění do dopravního systému tlakového proudu, přičemž k udržování, resp. k regulování tlaku, k vytvoření fluldní vrstvy v dávkovačím zásobníku. a rovněž k dopravě se používá vodní pára nebo horký inertní plyn, jako například kouřový plyn, dusík a pod.. přičemž se nastavuje teplota nosného plynu nad konečnou sušící teplotu suchého hnědouhelného prachu.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že každá dopravní roura ústí do samostatného hořáku s paralelním proudem v oblasti topeniště parního generátoru, v němž se přivádí kanálky spalovacího vzduchu, příslušejícími k jednotlivým hořákům. primární vzduch o vysoké rychlosti a vířivý sekundární vzduch až k součiniteli potřeby vzduchu . = 0.8, jimiž se proud suchého hnědouhelného prachu rozvolňuje intenzivním promícháváním a dispergováním a rozděluje se v topeništi.
3. Způsob podle nároku 1 a 2, vyznačujícíse tím. že k jednomu hořáku vede několik dopravních rour.
4. Způsob podle nároků 1 až 3.vyznačujícíse tím, že inertní plyn používaný jako nosný plyn se stlačuje adiabaticky, t-j. bez mezichlazení nebo s částečným mezichlazením na teplotu 200°C.
5. Způsob podle nároků 1 až 4,vyznačujícíse tím. že se do dopravního systému tlakového proudu přivádí externě upravený suchý hnědouhelný prach nebo ochlazený suchý hnědouhelný prach, a že jako nosný plyn se použije studený inertní plyn.
6. Způsob podle nároků 1 až 5,vyznačující se tím, že se dávkování suchého hnědouhelného prachu provádí do topeniště parního generátoru v libovolné tlakové hladině.
7. Způsob podle nároků la5, vyznačující se tím, že množství přiváděného suchého hnědouhelného prachu se provádí regulováním výkonu parního generátoru, v závislosti na potřebě páry, a nezávisle na předřazených technologických stupních.
8. Zařízení k provádění způsobu podle nároků 1 až 7. vyznačující se tím. že pneumatické dopravní zařízení tvoří dopravní a dávkovači zařízení tlakového proudu, které sestává alespoň z jedné tlakové komory ovládané podle stavu naplnění suchého hnědouhelného prachu přívodem plnícího plynu a plynu z uvolňování tlaku pro vyrovnání tlaku suchého hnědouhelného prachu na tlakovou hladinu dávkovačiho zásobníku a zařízením na měření a regulaci maximálního a minimálního stavu naplnění. dále sestává z dávkovačiho zásobníku tlakového proudu s fluidním dnem, z mechanického homogenizačního zařízení ve fluidní vrstvě. z vážícího zařízení ke stanovení a regulování hmotnosti proudu a ze zařízení na měření a regulování tlaku v závislosti na požadované hodnotě proudu suchého hnědouhelného prachu.
9. Práškový hořák na suchý hnědouhelný prach k provádění způsobu podle nároků 1 až 7. vyznačující se tím, že se jako práškový hořák na suchý hnědouhelný prach používá hořák s paralelním proudem s centrální přívodní rourou hnědouhelného prachu.
10. Práškový hořák na suchý hnědouhelný prach k provádění způsobu podle nároků 1 až 7.

vyznačující tím, že se jako práškový hořák na suchý hnědouhelný prach používá hořák s paralelním proudem se spirálovou přívodní rourou hnědouhelného prachu, kolem centrální roury přívodu primárního vzduchu.