DD143712A3 - PROCESS FOR PROVISION OF PROCESS STEAM IN INTEGRATED BROWN COATING PLANTS - Google Patents

PROCESS FOR PROVISION OF PROCESS STEAM IN INTEGRATED BROWN COATING PLANTS Download PDF

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DD143712A3
DD143712A3 DD78207363A DD20736378A DD143712A3 DD 143712 A3 DD143712 A3 DD 143712A3 DD 78207363 A DD78207363 A DD 78207363A DD 20736378 A DD20736378 A DD 20736378A DD 143712 A3 DD143712 A3 DD 143712A3
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Manfred Schingnitz
Horst Kretschmer
Guenter Tietze
Bernd Walther
Peter Goehler
Wolfgang Fuhrmann
Paul Dittmann
Berthold Gartner
Klaus Loeblich
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Manfred Schingnitz
Horst Kretschmer
Guenter Tietze
Bernd Walther
Peter Goehler
Wolfgang Fuhrmann
Paul Dittmann
Berthold Gartner
Klaus Loeblich
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Description

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Verfahren zur Bereitstellung von Prozeßdampf in integriertenProcess for providing process steam in integrated

Braunkohleveredlungsanlagen -Lignite processing plants -

Anwendungsgebiet öer Erfindung Field of application of invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bereitstellung von Prozeßdampf in integrierten Anlagen zur thermisch-chemischen Veredlung von Rohbraunkohle, insbesondere zur Gaserzeugung aus salzhaltiger Rohbraunkohle.The invention relates to a process for the provision of process steam in integrated plants for the thermal-chemical upgrading of lignite coal, in particular for the production of gas from salty lignite coal.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Weichbraunkohle ist im Förderzustand gekennzeichnet durch niedrigen Heizwert, hohen Wassergehalt und geringe Formbeständigkeit. Es ist daher in der Regel nötig, diese Weichbraunkohle in Gebrauchsenergieträger mit hohem Gebrauchswert für den Endverbraucher der Energie umzuwandeln. Ein typisches 3eispiel für eine solche Veredlung der Braunkohle ist die Umwandlung in Gas für die öffentliche Versorgung oder als Zwischenprodukt für chemische Synthesen (Synthesegas) nach folgendem Schema:Characteristic of the known technical solutions Lignite is characterized by low calorific value, high water content and low dimensional stability. It is therefore usually necessary to convert this lignite into high energy utility grade utility energy end consumers. A typical example of such upgrading of lignite is the conversion into gas for public supply or as an intermediate for chemical synthesis (syngas) according to the following scheme:

Vorzerkleinerungprecomminution

Trocknungdesiccation

ggfo Formgebung oder weitere Zerkleinerung bzwe Klassierung Vergasungggfo shaping or further comminution or classification gasification e

Gasreinigung und Gewinnung von Nebenprodukten, wie z. B. Teer Abgabe des gereinigten Gases als Stadtgas oder SynthesegasGas purification and recovery of by-products, such. B. tar delivery of the purified gas as city gas or synthesis gas

Für einige dieser Verfahrensstufen (Trocknung, Vergasung, Gasreinigung) sowie für zusätzliche Verfahrensstufen zur Bereitstellung von Hilfsmedien und Aufarbeitung von Abprodukten be-For some of these process steps (drying, gasification, gas cleaning) as well as for additional process stages for the supply of auxiliary media and processing of waste products

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steht Bedarf an Dampf unterschiedlichen Druckniveaus. Dieser Dampfbedarf wird - soweit nicht durch Abhitzeverwertung zu decken - in einem kohlebeheizten Gegendruck-Kraftwerk erzeugt, das in der Regel mit den übrigen Veredlungs-, Versorgungsund Nebenanlagen eine verbundvvirtschaftliche Einheit bildet ο s There is a need for steam of different pressure levels. This steam requirement is - as far as not to be covered by waste heat recovery - produced in a coal-fired counter-pressure power plant, which usually forms a verbundvvirtschaftliche unit with the other processing, supply and ancillary equipment ο s

Es sind Vorkommen an Weichbraunkohlen bekannt, die durch sehr hohen Gehalt an Natriumchlorid und anderen Alkaliverbindungen in der Rohkohle gekennzeichnet sind, sogenannte Salzkohlen. Es ist üblich, als "salzhaltige Rohbraunkohlen" solche Kohlen zu bezeichnen/ deren auf'wasserfreien Zustand bezogener Gehalt an Natrium, gerechnet als Na?0 größer als 0,5 % ist. Ein typischer Wert ist beispielsweise 2,5 % Na^O, bezogen auf wasserfreien Zustand, wobei die Bindung des Natriums in der Kohle in Form von Kumaten und Chloriden gegeben ist. Der hohe Gehalt an Alkaliverbindungen in der Kohle führt bei der Verbrennung in Dampferzeugern zu erheblichen Schwierigkeiten durch mineralische Ansätze an den Heizflächen« Dabei ist charakteristisch, daß diese Ansätze, die teils auf Sublimation von Alkalisalzen, die bei der Verbrennung verdampft worden sind, teils auf Verkleben von Flugasche mittels eutektischer Teilschmelzen zurückgeführt werden, vorwiegend im Gebiet der Nachschaltheizflachen auftreten» Trotz intensiver Entwicklungsarbeiten ist es bisher nicht gelungen, eine technisch und wirtschaftlich befriedigende Lösung zu finden, um salzhaltige Rohbraunkohle in kohlenstaubgefeuerten Dampferzeugern einsetzen zu können. Der bisher erreichte Stand beschränkt trotz Verwendung von Sonderkonstruktionen und Einschränkungen hinsichtlich Wirkungsgrad und Reisezaiten den maximal zulässigen Alkaligehalt der Rohkohle bei kohlenstaubgefeuerten Dampferzeugern auf 0,1 bis 0,3 % Na„0, bezogen auf wasserfreie Substanz. Höhere Salzgehalte, z. B, bis zu 2,5 % Na?0, bezogen auf wasserfreien Zustand, wurden bisher nur bei rostgefeuerten Dampferzeugern für eine maximale Dampferzeugung bis zu 60 t/h beherrscht.There are deposits of lignite coal known, which are characterized by very high content of sodium chloride and other alkali compounds in the raw coal, so-called salt coals. It is common to call such coals "saline crude lignite" / their content of sodium, calculated as anhydrous state, calculated as Na ? 0 is greater than 0.5 % . A typical value is, for example, 2.5 % Na 2 O, based on anhydrous state, wherein the binding of sodium in the coal is in the form of cumates and chlorides. The high content of alkali compounds in the coal leads to considerable difficulties in the combustion in steam generators by mineral approaches to the heating surfaces "It is characteristic that these approaches, partly due to sublimation of alkali salts, which have been evaporated during combustion, partly sticking of fly ash by means of eutectic partial melts, occur predominantly in the area of the secondary heating surfaces »Despite intensive development work, it has not yet been possible to find a technically and economically satisfactory solution to use salty lignite coal in pulverized coal fired steam generators. Despite the use of special constructions and restrictions with regard to efficiency and travel, the level previously achieved limits the maximum permissible alkali content of the raw coal in pulverized coal-fired steam generators to 0.1 to 0.3 % Na.sub.0, based on anhydrous substance. Higher salt contents, z. B, up to 2.5 % Na ? 0, based on anhydrous state, have so far been dominated only with rust-fired steam generators for maximum steam generation up to 60 t / h.

Für ein Braunkohlenveredlungskombinat volkswirtschaftlich und ökonomisch optimaler Größe auf der Basis der VerwendungFor a brown coal refining combine economically and economically optimal size on the basis of the use

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salzhaltiger Rohbraunkohle bedeutet dieser Stand, daß für den Betrieb des erforderlichen Gegendruckkraftwerkes entweder vollständig oder zumindest zu einem wesentlichen Teil salzfreie Kohle anderer Provenienz eingesetzt werden muß,oder daß der Kraftwerksteil mit einer Vielzahl von kleinen Rostkesseln mit den Nachteilen einer niedrigen Arbeitsproduktivität und eines hohen Investitionsbedarfes ausgerüstet wird. Beide Alternativen sind unbefriedigend.saline crude lignite means this state that for the operation of the required back pressure power plant either completely or at least a substantial part salt-free coal of other provenance must be used, or that the power plant part equipped with a variety of small grate boilers with the disadvantages of low labor productivity and high investment requirements becomes. Both alternatives are unsatisfactory.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Bereitstellung.The object of the invention is a method of providing.

des 'erforderlichen Prozeßdampfbedarfes in großen Braünkohleveredlungsanlagen, das auch bei Einsatz von Salzkohle ohne Zufuhr von salzfreier bzw. salzarmer Kohle mit befriedigender Reisezeit arbeitet, und das wirtschaftliche Einheitsleistungen gestattet.the required process steam requirement in large coal-fired coal processing plants, which also works with the use of salted coal without supply of salt-free or low-salt coal with a satisfactory travel time, and which allows economical unit performance.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bereitstellung des Prozeßdampfes für integrierte groP>e Braunkohlenveredlungsanlagen, insbesondere für Gaserzeugungsanlagen, vorzuschlagen, das ohne wärmewirtschaftliche Einbußen auf die besonders gefährdeten Heizflächen verzichten kann und damit auch bei Einsatz von Salzkohle ohne Zufuhr salzfreier oder salzarmer Kohle für den Dampferzeugerbetrieb mit befriedigender Reisezeit arbeitet und wirtschaftliche Einheitsleistungen gestattet.The invention has for its object to provide a method for providing the process steam for integrated groP> e lignite processing plants, especially for gas generating plants, which can do without heat losses on the most vulnerable heating surfaces and thus even with the use of salted coal without feeding salt-free or low-salt coal works for the steam generator operation with a satisfactory travel time and allows economic unit performance.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die . · Dampferzeugung mit der Trocknung der für den nachfolgenden Veredlungsprozeß, beispielsweise einen Vergasungsprozeß, benötigten Einsatzkohle kombiniert wird und zwar so, daßAccording to the invention the object is achieved in that the. Steam generation is combined with the drying of the feedstock required for the subsequent finishing process, for example a gasification process, in such a way that

- in einer gekühlten Brennkammer Rohkohle in bekannter Weise verbrannt wird,- In a cooled combustion chamber raw coal is burned in a known manner,

- heißes Rauchgas vorzugsweise mit einer Temperstur zwischen 5OQ und 1000 °C aus cer Brennkammer austritt, - hot flue gas preferably exits with a Temperstur between 5OQ and 1000 ° C from cer combustion chamber,

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- das genannte heiße Rauchgas ohne Zwischenschaltung von Einrichtungen zur Abscheidung unverbrannter Rückstände und Flugasche einem Trockner an sich bekannter Konstruktion zugeführt wird,- said hot flue gas without the interposition of means for separating unburned residues and fly ash is fed to a dryer per se known construction,

- in diesem Trockner die für den Veredlungsprozeß benöticte Rohkohle auf den für die folgende Veredlung erforderlichen Wassergehalt getrocknet wird,in this dryer, the raw coal required for the finishing process is dried to the water content required for the subsequent refinement,

- dabei die fühlbare Wärme des Rauchgases bis zur Kühlung auf die durch den Trocknungsprozeß bestimmte Minirnaltemperatur ausgenutzt wird,- While the sensible heat of the flue gas is used to cooling to the determined by the drying process minimum temperature,

- das Kühlsystem der genannten Brennkammer in bekannter Weise als Dampferzeuger mit im wesentlichen gegen Verschmutzung unempfindlichen Heizflächen gestaltet wird,- The cooling system of said combustion chamber is designed in a known manner as a steam generator with substantially insensitive to contamination heating surfaces,

- und der in diesem Kühlsystem erzeugte Dampf als Prozeß- und Antriebsdampf für andere Stufen des Gesamtprozesses genutzt wird.- And the steam generated in this cooling system is used as process and drive steam for other stages of the overall process.

Die Wärmeleistung der gekühlten Brennkammer ist dabei erfindungsgemäß auf den Wärmebedarf der Trocknung abgestimmt. Zur Gewährleistung günstiger Zünd- und Ausbrand'oedingungen in der Brennkammer kann diese erfindungsgemäß zwei- oder mehrfach unterteilt sein, wobei der in Strömungsrichtung gesehene erste Teil der Brennkammer nicht oder wenig gekühlt wird. Das kann z. B. durch feuerfeste Auskleidung anstelle von Dampferzeugerheizflächen oder auf der der Flamme zugekehrten Seite solcher Heizflächen erreicht werden. Die Dampferzeugung erfolqt in diesem Falle ganz oder zum wesentlichen Teil in den folgenden, mit geeigneten Heizflächen, vorzugsweise Strahlungsheizflachen ausgerüsteten Teilen der Brennkammer.The heat output of the cooled combustion chamber is tuned according to the invention to the heat demand of the drying. To ensure favorable ignition and Ausbrand'oedingungen in the combustion chamber, this invention may be divided two or more times, wherein the flow direction in the first part of the combustion chamber is not or little cooled. This can z. B. be achieved by refractory lining instead of Dampfheizerheizflächen or on the flame side facing such heating surfaces. The steam generation takes place in this case entirely or substantially in the following, equipped with suitable heating surfaces, preferably Radiantheizflachen parts of the combustion chamber.

Erfindungsgemäß werden die Heizflächen und die Geometrie cer genannten Brennkammer in bekannter Weise so ausgelegt, daß unter Normalbedingunqen die Temperatur des aus der Brennkammer austretenden Rauchgases der für den Trockner geforderten Temperatur entspricht.According to the invention, the heating surfaces and the geometry cer mentioned combustion chamber are designed in a known manner so that under normal conditions the temperature of the flue gas leaving the combustion chamber corresponds to the temperature required for the dryer.

Für die Korrektur abweichender Betriebsbedingungen, für den An- und Abfahrbetrieb sowie für die Beherrschung von Teillast-Zuständen kann erfindungsgemäß die Temperatur des Rauch-For the correction of deviating operating conditions, for the startup and shutdown operation as well as for the control of partial load conditions, according to the invention the temperature of the smoke

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gases nach Austritt aus der Brennkammer und vor Eintritt in den Trockner durch Zumischung von Luft bzw. von rückgeführtem, verglichen mit dem in den Trockner eintretenden Rauchgas kalten Abgas aus dem Trockner auf einen gewünschten Wert gesenkt oder durch Zuführung eines aus der Brennkammer abgezweigten, weniger stark gekühlten Teilstromes auf einen gewünschten Wert erhöht werden. Anstelle des aus der Brennkammer abgezweigten, weniger stark gekühlten Teilstromes kann erfindungsgemäß auch ein in einer kleineren ungekühlten Hilfsbrennkammer erzeugter zusätzlicher Heißgasstrom zur Temperaturkorrektur herangezogen werden»gases discharged from the combustion chamber and before entering the dryer by admixture of air or recirculated, compared with the entering into the dryer flue gas cold exhaust gas from the dryer to a desired value lowered or by supplying a branched off from the combustion chamber, less strong cooled partial flow can be increased to a desired value. Instead of the branched off from the combustion chamber, less strongly cooled partial flow according to the invention also in a smaller uncooled auxiliary combustion chamber generated additional hot gas flow can be used for temperature correction »

Zur Erreichung des gleichen Zweckes ist es nach der Erfindung auch möglich, den gesamten heißen Rauchgasstrom der Brennkammer mit geeigneten technischen Möglichkeiten vom Kontakt mit einem ggf« in seiner Größe veränderlichen Teil der installierten Heizfläche auszuschließen.To achieve the same purpose, it is also possible according to the invention to exclude the entire hot flue gas stream of the combustion chamber with suitable technical possibilities of contact with a possibly variable in its size part of the installed heating surface.

Die Umfahrung der Kühlflächen oder eines Teiles der Kühlflächen durch den Rauchgasstrom oder einen Rauchgasteilstrom oder der Betrieb einer zusätzlichen Hilfsbrennkammer ermöglicht über die Regulierung der Wärmedarbietung hinaus gemäß der Erfindung auch in gewissen Grenzen eine Anpassung von Trocknerleistung und Dampferzeugung. Bei einer in vielen Fällen vorteilhaften Ausführung der Erfindung erfolgt die Steuerung des Prozesses, insbesondere die Anpassung von Dampferzeugung und Trockenkohleerzeugung durch Veränderung des Luft-Brennstoff Verhältnisses-, also der Luftverhältniszahl Λ für den Betrieb der Brennkammer. Das kann sowohl durch Regelung der Feuerkohlenzufuhr als auch durch Veränderung der Verbrennungsluftmenge erfolgen. Dab^i senkt steigender Wert von A die spezifische Dampferzeugung je kg erzeugte Trockenkohle. Der Sauerstoffgehalt im Rauchgas sollte jedoch aus sicherheit Stechnischen Gründen einen oberen Grenzwert von z. B. 13 % nicht überschreiten. .The bypassing of the cooling surfaces or a part of the cooling surfaces by the flue gas stream or a flue gas sub-stream or the operation of an additional auxiliary combustion chamber allows on the regulation of the heat performance beyond according to the invention, within certain limits, an adaptation of dryer performance and steam generation. In an advantageous embodiment of the invention in many cases, the control of the process, in particular the adaptation of steam generation and dry coal production by changing the air-fuel ratio, ie the air ratio Λ for the operation of the combustion chamber takes place. This can be done both by controlling the supply of firebox and by changing the amount of combustion air. Dab ^ i increasing value of A lowers the specific steam generation per kg of dry coal produced. The oxygen content in the flue gas should, however, for safety reasons, an upper limit of z. B. 13 % . ,

Als Maß für die Luft verhältniszahl, ggf. als Impuls für ein Regelsystem kann in bekannter U'eise der Kohlendioxidgehalt oder der Sauerstoffgehalt des Rauchgases bei Austritt aus der Brennkammer cenutzt werden,.As a measure of the air ratio ratio, possibly as an impulse for a control system can be used in a known U'eise the carbon dioxide content or the oxygen content of the flue gas at the exit from the combustion chamber,.

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Der Wassergehalt der Trockenkohle kann in bekannter Weise bei sonst gleichen Bedingungen durch Veränderung des Mengenverhältnisses von Rauchgas zu Rohkohleeinsatzmenge im Trockner korrigiert werden.The water content of the dry coal can be corrected in a known manner under otherwise identical conditions by changing the quantitative ratio of flue gas to raw coal in the dryer.

Gemäß der Erfindung ist es auch möglich, als Brennstoff für die genannte Brennkammer nicht oder nicht nur Rohkohle, sondern einen Teil der im Trockner erzeugten Trockenkohle zu verwenden. Ebenfalls besteht die Möglichkeit, im weiteren Veredlungspro-' zeß nicht benötigte oder nicht verwertbare Mengenanteile an Trockenkohle oder Trockenkohlenstaub zur Beheizung der Brennkammer zu benutzen. Solche nicht verwertbaren Mengenanteile sind ζ« B0 grobkörnige Fraktionen, die bei nachgeschalteten Prozessen in der Flugwolke stören würden oder staubförmige Fraktionen, die bei Wirbelschichtprozessen unerwünscht sind;According to the invention, it is also possible to use as fuel for said combustion chamber not or not only raw coal but part of the dry coal produced in the dryer. It is also possible to use unused or unusable quantities of dry coal or dry coal dust for heating the combustion chamber in the further finishing process. Such unusable quantities are gro «B 0 coarse-grained fractions that would interfere with downstream processes in the aviation cloud or dust-like fractions, which are undesirable in fluidized bed processes;

Schließlich kann erfindungsgemäß die Beheizung der Brennkammer ganz oder teilweise mit an anderen Stellen des gesamten Veredlungsprozesses anfallenden brennbaren Abfallprodukten oder Rückständen erfolgen. Ist der nachfolgende Veredlungsprozeß ein Vergasungsprozeß, so gilt das insbesondere für aus dem Rohgas abgetrennten, kohlenstoffhaltigen Flugstaub.Finally, according to the invention, the heating of the combustion chamber can be wholly or partly carried out with combustible waste products or residues occurring at other points of the entire finishing process. If the subsequent refining process is a gasification process, then this applies in particular to carbonaceous flue dust separated from the crude gas.

Die bei der Verbrennung von Kohle in der Brennkammer entstandene Flugasche kann erfindungsgemäß vom Rauchgas in den Trockner überführt werden. In diesem Fall wird auf die sonst übliche Ascheabscheidung aus den Rauchgasen verzichtet und die Asche wird von der zu trocknenden Kohle mit aufgenommen. Sie wird im Falle einer nachfolgenden Vergasung in die bei der Vergasung anfallende Asche oder Schlacke eingebunden. Für die Beseitigung des in der Brennkammer verbleibenden Teils der Asche (Feuerraumrückstsnd) werden die bekannten technischen Einrichtungen genutzt. Nach der Erfindung ist es aber auch möglich, zumindest einen Teil der voa Rauchgas mitgeführten Flugasche in bekannter Weise vor dem Trockner' aus dem Rauchgas abzuscheiden.The resulting in the combustion of coal in the combustion chamber fly ash according to the invention can be transferred from the flue gas in the dryer. In this case, the usual ash separation from the flue gases is dispensed with and the ash is taken up by the coal to be dried. In the case of a subsequent gasification, it is incorporated into the ash or slag produced during the gasification. For the removal of remaining in the combustion chamber part of the ash (Feuerraumrückstnd) the known technical devices are used. According to the invention, it is also possible to deposit at least a portion of the flue gas entrained in flue gas in a known manner before the dryer 'from the flue gas.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist in erster Linie bestimmt für die Bereitstellung des Prozeßdampfes in integrierten Anlagen zur Veredlung salzhaltiger Rohbraunkohle, insbesondereThe process according to the invention is primarily intended for the provision of the process steam in integrated plants for refining salt-containing crude lignite, in particular

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zur Gaserzeugung aus salzhaltiger Rohbraunkohle. Sein Einsatz ist aber nicht beschränkt auf die Verwendung von Salzkohle, sondern kann in allen den Fällen eingesetzt werden, wo neben einem Bedarf an getrockneter Rohbraunkohle auch Bedarf en Dampf für Prozeß-, Antriebs- oder Heizzwecke besteht.for gas production from salty lignite coal. However, its use is not limited to the use of salted coal, but can be used in all cases, where in addition to a need for dried raw lignite also needs steam for process, drive or heating purposes.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll an folgendem Ausführungsbeispiel erläutert werden:The invention will be explained with reference to the following embodiment:

In einer Anlage wird Synthesegas aus salzhaltiger Rohbraunkohle gewonnen. Die Rohkohle hat einen Wassergehalt von 54 % und. einen Heizwert von 2500 kcal/kg. Das Verfahrensschema der Anlage sei an Hand von Fig. 1 erläutert. Die Hauptmenqe der zugeführten salzhaltigen Rohbraunkohle wird in. einer Aufbereitungsanlage 1 auf eine Körnung von 0 - 6 mm zerkleinert und det Feuergastrockner 4 zugeführt. Ein weiterer Teilstrom der Rohkohle wird in einer Mühle 2 auf Staubfeinheit (<1 mm) zerkleinert und als Brennstoff für die mit Heizflächen ausgerüstete Brennkammer 3 verwendet. Mit den in der Brennkammer installierten Heizflächen wird Dampf mit Zustandsgrößen von 81 kp/cm (abs.) und 460 C erzeugt, wobei sich das Rauchgas auf Temperaturen von 700 - 800 0C abkühlt. Mit dieser Temperatur tritt das Rauchgas in den Feuergastrockner 4, in dem unter Nutzung des Wärmeinhalts der Rauchgase die zerkleinerte Hauptmenge der Rohkohle auf einen Wassergehalt von 10 % getrocknet wird. Die Rauchgase und die bei der Trocknung entstehenden Brüden verlassen den Trockner mit einer Temperatur von 120 C und gelangen nach Entstaubung im Filter 5 in die Atmosphäre, uie im Filter abgeschiedene Staubmenge wird der Trockenkohle aus Trockner 4 beigemischt. Die Trockenkohle wird dem nach dem Prinzip der Vergasung in der Wirbelschicht arbeitenaen Generator 6 ("Winkleroenerator") aufgegeben und mit einem Gemisch von Sauerstoff und Dampf bei ca.900 C vergast. Das erzeugte Rohgas passiert nach Abtrennung von kohlenstoffhaltigem Flugstaub im Abscheider 7 die üblichen Anlagen zur Abhitzeverwertung 8, von denen ein Teil, im Schema nicht dargestellt, der Speisewasservorwärmung dient, Kühlung und Kondensation 9 und Entschwefelung 1Ü und gelangt dann zur weiteren Aufarbeitung und Verwendung.In a plant synthesis gas is obtained from salty lignite coal. The raw coal has a water content of 54 % and. a calorific value of 2500 kcal / kg. The process scheme of the system will be explained with reference to FIG. 1. The Hauptmenqe of salt salty lignite supplied is crushed. In a processing plant 1 to a grain size of 0-6 mm and fed to the fire gas dryer 4. Another partial stream of the raw coal is crushed in a mill 2 to a dust fraction (<1 mm) and used as fuel for the equipped with heating surfaces combustion chamber 3. With the heating surfaces installed in the combustion chamber, steam with state variables of 81 kp / cm (abs.) And 460 C is produced, whereby the flue gas cools to temperatures of 700-800 0 C. At this temperature, the flue gas enters the fire gas dryer 4, in which, using the heat content of the flue gases, the comminuted bulk of the raw coal is dried to a water content of 10 % . The flue gases and formed during the drying vapors leaving the drier with a temperature of 120 C and reach dust in the filter 5 into the atmosphere, uie in the filter dust deposited amount of the dry coal from the dryer 4 is admixed. The dry coal is the working according to the principle of gasification in the fluidized bed generator 6 ("Winkleroenerator") abandoned and gassed with a mixture of oxygen and steam at about 900 C. The raw gas produced after separation of carbonaceous flue dust in the separator 7, the usual facilities for waste heat recovery 8, of which a part, not shown in the diagram, the feedwater pre-heating, cooling and condensation 9 and desulfurization 1Ü and then passes to further processing and use.

-S--S

207 363207 363

Der in der Brennkammer 3 erzeugte Hochdruckdampf wird als Antriebsenergie, wie in Fig. 1 dargestellt, beispielsweise für die dampfbetriebenen Turboverdichter uer Sauerstoffanlage 11 und für weitere übliche Verwendungszwecke eingesetzt, während der Prozeßdampfbedarf des Generators 6 durch das Aufkommen an Abhitzedampf aus der Abhitzeverwertungsanlage 8 des Vergasungsprozesses gedeckt wird.The high-pressure steam generated in the combustion chamber 3 is used as driving energy, as shown in Fig. 1, for example, the steam-driven turbocompressor oxygener 11 and for other common uses, while the process steam needs of the generator 6 by the advent of waste heat from the waste heat recovery unit 8 of the gasification process is covered.

Der im Abscheider 7 anfallende C-haltige Flugstaub hat einen Heizwert von ca. 3500 kcal/kg und wird dem Brennstoff für die Brennkammer 3 unter entsprechender Reduzierung des Bedarfes an Rohkohle zugesetzt.The accumulated in the separator 7 C-containing flue dust has a calorific value of about 3500 kcal / kg and is added to the fuel for the combustion chamber 3 with a corresponding reduction in the demand for raw coal.

Bezogen auf eine Einsatzmenge von 100 t/h Trockenbraunkohle für die Vergasung ergeben sich folgende spezifische Angaben, gültig für eine Rauchgaseintrittstemperatur der Rauchgase in den Trockner von 750 °C, eine Luftverhältniszahl λ· = 1,20, eine Trocknerabgastemperatur von 120 C und eine Speisewassertemperatur bei Eintritt in die Heizfläche der Brennkammer von 115 °C:Based on a use amount of 100 t / h dry lignite for gasification, the following specific information is given, valid for a flue gas inlet temperature of the flue gases in the dryer of 750 ° C, an air ratio λ · = 1.20, a Dryer exhaust temperature of 120 C and a feedwater temperature when entering the heating surface of the combustion chamber of 115 ° C:

Flugstaubrück führung nein jaFlue dust return no yes

Mengen /t/h/Quantities / t / h /

Rohkohle ges. ··. 258 230Raw coal ··. 258 230

davonfrom that

für Trocknungfor drying

für Brennkammer Flug st aubrück führung Trockenkohle zur Vergasung Dampferzeugung in Brennkammerfor combustion chamber Flight staubrück guidance Dry coal for gasification Steam generation in combustion chamber

195195 2828 ίΟΟίΟΟ 195195 138138 104104 3535 -- 000000 2020 000000

Sauerstoffbedarf SynthesegaserzeugungOxygen demand Synthesis gas production

im Kondensationsbetrieb entspricht die erzeugte Dampfmenge einer Antriebsleistung von 25 MVV, der als Bedarf für die Sauerstofferzeugung ca. 14 MW gegenübersteht. Der Überschuß wird für sonstige Verbraucher von Antriebsenergie im Werk einqesetzt.in condensing operation, the amount of steam generated corresponds to a drive power of 25 MVV, which is about 14 MW as a demand for oxygen production. The surplus is used for other consumers of drive energy in the factory.

20 7 3620 7 36

Die Steuerung des Prozesses, insbesondere die Veränderung des Verhältnisses von Dampferzeugung zu Trockenkohleerzeugung erfolgt durch Anpassen des Verbrennungsluft Verhältnisses der Brennkammer, wobei sich unter den Auslegungsbedingungen des Beispiels der in Fig. 2 dargestellte Zusammenhang von Luftverhältniszahl A und Dampferzeugung je kg Trockenbraunkohle bzw. Feuerkohlenbedarf je kg Trockenbraunkohle einstellt. Der Zusammenhang zwischen der Luftverhältniszahl A und dem in bekannter Weise leicht meßbaren O?-Gehalt im Rauchgas bei Austritt aus der Brennkammer ist in Fig„ 3 dargestellt. In Fig. ist eine mögliche Rückführung von Flugstaub aus dem Vergasungsprozeß als zusätzlicher Brennstoff für die Brennkammer nicht berücksichtigt, der Einfluß auf die Dampferzeugung ist aber ve mach lössig bar οThe control of the process, in particular the change of the ratio of steam generation to dry coal production is carried out by adjusting the combustion air ratio of the combustion chamber, which is under the design conditions of the example of the relationship shown in Fig. 2 of air ratio A and steam generation per kg of dry lignite coal or carbon per kg Dry brown coal sets. The relationship between the air ratio A and the easily measurable in a known manner O ? Content in the flue gas at the exit from the combustion chamber is shown in FIG. In Fig. A possible return of flue dust from the gasification process is not taken into account as additional fuel for the combustion chamber, but the influence on the steam generation is ve mach lössig bar ο

Claims (11)

Erfindungsansprücheinvention claims 1. Verfahren zur gleichzeitigen Bereitstellung von. getrockneter , Kohle und von Dampf vorzugsweise in integrierten Anlagen1. Method for the simultaneous provision of. dried, coal and steam preferably in integrated facilities J zur Gaserzeugung aus salzhaltiger Rohbraunkohle durch Kombination in der Brennstofftechnik an sich bekannter Verfahrensstufen dadurch gekennzeichnet, daß J for the production of gas from salty lignite coal by combination in the fuel technology per se known process stages, characterized in that - in einer gekühlten Brennkammer durch Verbrennung heiße Rauchgase einer Temperatur zwischen 600 und 1000 0C erzeugt werden,hot combustion gases of a temperature of between 600 and 1000 ° C. are produced by combustion in a cooled combustion chamber, - das vorstehend genannte heiße Rauchgas ohne Zwischenschaltung von Einrichtungen zur Abscheidung unverbrannter Rückstände und Flugasche einem Trockner zugeführt wird,the aforesaid hot flue gas is fed to a dryer without the interposition of unburnt residue and fly ash separation means, - in diesem Trockner unter Nutzung der fühlbaren Wärme des genannten Rauchgases Rohkohle von einem Ausgangswassergehalt auf einen für die folgende Verwertung gewünschten Wassergehalt getrocknet wird,drying in this dryer using the sensible heat of said flue gas raw coal from a starting water content to a desired for subsequent use water content, - das Kühlsystem der genannten Brennkammer als Dampferzeuger ausgebildet wird,the cooling system of said combustion chamber is designed as a steam generator, - die Wärmeleistung der gekühlten Brennkammer auf den Wärmebedarf des Trockners abgestimmt ist,the heat output of the cooled combustion chamber is matched to the heat requirement of the dryer, ~ und der in der genannten Brennkammer erzeugte Dampf für Prozeß-, Antriebs- und/oder Heizzwecke genutzt wird.~ and the steam generated in said combustion chamber is used for process, drive and / or heating purposes. 2. Verfahren nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß die in der vorgenannten Brennkammer installierten Heizflächen so ausgelegt sind, daß im Normalbetrieb die Temperatur des aus der Brennkammer austretenden Rauchgases der für den Trocknungsprozeß geforderten Temperatur mindestens angenähert2. The method according to item 1, characterized in that the installed in the aforementioned combustion chamber heating surfaces are designed so that during normal operation, the temperature of the emerging from the combustion flue gas of the temperature required for the drying process at least approximated 207363207363 entspricht und gleichzeitig die gewünschten Dampfparameter erreicht werden.corresponds and at the same time the desired steam parameters are achieved. 3. Verfahren nach Punkt 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung des heißen Rauchgases in einer mehrfach unterteilten Brennkammer erfolgt, wobei in einem ersten ungekühlten oder schwach gekühlten Teil die Flamme aufrechterhalten wird und in einem oder mehreren folgenden Teilen durch geeignete Heizflächen, vorzugsweise Strahlungsheizflächen, das heiße Rauchgas im Normalbetrieb mindestens angenähert auf die für den Trocknungsprozeß geforderte Tem-3. The method according to item 1 or 2, characterized in that the generation of the hot flue gas takes place in a multiply divided combustion chamber, wherein in a first uncooled or weakly cooled part, the flame is maintained and in one or more of the following parts by suitable heating surfaces, preferably Strahlungsheizflächen , the hot flue gas in normal operation at least approximately to the temperature required for the drying process. λ * peratur gekühlt und gleichzeitig die gewünschten Dampfparameter erreicht werden.Temperature cooled λ * and at the same time the desired steam parameters are achieved. 4. Verfahren nach Punkt 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß Temperaturkorrekturen des Rauchgasstromes nach Austritt aus der Brennkammer, insbesondere im Teillastbetrieb und bei An- und Abfahrvorgängen, durch regelbare Zuführung von Feuerkohle und/oder von Luft oder von rückgeführten kalten Rauchgas bzw. durch regelbare Zuführung eines separaten Rauchgasstromes mit einer höheren Temperatur als der Temperatur des aus der Brennkammer austretenden Rauchgases erfolgen.4. The method according to item 1 to 3, characterized in that temperature corrections of the flue gas stream after exiting the combustion chamber, in particular in partial load operation and on startup and shutdown, by controllable supply of fire coal and / or air or recirculated cold flue gas or by adjustable Supply of a separate flue gas stream with a higher temperature than the temperature of the emerging from the combustion flue gas. ) 5. Verfahren nach Punkt 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß durch regelbare Zumischung eines separaten Rauchgasstromes mit einer höheren Temperatur als öer Temperatur des aus der Brennkammer austretenden Rauchgases entspricht, zum Rauchgasstrom vor Eintritt in den Trockner in bestimmten Grenzen eine Regelung des Verhältnisses von Trockenkohleerzeugung und Dampferzeugung erreicht wird.) 5. Method according to item 1 to 4, characterized in that by controllable admixture of a separate flue gas stream having a higher temperature than Öer temperature of the flue gas emerging from the combustion chamber, the flue gas stream before entering the dryer within certain limits, a regulation of the ratio of dry coal production and steam generation is achieved. 6. Verfahren nach Punkt 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß der genannte separate Rauchgasstrom mit einer höheren Temperatur als der Temperatur, des aus der Brennkammer austretenden Rauchgases als Teilstrom an einer heißeren Stelle oder einem heißer betriebenen Teil der Brennkammer entnommen und unter Umgehung von Kühlflächen äer Zumischstelle zugeführt wird.6. The method according to item 1 to 5, characterized in that said separate flue gas stream with a temperature higher than the temperature of the flue gas leaving the combustion chamber as a partial flow at a hotter place or a hotter operated part of the combustion chamber and bypassing the cooling surfaces äer Zumischstelle is supplied. 207 363207 363 7. Verfahren nach Punkt 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß der genannte separate Rauchgasstrom mit einer höheren Temperatur als der Temperatur des aus der Brennkammer austretenden. Rauchgases in einer verglichen mit der vorgenannten Brennkammer kleineren, zusätzlichen, schwach oder ungekühlten Brennkammer erzeugt wird.7. The method of item 1 to 5 characterized in that said separate stream of flue gas at a higher temperature than the temperature exiting the combustion chamber. Flue gas is generated in a compared to the aforementioned combustion chamber smaller, additional, weak or uncooled combustion chamber. 8. Verfahren nach Punkt 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß Korrekturen der Temperatur des Rauchgasstrom es am Austritt aus der Brennkammer sowie in bestimmten Grenzen eine Regelung des Verhältnisses von Trockenkohleerzeugung und Dampf-8. The method according to item 1 to 3, characterized in that corrections of the temperature of the flue gas stream at the outlet of the combustion chamber and within certain limits, a regulation of the ratio of dry coal production and steam , erzeugung dadurch erfolgen, daß ein Teil bzw. ein in seiner j Größe veränderlicher Teil der in der Brennkammer installierten Heizfläche vom Kontakt mit dem heißen Rauchgas der Brennkammer ausgeschlossen wird», generation take place by excluding a part or a variable part of the heating surface installed in the combustion chamber from contact with the hot flue gas of the combustion chamber. " 9. Verfahren nach mindestens einem der Punkte 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Prozesses, insbesondere eine Regelung des Verhältnisses von Trockenkohleerzeugung und Dampferzeugung durch Veränderung der Luftverhältniszahl A für den Betrieb der Brennkammer erfolgen.9. The method according to at least one of items 1 to 8, characterized in that the control of the process, in particular a control of the ratio of dry coal production and steam generation by changing the air ratio A for the operation of the combustion chamber. 10. Verfahren nach mindestens einem der Punkte 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer mit Rohbraunkohle, gegebenenfalls salzhaltiger Rohbraunkohle beheizt wird.10. The method according to at least one of the items 1 to 8, characterized in that the combustion chamber is heated with raw lignite, optionally salty lignite coal. Ho Verfahren nach mindestens einem der Punkte 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer mit einem Teil der im Trockner erzeugten Trockenkohle beheizt wird,Ho method according to at least one of the points 1 to 8, characterized in that the combustion chamber is heated with a portion of the dry coal generated in the dryer, 12. Verfahren nach Punkt il dadurch gekennzeichnet, daß der zur Beheizung der Brennkammer verwendete Teil der im Trockner erzeugten Trockenkohle ganz oder teilweise aus solchen Korngrößenfraktionen oder durch besondere Merkmale gekennzeichnete und durch geeignate Trennverfahren aus der Trockenkohle abgetrennte Fraktionen besteht, deren Anwesenheit bei der weiteren Verwendung, insbesondere der weiteren Veredlung der Trockenkohle sich unqünstin auswirken würde.12. The method according to item il characterized in that the part used for heating the combustor dry coal produced in part or in part from such grain size fractions or by special features and separated by geeignate separation processes from the dry coal fractions whose presence in the further use , In particular, the further refinement of the dry coal would affect uncompressed. 207 363207 363 13. Verfahren nach mindestens einem der Punkte 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizung der Brennkammer ganz oder teilweise mit an anderen Stellen des Veredlungsprozesses anfallenden brennbaren Rückständen, insbesondere aus gasförmigen Veredlungsprodukten abgeschiedenen brennbaren Flugstäuben erfolgt»13. The method according to at least one of the items 1 to 8, characterized in that the heating of the combustion chamber takes place wholly or partly with combustible residues deposited at other points of the finishing process, in particular combustible flue dust separated off from gaseous processing products » Hiei2U_*L$eiten ZeichnungenHiei2U_ * L $ eiten drawings
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