DD232338A1

DD232338A1 - METHOD AND ARRANGEMENT FOR PREPARING SOLID MOISTURE FUELS

Info

Publication number: DD232338A1
Application number: DD26666284A
Authority: DD
Inventors: Bernd Kroedel; Werner Wappler
Original assignee: Orgreb Inst Kraftwerke
Priority date: 1984-08-28
Filing date: 1984-08-28
Publication date: 1986-01-22

Abstract

Verfahren und Anordnung zur Aufbereitung fester feuchter Brennstoffe durch mehrstufige Zerkleinerungs- und Trocknungsprozesse fuer die energetische Nutzung, z. B. Verbrennung in Staub- oder Wirbelschichtfeuerungen, bei dem im Haupttrocknungsprozess der auf eine bestimmte Koernung gebrachte Brennstoff einer Wirbelschichttrocknung unter Anwendung des Prinzips der Bruedenverdichtung unterworfen wird. Um eine stoerungsfreie und energetisch rationelle Aufbereitung zu ermoeglichen, soll der Brennstoff derart vorbehandelt werden, dass einerseits ein anbackungs- und verklebungsfreier Eintrag in den Trocknungsprozess gesichert ist, der ohne funktionelle und energetische Verknuepfung mit nachfolgenden Verwertungsprozessen des erzeugten Trockengutes betrieben werden soll. Dazu wird der feuchte stueckige Rohbrennstoff zunaechst in einem Warmluft-Gegenstrom vorgewaermt, auf die notwendige Koernung gebracht und ueber ein Eintragssystem in einen Wirbelschichttrockner gefoerdert. Nach der Trocknung wird der Brennstoff einem unmittelbar folgenden Wirbelschicht-Kuehlprozess unterworfen. Die mit Brennstoffpartikeln beladene Abluft des Kuehlprozesses dient zur Erzeugung des Warmluft-Gegenstromes und zur Verbesserung der Fliessfaehigkeit des Brennstoffes im Eintragssystem. Der gekuehlte Brennstoff wird direkt oder ueber eine Zwischenbunkerung den Verbrauchern zugefuehrt. FigurProcess and arrangement for the treatment of solid moist fuels by multi-stage crushing and drying processes for energy use, eg. B. combustion in dust or fluidized bed furnaces, in which in the main drying process of the fuel brought to a certain Koernung a fluidized bed drying is subjected using the principle of Bruedenverdichtung. In order to enable a trouble-free and energetically efficient treatment, the fuel should be pretreated in such a way that, on the one hand, a caking-free and non-sticking entry into the drying process is ensured, which is to be operated without functional and energetic linking with subsequent recycling processes of the dry material produced. For this purpose, the wet, bulk raw fuel is first preheated in a hot air countercurrent, brought to the necessary Koernung and promoted via an entry system in a fluidized bed dryer. After drying, the fuel is subjected to an immediately following fluidized-bed cooling process. The laden with fuel particles exhaust air of the cooling process is used to generate the hot air countercurrent and to improve the fluidity of the fuel in the entry system. The cooled fuel is fed directly or via an intermediate bunker to the consumers. figure

Description

ist ferner eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.Furthermore, an arrangement for carrying out the method is to be created.

findungsgemäß wird der Brennstoff zunächst in einem Warmluft-Gegenstrom vorgewärmt, auf die für die rbelschichttrocknung notwendige Körnung, vorzugsweise S 10 mm, gebracht und dann über ein Eintragssystem in einen irbelschichttrockner gefördert und danach einem unmittelbar folgenden Wirbelschicht-Kühlprozeß mittels Frischluft terworfen.According to the invention, the fuel is first preheated in a hot air countercurrent, brought to the necessary for the rbelschichttrocknung grain size, preferably S 10 mm, and then conveyed through an entry system in a irride layer dryer and thereafter terworfen an immediately following fluidized bed cooling process by means of fresh air.

3 mit Brennstoffpartikeln beladene Abluft des Kühlprozesses dient dabei zur Erzeugung des Warmluft-Gegenstromes, der irtrocknung und zur Erwärmung des Eintragssystems.3 laden with fuel particles exhaust air of the cooling process is used to generate the hot air countercurrent, irtrocknung and to heat the entry system.

ir gekühlte, trockene Brennstoff wird nach der Kühlung abgezogen und direkt oder über eine Zwischenbunkerung rbrauchern, z. B. ausschließlich mit vorgewärmter Frischluft beaufschlagten Mühlenfeuerungen, zugeführt.ir cooled, dry fuel is withdrawn after cooling and räberern directly or via an intermediate bunker, z. B. supplied exclusively with preheated fresh air mill furnaces fed.

is beim Kühlprozeß durch Abrieb entstehende Brennstoff-Feinkorn wird mit dem (erwärmten) Abluftstrom ausgetragen.Is in the cooling process by abrasion resulting fine grain of fuel is discharged with the (heated) exhaust air flow.

eser Austragseffekt ist eigentlich unerwünscht, wird hier jedoch bewußt genutzt, um so in Verbindung mit dem Einsatz der wärmten Abluft zur Vorwärmung und -trocknung des Rohbrennstoffes wie auch im Eintragssystem (Schleusenbehälter) nselben an der Oberfläche „nichtklebend" zu machen.eser discharge effect is actually undesirable, but here is used deliberately, so in connection with the use of the heated exhaust air for preheating and drying of the raw fuel as well as in the entry system (lock container) the same on the surface "non-sticky" to do.

ir Durchführung des Verfahrens ist eine Anordnung vorgesehen, die zur Vorwärmung und -trocknung des feuchten ennstoffes einen Schachtvorwärmer mit einer an seinem ausgangsseitigen Ende angebrachten Zuführung für die Warmluft fweist, die an einen Wirbelschichtkühler angeschlossen ist, der mit einem Wirbelschichttrockner eine bauliche Einheit bildet id mit diesem über eine Schleuse, z. B. Zellrad, gekoppelt ist. Dem Schachtvorwärmer sind eine Mahleinrichtung sowie ein iteiler nachgeordnet, der zum Eintragssystem (Schleusenbehälter) oberhalb des Wirbelschichttrockners führt.An implementation of the method provides an arrangement which, for preheating and drying the moist fuel, has a shaft preheater with a hot air supply attached to its outlet end, which is connected to a fluidized bed cooler which forms a structural unit with a fluidized-bed dryer this over a lock, z. B. cellular wheel, is coupled. The manhole preheater is followed by a grinder and an iteiler, which leads to the entry system (lock container) above the fluidized bed dryer.

js Eintragssystem besitzt ebenfalls einen Anschluß für die Abluft des Wirbelschichtkühlers. Die Austragsöffnung des irbelschichtkühlers ist mit Bunkern zur Aufnahme des Trockengutes verbindbar.js entry system also has a connection for the exhaust air of the fluidized bed cooler. The discharge opening of the irbelschichtkühlers can be connected to bunkers for receiving the dry material.

veckmäßig wird der im Wirbelschicht-Trocknungsprozeß entstehende und im Brüdenkreislauf in einem Filter abgeschiedene ennstaub als Zündstaub verwendet und dafür separat gebunkert.veckmäßig the emerging in the fluidized bed drying process and deposited in the vapor circuit in a filter ennstaub used as a spark and bunkered separately.

e Lösung besitzt den Vorzug, daß der Trocknungsprozeß nicht direkt funktionell und energetisch mit Dampfkesseln einer aftwerksanlage gekoppelt ist.e solution has the advantage that the drying process is not directly functional and energetic coupled with steam boilers of aftwerksanlage.

es führt zu Standortvorteilen.it leads to location advantages.

ne gemäß der Erfindung störungsfreie arbeitende Kohletrocknungsanlage bietet in Verbindung mit Staubfeuerungssystemen e Möglichkeit, daß herkömmliche instandhaltungsintensive Rauchgasrücksaugungskanäle vollständig entfallen können. Die ansportkette für feuchte Ron-Brennstoffe kann durch pneumatischen Transport von Trocken-Brennstoff Und gegebenfalls vischenbunkerung von Trocken-Brennstoff erheblich reduziert werden.ne according to the invention trouble-free working coal drying plant offers in connection with dust firing systems e possibility that conventional maintenance-intensive flue gas return ducts can be completely eliminated. The supply chain for moist Ron fuels can be significantly reduced by pneumatic transport of dry fuel and, if necessary, bunkering of dry fuel.

äi vorhandenen Anlagen mit staubgefeuerten Dampfkesseln kann ein pneumatisches Brennstaubfördersystem die )hlemühlen etwa auf Höhe Om direkt mit neu zu errichtenden Trockenkohlebunkern verbinden, so daß der Teil der inventionellen Bandbekohlungsanlage, außer Betrieb genommen und teilweise ausgesondert werden kann, der die zweite ihrägbrücke (Brecherturm-Bunkerschwerbau), die Bandanlagen im Bunkerschwerbau, die Kesselhochbunker und die Zuteiler nfaßt.In existing installations with dust-fired steam boilers, a pneumatic fuel delivery system can connect directly to new dry coal bunkers at about Om, so that the part of the present belt coking plant can be decommissioned and partially segregated, leaving the second elevator bridge (crusher tower bunker heavy construction) ), the conveyor belts in the Bunker Schwerbau, the boiler bunkers and the distributors.

äi Neubauten kann dieser Teil der konventionellen Bandbekohlungsanlage von vornherein entfallen und durch ein neumatisches Fördersystem für eine Direktverbindung Trockenkohlebunker- Kohlemühle bzw. Trockenkohlebunker-'irbelschichtfeuerung ohne Mühlenzwischenschaltung ersetzt werden.In new constructions, this part of the conventional strip coking plant can be dispensed with in the first place and replaced by a new-type conveyor system for a direct connection of dry coal bunker coal mill or dry coal bunker sirloin layer firing without mill intercooling.

'eiterhin ergibt sich der Vorteil, daß auf den Aufbau separater Zündstaubversorgungssysteme an staubgefeuerten ampfkesseln im Zuge der Heizölsubstitution verzichtet werden kann.In addition, there is the advantage that it is possible to dispense with the construction of separate Zündstaubversorgungssysteme on dust-fired ampfkesseln in the course of Heizölsubstitution.

ie Aushaltung von feuchter Siebkohle für Dritte kann durch die Bereitstellung von Trockenkohle ersetzt werden, so daß sich jch hier die notwendige Transportmasse erheblich reduzieren läßt.The provision of moist coal for third parties can be replaced by the provision of dry coal, so that it is possible here to reduce considerably the necessary transport mass.

usführungsbeispielusführungsbeispiel

ie nähere Erläuterung erfolgt anhand der Zeichnung, die eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens als Blockschaltbild äigt.The detailed explanation will be made with reference to the drawing, which apprehends an arrangement for carrying out the method as a block diagram.

ι einem als Fallrohr ausgebildeten Schachtvorwärmer 1 wird feuchte Rohbraunkohle 2 mit Wassergehalten zwischen 45 und 5% in stückiger Form mittels Warmluft 3 vorgewärmt. Der in dieser Warmluft 3 enthaltene Trockenkohle-Staub 4 haftet beim mströmen der Rohkohlestücke 2 an deren Oberfläche und sichert so einen anbackungsfreien Fall durch den Schachtvorwärmer , Die Hammermühle 5 zerkleinert die vorgewärmte, feuchte und direkt auf diese fallende Rohbraunkohle auf eine Körnung einer 10 mm. Der Trogkettenförderer 6 oder Elevator fördert die zerkleinerte Rohbraunkohle zum Eintragssystem jchleusenbehälter) 7, in dem wiederholt die zu trocknende Rohbraunkohle durch Trockenkohle-Staub umhüllt und gleichzeitig 'eiter aufgewärmt wird zwecks Sicherung eines störungsfreien, problemlosen Eintrages in den Wirbelschichttrockner 8. Die sstliche Wärmemenge zur weiteren Aufwärmung sowie die Verdampfungswärme werden durch die Tauchheizfläche 9 des /irbelschichttrockners 8 an die aufzutrocknende Rohkohle abgegeben. Als Fluidisierungsmittel dient verdichteter und ntstaubter Brüden 10 aus dem Wirbelschichttrockner 8 selbst. Für die Brüdenentstaubung wird ein Elektrofilter und/oder ein iewebeabscheider 11.eingesetzt. Der entstaubte Brüden 12 wird durch den Brüdenverdichter 13 angesaugt, den im stationären etrieb eine Gegendruckturbine 14 antreibt. Der größere Teilstrom des verdichteten Brüdens 10 kondensiert beim durchströmen er Tauchheizfläche 9, wobei die Kondensationswärme auf die zu trocknende Rohkohle übertragen und so die zur Auftrocknung rforderliche Verdampfungswärme bereitgestellt wird. In funktioneller und baulicher Einheit mit dem Wirbelschichttrockner 8 efindetsich unmittelbar unter diesem der Trockenkohle-Kühler 15, in dem ebenfalls das Prinzip der Wirbelschichttechnologie ur Anwendung kommt. Dieser Kühlprozeß wird wegen nachfolgender Bunkerung und den damit verbundenen icherheitstechnischen Anforderungen der Trocknungsstufe nachgeschaltet. Die Trockenkohle fällt von selbst aus dem Virbelschichttrockner8 über eine Schleuse 16 auf die Wirbelschicht des Kühlers 15. Gekühlt wird mit Frischluft 17, indem dasA formed as a downpipe shaft preheater 1 wet raw lignite 2 is preheated with water contents between 45 and 5% in particulate form by means of hot air 3. The dry coal dust 4 contained in this warm air 3 adheres to the surface during flow of the raw coal pieces 2 and thus secures a caking-free case through the shaft preheater. The hammer mill 5 comminutes the preheated, moist and directly to this falling lignite to a grain size of 10 mm. The trough chain conveyor 6 or Elevator promotes the comminuted raw lignite to the entry jchleusenbehälter) 7, repeatedly wrapped in the drying lignite coal by dry coal dust and 'heats at the same time for the purpose of securing a trouble-free, easy entry into the fluidized bed dryer 8. The sstliche amount of heat to further Heating and the heat of vaporization are discharged through the immersion heating surface 9 of the / irbelschichttrockners 8 to be dried up the raw coal. As a fluidizing means compressed and ntstaubter vapor 10 from the fluidized bed dryer 8 itself serves for the vapor dedusting an electrostatic precipitator and / or an IEWEE 11. The dedusted vapors 12 is sucked in by the vapor compressor 13, which drives a back pressure turbine 14 in steady-state operation. The larger partial flow of the compressed vapor 10 condenses as it flows through the immersion heating surface 9, wherein the heat of condensation is transferred to the raw coal to be dried, thus providing the heat of evaporation required for the drying. In functional and structural unit with the fluidized bed dryer 8 efindetsich immediately below this, the dry coal cooler 15, in which also the principle of fluidized bed technology ur application comes. This cooling process is followed because of subsequent bunkering and the associated icherheitstechnischen requirements of the drying stage. The dry coal falls by itself from the Virbelschichttrockner8 via a lock 16 on the fluidized bed of the cooler 15. Is cooled with fresh air 17 by the

iebläse 18 die Fluidisierungsluft und Kühlluft für den Kühlprozeß bereitstellt. Die Wärmeübertragung ermöglichtira.. -iebläse 18 provides the fluidizing air and cooling air for the cooling process. The heat transfer allowsira .. -

i/esentlichen die luftgekühlte Tauchheizfläche 19. Erfindungsgemäß wird bei dieser Technologie das durch Abrieb entstehende 'rockenkohlefeinkorn durch den erwärmten Luftstrom 20 ausgetragen. Dieser Austrageeffekt ist meistens unerwünscht, wird sdoch hier bewußt genutzt, um so in Verbindung mit dem Einsatz der aufgewärmten Luft zur Vorwärmung der feuchtenThe air-cooled immersion heating surface 19 is used in accordance with the invention. In this technology, the rock carbon fine grain produced by abrasion is discharged through the heated air flow 20 in this technology. This discharge effect is mostly undesirable, but it is deliberately used here, so in connection with the use of the heated air to preheat the moist

Rohkohle 2 im Schachtvorwärmer 1 wie auch im Eintragssystem 7 dieselbe an der Oberfläche „nichtklebend" zu machen. Die im Trockenkohle-Kühler 15 aufgewärmte Luft dient somit gleichzeitig als Tragluft für die Rückführung eines kleinen Teiles des Trockenkohlestromes zur Sicherung der Fließfähigkeit der feuchten Kohle im Schachtvorwärmer 1, zur Sicherung des störungsfreien Betriebes der Rohkohlezerkleinerung in der Hammermühle 5 sowie für einen problemlosen Eintrag der zerkleinerten Kohle in den Wirbelschichttrockner 8. Mittels Dichtstromförderleitung 21 gelangt die gekühlte Trockenkohle vom Kühler 15 zum Betriebssilo 22 oder zum Silo 23, in dem die Trockenkohle für den Absatz an Dritte zwischengebunkert wird. Die Druckluftförderanlage 24 fördert die gekühlte Trockenkohle im Dünnstromprinzip kontinuierlich vom Betriebssilo 22 entweder direkt zu den ohne Rauchgasrücksaugung betriebenen Vetilatormühlen 25 zwecks Brennstauberzeugung für die Staubbrenner 26, wobei die Tragluft zugleich als Primärluftanteil neben der Heißluft 27 vom Luftvorwärmer 28 genutzt wird, oder aber die Trockenkohle gelangt ohne weitere Aufmahlung in die Wirbelschicht 29 des Dampfkessels mit Wirbelschichtfeuerung bzw. in die Wirbelschicht 30 eines Vergasungsreaktors. Der Umschlag vom Silo 23 zum Trockenkohletransportfahrzeug 31 erfolgt ebenfalls mit Hilfe einer Druckluftförderanlage.Raw coal 2 in the shaft preheater 1 as well as in the entry system 7. The air warmed up in the dry coal cooler 15 thus serves as carrying air for the return of a small part of the dry coal stream to ensure the flowability of the wet coal in the shaft preheater By means of dense phase conveying line 21 passes the cooled dry coal from the cooler 15 to the operating silo 22 or to the silo 23, in which the dry coal for the The compressed air conveying system 24 continuously conveys the cooled dry coal in the thin-flow principle from the operating silo 22 either directly to the vetilator mills 25 operated without flue gas recirculation for the purpose of generating combustion dust for the dust burners 26, the di e carrying air is used at the same time as the primary air fraction in addition to the hot air 27 from the air preheater 28, or the dry coal passes without further Aufmahlung in the fluidized bed 29 of the boiler with fluidized bed combustion or in the fluidized bed 30 of a gasification reactor. The transfer from the silo 23 to the dry coal transport vehicle 31 is also carried out with the aid of a compressed air conveyor system.

Das im Brüdenentstauber 11 anfallende Feinstkorn 32 wird nach Kühlung in einem indirekt mit Frischluft gekühlten Wärmetauscher separat im Silo 33 gespeichert, um nach Förderung in der Druckluftförderleitung 34 zum Staubzündbrenner 35 des Staubfeuerungssystems 26 als Zünd- und/oder Stützbrennstaub eingesetzt werden zu können. In das Eintragssystem 7 können auch andere feuchte Stoffe mit gewissem Energieinhalt und entsprechender Körnung einschließlich Naßasche eingegeben werden.The resulting in Brüdenentstauber 11 Feinstkorn 32 is stored separately after cooling in a cooled indirectly with fresh air heat exchanger in the silo 33 to be used after promotion in the compressed air delivery line 34 for Staubzündbrenner 35 of the dust firing system 26 as ignition and / or supporting burner dust. In the entry system 7, other moist substances with a certain energy content and appropriate grain size including wet ash can be entered.

Claims

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Invention claim:

1. A process for the preparation of solid moist fuels by multi-stage crushing and drying processes for energy use, eg. B. combustion in dust or fluidized bed furnaces, in which in the main drying process brought to a certain grain fuel is subjected to fluidized bed drying using the principle of vapor compression, characterized in that the wet lumpy raw fuel is first preheated in a hot air countercurrent to the for the fluidized bed drying necessary grain brought and then conveyed via an entry system in a fluidized bed dryer and subjected to drying an immediately following fluidized bed cooling process, wherein the fuel particles enriched exhaust air of the cooling process both for generating the warm air countercurrent preheating and to improve the flowability the fuel is used in the entry system, and the cooled dry fuel withdrawn and directly or via an intermediate bunker consumers, z. B. only supplied with preheated fresh air mill furnaces supplied.

2. Arrangement for carrying out the method according to item!, Characterized in that for preheating and drying of the wet lumpy raw flames off it is provided a shaft preheater (1) having at its output end a feed line for hot air (3) to the exhaust duct of a fluidized bed cooler (15) is connected and that the Schachtvorwärmer (1) a grinder (5) and an arbiter (6) are arranged downstream and the allocator (6) in the fluidized bed dryer (8) belonging entry system opens, which also has a connection for the exhaust air (20) of the fluidized bed cooler (15), and that the fluidized bed dryer (8) and the fluidized bed cooler (15) form a structural unit and are connected via a lock (16) and the order opening of the fluidized bed cooler (15) with at least one Silo (22) is connectable.

3. Arrangement according to item 2, characterized in that a separate silo (23) is provided for the in the vapor circuit of the fluidized bed dryer (8) held in a separator fuel dust (32).

For this 1 page drawing

Field of application of the invention

The invention relates to a process for the preparation of solid moist fuels for their energetic use and an arrangement for carrying out the method. To objects in which the invention application is possible and expedient, include all energy conversion plants in which wet crude lignite or other moist substances with a certain energy content are used as primary energy sources or should be used in the course of the substitution of high-quality energy sources, eg. As heating plants, heating plants, industrial power plants, condensing power plants, larger industrial furnaces.

Characteristic of the known technical solutions

The release of the energy content of wet lignite coal by combustion is i.a. associated with a drying by evaporation or requires a drying. The vapor leaves the energy conversion plant together with the flue gas, or it is discharged separately into the atmosphere. Taking into account the sulfuric acid dew point, the vapor is emitted in accordance with design and plant-dependent exhaust gas temperatures in the range of 150-250 ° C, i. especially in the overheated state. For this purpose, about 20% of the total fuel heat flow is used up. This applies to rust and dust firing as well as for the drying of dry coal, eg. B for briquetting alike. In dust firing, the majority of the drying takes place in the flue gas recirculation, the residual moisture of about 15% is then expelled before, during and after the ignition. There are known multi-stage treatment process in which the fuel is pre-dried in a fluidizing medium before it enters the grinding drying process with flue gas recirculation (DD 67770).

In addition to these coal drying technologies without recovery of the heat of evaporation, those are known which largely recover the heat of vaporization. These solutions apply the fluidized bed technology for the drying process and the vapor compression (DD 141344, 142086, prospectus IfE / ZRE IM / 339, LG 28/157/83 "Drying with complete heat recovery").

The water content of the fuel is thereby reduced to about 16%, and the vapor products obtained from the drying process are used for further heating, drying or power generation purposes. Loading the fluidized bed dryers with the wet fuel, which must be done via arbiter, essentially rotary valves, is associated with significant problems, since the wet fuel tends to caking, bridging and clogging and thus the trouble-free operation in question.

In fluidized bed combustors it is known to mix hot combustion residues or bedding material of the fluidized bed slurry with the moist coal to be introduced in order to avoid caking in the production (DD 203 619,203620). However, these possibilities are not given in drying systems.

Object of the invention

The aim of the invention is a continuous trouble-free and energetically efficient treatment of solid moist or high-moisture fuels for their energetic use.

Explanation of the essence of the invention

The invention has for its object to provide a method to fulfill the objective, which provides for such a pretreatment of the introduced into the fluidized bed fuel, which allows a caking and gluten-free entry, the fluidized bed drying process according to the principle of vapor compression without functional and energetic link with subsequent processes of energetic use of the produced dry material is operated. *