DD234686A1

DD234686A1 - METHOD AND ARRANGEMENT FOR THE ENERGETIC USE OF REPRODUCTIVE MIXTURES OF BROWN COOLING

Info

Publication number: DD234686A1
Application number: DD27330885A
Authority: DD
Inventors: Jochen Auerbach; Helmut Kroener; Kurt Patzelt; Dieter Schlegel; Werner Weichelt
Original assignee: Steinkohlenkokereien August Be
Priority date: 1985-02-15
Filing date: 1985-02-15
Publication date: 1986-04-09

Abstract

Das Ziel der Erfindung besteht in der Loesung der Aufgabe, mit minimalem energetischem und maschinentechnischem Aufwand die aus verschiedenen Braunkohlenteeren und -oelen, Wasser und feinkoernigen Feststoffen bestehenden Anfallstoffgemische in eine stabilisierte Phase zu ueberfuehren und anschliessend in einer Feuerungsanlage einzusetzen. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dass in einem zweistufigen Mischprozess sowohl Ueberschusswasser als auch weitere pulvrige Zusatzstoffe dem Anfallstoffgemisch zugegeben werden, wobei die pulvrigen Zusatzstoffe Additive zur chemischen Rauchgasreinigung und/oder Brennstoffe sein koennen. Die Erfindung ist anwendbar bei der Entsorgung von Anlagen zur Braunkohlenvergasung und beim Betrieb von Grossfeuerungsanlagen.The object of the invention is to solve the problem of transferring with minimal energy and mechanical complexity of the various lignite tars and -oelen, water and feinkoernigen solids existing waste mixtures in a stabilized phase and then to use in a furnace. The object is achieved in that in a two-stage mixing process, both excess water and other powdery additives are added to the fuel mixture, wherein the powdery additives can be additives for chemical flue gas cleaning and / or fuels. The invention is applicable to the disposal of lignite gasification plants and the operation of large combustion plants.

Description

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Anwendungsgebiet der Erfindung ^: Field of application of the invention ^:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur energetischen Nutzung von Anfailstoffgemischen der Braunkohlenvergasung durch Überführen des Anfallstcffgemisches aus verschiedenen Braunkohlenteeren und -ölen, Wasser und feinkörnigen Feststoffen in eine stabilisierte Phase und anschließendes Einführen in eine Feuerungsanlage. Die Erfindung ist anwendbar bei der Nutzung von Anfailstoffgemischen der Braunkohlenvergasung und beim Betreiben von Feuerungsanlagen.The invention relates to a method and an arrangement for the energetic use of Anfailstoffgemischen the lignite gasification by converting the Anfallstcffgemisches from various lignite coal tar and oils, water and fine-grained solids in a stabilized phase and subsequent introduction into a furnace. The invention is applicable to the use of Anfailstoffgemischen the lignite gasification and the operation of combustion plants.

Characteristic of the known technical solutions

Die Gaserzeugung nach dem Prinzip der ßraunkohlen-Druckvergasung ist mit Waschprozessen verbunden, mit denen die erzeugten Rohgase gekühlt und teilgereinigt werden. Bei der Aufbereitung des verwendeten Waschwassers wird ein Teer-/Ö!- Staubgsmisch gewonnen, das mit mehr oder weniger großen Wassermengen versetzt ist. Infolge der Feinkörnigkeit des enthaltenen Staubes und wegen der unzureichenden Stabilität derTeer-/OI-Wasser-Emulsion sind sowohl Eindickung und anschließendes mechanisches Handhaben als auch Weiterverwendung als Suspension/Emulsion erheblich erschwert.The production of gas according to the principle of cracked-coal gasification is associated with washing processes with which the raw gases are cooled and partially purified. During the treatment of the washing water used, a tar / oil dust mixture is obtained, which is mixed with more or less large amounts of water. Due to the fine granularity of the contained dust and due to the insufficient stability of the tar / OI water emulsion, both thickening and subsequent mechanical handling as well as further use as a suspension / emulsion are considerably impeded.

Vor allem im Interesse einer energetischen Nutzung dieses Anfallstoffgemisches der Braunkohlenvergasung wurden vielfältige Versuche unternommen.Especially in the interest of an energetic use of this accumulation of lignite gas mixture, many attempts have been made.

So ist bekannt, vergleichbare Anfallstoffgemische energiereichen Naßzerkleinerungsprozessen zu unterwerfen. Die dabei zu erreichende Feinstzerkleinerung und gegebenenfalls tribochemische Aktivierung der in den Anfallstoffgemischen enthaltenen Feststoffe sollen im Ergebnis der vorgeschlagenen Behandlung zu einer erhöhten Stabilität der Suspension/Emulsion und damit zu einer verbesserten Handhabbarkeit des Materials für die stoffwirtschaftliche oder die energetische Nutzung führen.It is known, for example, to subject comparable waste material mixtures to high-energy wet comminution processes. As a result of the proposed treatment, the ultrafine comminution and, if appropriate, tribochemical activation of the solids contained in the waste material mixtures should lead to an increased stability of the suspension / emulsion and thus to an improved handling of the material for material or energy use.

Der wesentliche Mangel der bekannten Lösungen besteht im erforderlichen zusätzlichen Energieeinsatz, der praktisch ausschließlich für die Gewährleistung einer bedingten Handhabbarkeit zum Zwecke der problemarmen Lagerung, des störungsfreien Umschlags und Transportes sowie der ungefährdeten Verbrennung benötigt wird.The main shortcoming of the known solutions is the required additional use of energy, which is needed almost exclusively for ensuring a conditional handling for the purpose of problem-free storage, trouble-free handling and transport and safe combustion.

Eine andere Lösung wird mit der DE 3247390 bekannt gemacht. Sie sieht ebenfalls eine Zerkleinerung des anffallenden sogenannten Dickteeres, jedoch lediglich bis auf eine Partikelgröße von weniger als 1 mm, vor. Anschließend wird nach der vorgeschlagenen Lösung der zerkleinerte Dickteer durch Zugabe eines Teer-Wasser-Gemisches verdünnt, auf einer Temperatur zwischen 55 und 75⁰C gehalten und der stückigen Einsatzkohle zudosiert.Another solution is made known with DE 3247390. It also provides for comminution of the so-called thickened but only to a particle size of less than 1 mm. Subsequently, the comminuted Dickteer is diluted by the addition of a tar-water mixture according to the proposed solution, kept at a temperature between 55 and 75 ⁰ C and added to the lumpy feed coal.

Mit Hilfe der genannten Lösung können offensichtlich größere Feststoffgehalte im Dickteer nicht toleriert werden, wenn sich aus versorgungstechnischen und/oder standorttechnischen Gründen Lagerungs- und umfangreichere Transportprozesse erforderlich machen. Zudem wird ein definiertes Verdünnungsmittel benötigt, das ohne weitere verfahrenstechnische Funktion Wasser mit den daraus resultierenden energetischen Nachteilen enthält.Obviously, with the aid of the abovementioned solution, it is not possible to tolerate larger solids contents in the Dickteer if storage and more extensive transport processes are required for supply-related and / or location-technical reasons. In addition, a defined diluent is needed, which contains water with the resulting energetic disadvantages without further procedural function.

Schließlich wird mit den AT 369780 und AT 372972 eine Lösung zur Herstellung und Anwendung einer brennbaren Waser-in-ÖI-Emulsion, pulverisierte Kohle enthaltend, vorgeschlagen. Diese Lösung sieht vor, pulverisierte Kohle in Wasser zu suspendieren, diesem Gemisch anschließend Öl und gegebenenfalls basische Additive zuzumischen, worauf nach bedarfsweise ein- oder mehrmaligem Mischen die Eindüsung des erzeugten Brennstoffgemischs in den Feuerungsraum vorzugsweise mit einem Ultraschallzerstäuber erfolgt.Finally, AT 369780 and AT 372972 propose a solution for the preparation and use of a combustible Waser-in-oil emulsion comprising pulverized coal. This solution provides for suspending pulverized coal in water, then admixing this mixture with oil and, if appropriate, basic additives, whereupon the mixture of the fuel mixture produced in the firing space, preferably with an ultrasonic atomizer, is carried out as required, once or several times.

Auch diese Lösung ist mit einer Reihe von Mängeln behaftet. Sie bestehen darin, daß zunächst Wasser zur Bindung von Feinzerkleinerter Kohle eingesetzt wird und damit das Wasser überwiegend an die porösen Kohleteilchen angelagert wird, weshalb es anschließend nur noch unzureichend oder nicht mehr für die Benetzung oder für die Hydratation der basischen Additive zur Verfügung steht. Dies schränkt die Palette einsetzbarer Additive erheblich ein, weil ein gezielter Schutz der Additive ^or thermischer Überbeanspruchung im Feuerungsraum nicht gewährleistet werden kann. Die vorgeschlagene Lösung ist judem mit einem beträchtlichen zusätzlichen Mischaufwand verbunden und bedingt einen Zwischenlagerprozeß, der grundsätzlich wegen der dabei möglichen Entmischung der erzeugten Suspension/Emulsion die Verbrennung reiner Ölphasen mit den daraus resultierenden thermischen Konsequenzen zuläßt.This solution also has a number of shortcomings. They consist in that water is first used to bind comminuted coal and thus the water is deposited mainly on the porous coal particles, which is why it is then only inadequate or no longer available for wetting or for the hydration of the basic additives available. This considerably restricts the range of additives that can be used, because targeted protection of the additives or thermal overload in the firing space can not be guaranteed. The proposed solution is judem associated with a considerable additional mixing effort and requires an intermediate storage process, which basically allows the combustion of pure oil phases with the resulting thermal consequences because of the possible segregation of the suspension / emulsion produced.

Die bisher bekannten Lösungen zeigen damit nicht den Weg auf, wie teilweise hochkalorische Anfallstoffgemische der Braunkohlenvergasung zielsicher energetisch genutzt werden können. Darüber hinaus wurden bisher auch keine Vorschläge unterbreitet, Anfallstoffgemische der Braunkohlenvergasung in ausreichender Weise lager- und transportfähig zu machen, indem sowohl das Sedimentieren der enthaltenen Feststoffe als auch das Absetzen des enthaltenen Wassers vermieden wird.The previously known solutions thus do not show the way on how partially high-calorie fuel mixtures of brown coal gasification can be energetically used unerringly. In addition, no proposals have yet been made to make accumulation mixtures of lignite gasification sufficiently storable and transportable by both the sedimentation of the solids contained and the discontinuation of the water contained is avoided.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist die energetische Nutzung von Anfallstoffgemischen der Braunkohlenvergasung. Die erfindungsgemäße Lösung soll die Nachteile der bekannten Vorschläge nicht mehr aufweisen und zugleich eine kostengünstige und technisch vorteilhafte Verwertung der Anfallstoffgemische ermöglichen.The aim of the invention is the energetic use of fuel mixtures of lignite gasification. The solution according to the invention should no longer have the disadvantages of the known proposals and at the same time make possible a cost-effective and technically advantageous utilization of the waste material mixtures.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Anfallstoffgemische der Braunkohlenvergasung, die aus verschiedenen Braunkohlenteeren und -ölen, Wasser und feinkörnigen Feststoffen bestehen, in eine gegen Entmischung stabilisierte Phase zu überführen und anschließend in eine Feuerungsanlage einzuführen, wobei der energetische Zusatzaufwand und die einzusetzenden maschinentechnischen Einrichtungen im Vergleich zu bekannten Lösungen zu minimieren sind. Überraschenderweise würde gefunden, daß sich die angestrebte Stabilisierung des Anfallstoffgemisches gegen Entmischung durch Zugabe weiterer wasserbindender Feststoffe erreichen läßt. Es hat sich auch gezeigt, daß die in den Anfallstoffgemischen snthaltenen Feststoffe ohne Korngrößenbeeinflussung im stabilisierten Gemisch bei deutlich verminderter Sedimentationsneigung verbleiben können. Dieses Verhalten wird noch stärker hervorgehoben, wenn dem Anfall stoff gemisch weiteres Wasser und sodann entsprechende Mengen wasserbindender Zusatzstoffe zugesetzt werden. Das daraus entwickelte Verfahren zur energetischen Nutzung von Anfallstoffgemischen der Braunkohlenvergasung, das zunächst die Herstellung einer stabilen Phase und daran anschließend das Einführen des stabilisierten Gemischs in eine Feuerungsanlage vorsieht, ist dadurch gekennzeichnet, daß den Anfallstoffgemischen im Anfallzustand in einem Zwischenlagerbehälter Heizdampf, vorzugsweise überhitzter Wasserdampf, und ein erster Teil pulvriger Zusatzstoffe in Abhängigkeit vom Gesamtwasergehalt des Zwischenlagerbehälter-Inhalts zugemischt werden.The invention has for its object to convert fuel mixtures of lignite gasification, which consist of various brown coal tars and oils, water and fine-grained solids in a stabilized against segregation phase and then introduce into a furnace, the additional energy and the machine equipment to be used in the Compared to known solutions are to minimize. Surprisingly, it would be found that the desired stabilization of the waste material mixture against segregation can be achieved by adding further water-binding solids. It has also been found that the solids which are suspended in the waste material mixtures can remain in the stabilized mixture without significantly influencing the grain size, while the sedimentation tendency is markedly reduced. This behavior is even more pronounced when the seizure material mixture further water and then appropriate amounts of water-binding additives are added. The method developed therefor for the energetic use of lumpy fuel gas mixtures, which initially provides for the production of a stable phase and subsequently the introduction of the stabilized mixture into a furnace, is characterized in that the starting material mixtures in the intermediate state are heated steam, preferably superheated steam, in an intermediate storage tank. and admixing a first portion of powdered additives depending on the total water content of the storage bin contents.

Das erzeugte Vorgemisch wird anschließend vom Zwischenlagerbehälter abgezogen und bedarfsweise im Kreislauf in den Zwischenlagerbehälter zurückgefördert, mittels Transportbehälter oder direkt in einen Nachmischbehälter überführt, wobei in Abhängigkeit von der Viskosität des Nachmischbehälter-Inhalts ein zweiter Teil pulvriger Zusatzstoffe zugesetzt wird. Das erzeugte Mischgut wird darauffolgend aus dem Nachmischbehälter entnommen und mittels Dosierorgan direkt in den Feuerungsraum eingedüst, wobei als Zerstäubungsmedium vorteilhafterweise Wasserdampf verwendet wird. Es gehört zum Wesen der Erfindung, daß der Inhalt des Zwischenlagerbehälters mittels Direkteinleitung von Wasserdampf bis auf eine Temperatur von etwa 80°C aufgeheizt, dabei zugleich umgewälzt und mit Überschußwasser angereichert wird. Erfindungswesentlich ist ebenfalls, daß das geregelte Zugeben des ersten Teiles einer pulvrigen Substanz in Abhängigkeit vom Umfang der im Zwischenlagerbehälter überstehenden wäßrigen Phase vorgenommen wird.The generated premix is then withdrawn from the intermediate storage container and, if necessary, recycled back into the intermediate storage container, transferred by means of transport containers or directly into a post-mixing container, wherein a second part of powdery additives is added depending on the viscosity of the post-mix container contents. The mixed material produced is subsequently removed from the post-mixing tank and injected directly into the firing space by means of a dosing device, water vapor being advantageously used as the sputtering medium. It is part of the essence of the invention that the contents of the intermediate storage container by means of direct introduction of steam heated to a temperature of about 80 ° C, while at the same time circulated and enriched with excess water. It is also essential to the invention that the controlled addition of the first part of a powdery substance is carried out as a function of the extent of the aqueous phase which protrudes in the intermediate storage container.

Zweckmäßigerweise wird der erste Teil einer pulvrigen Substanz mit Gehalten an Stoffen zur chemischen und/oder physikalischen Bindung des Wassers und in einem Kornband bis 0,5 mm, vorzugsweise bis 0,08 mm, zugegeben. In einer besonderen Ausführungsform werden als erster Teil einer pulvrigen Substanz Calcium- und/oder Magnesiumverbindungen und/oder brennbare Bestandteile enthaltende Stoffe, vorzugsweise Calcium- und/oder Magnesiumoxid und/oder -hydroxid enthaltende Industrieanfallstoffe, eingesetzt.Conveniently, the first part of a powdery substance with levels of substances for chemical and / or physical binding of the water and in a grain band to 0.5 mm, preferably to 0.08 mm, is added. In a particular embodiment, as the first part of a powdery substance calcium and / or magnesium compounds and / or combustible constituents containing substances, preferably calcium and / or magnesium oxide and / or hydroxide-containing industrial waste materials used.

Es hat sich auch als vorteilhaft erwiesen, als ersten Teil einer pulvrigen Substanz quellfähige Stoffe, vorzugsweise Ton oder Holzmehl, einzusetzen, wobei die angestrebte Quellung dieser Zusatzstoffe im Kontakt mit aufgenommenem Wasser erfolgt. Die Erfindung wird weiterhin dadurch charakterisiert, daß die Beschickung des Nachmischbehälters mit Vorgemisch in einer besonderen Ausführungsform nur während der Materialentnahme aus dem Nachmischbehälter erfolgt. Die Vermischung des Vorgemischs mit dem zweiten Teil einer pulvrigen Substanz wird dabei durch das tangentiale Einleiten des Vorgemischs in denIt has also proven to be advantageous to use as the first part of a powdery substance swellable substances, preferably clay or wood flour, wherein the desired swelling of these additives takes place in contact with absorbed water. The invention is further characterized in that the feed of the post-mixing container with premix in a particular embodiment takes place only during the material removal from the post-mixing container. The mixing of the premix with the second part of a powdery substance is characterized by the tangential introduction of the premix in the

Nachmischbehälter vorgenommen. ... — - - - — Made after mixing container. ... - - - - -

Dem Vorgemisch werden im Nachmischbehälter Mengen des zweiten Teils einer pulvrigen Substanz nur bis zu einem solchen Umfang zugesetzt, mit dem die Viskosität des entstehenden Einsatzproduktes in Höhe von 4Pa · s, bezogen auf eine Materialtemperatur von 80°C, nicht überschritten wird.Quantities of the second part of a powdery substance are added to the premix in the post-mixing tank only to such an extent that the viscosity of the resulting feedstock in the amount of 4 Pa.s, based on a material temperature of 80 ° C., is not exceeded.

Es gehört ebenfalls zum Wesen der Erfindung, daß als Abzugs- und Dosiereinrichtung für das hergestellte Mischgut an sich bekannte Förder- und/oder Homogenisierungsaggregate, vorzugsweise Extruder, Strangpressen oder Dickstoffpumpen, eingesetzt werden.It is also part of the essence of the invention that as a deduction and metering device for the mixed material known per se conveying and / or homogenizing, preferably extruders, extruders or sludge pumps, are used.

Eine besondere vorteilhafte Form der Erfindung ergibt sich, wenn als zweiter Teil einer pulvrigen Substanz Calcium- und/oder Magnesiumverbindungen und/oder brennbare Bestandteile enthaltende Stoffe, vorzugsweise Calcium- und/oder Magnesiumcarbonat enthaltende Roh- und/oder Industrieanfallstoffe, in einem Kornband bis 3mm, vorzugsweise bis 1 mm, verwendet werden.A particularly advantageous form of the invention results when the second part of a powdery substance calcium and / or magnesium compounds and / or combustible constituents containing substances, preferably containing calcium and / or magnesium carbonate raw and / or industrial raw materials, in a grain size up to 3mm , preferably up to 1 mm.

Die Erfindung ist auch gekennzeichnet durch eine vorteilhafte Anordnung zur Durchführung des Verfahrens, die vorsieht, daß ein isolierter Zwischenlagerbehälter mit Zuführeinrichtungen für gegebenenfalls verunreinigte Anfallstoffgemische der Braunkohlenvergasung, mit Einrichtungen zur Einleitung von überhitztem Wasserdampf und mit Einrichtungen für die Vorratshaltung und die regelbare Dosierung von pulvrigen Zusatzstoffen ausgestattet ist. In Bodennähe des Zwischenlagerbehälters ist eine Gemischfördereinrichtung für das wahlweise Kreislauffördern in den Zwischenlagerbehälter, für das ßefüllen eines Transportbehälters oder für die Direktbeschickung eines Nachmischbehälters vorgesehen. Dem Nachmischbehälter sind Einrichtungen für die Vorratshaltung und die regelbare Dosierung von pulvrigen Zusatzstoffen zugeordnet. Dem Nachmischbehälter nachgeschaltet ist ein regelbares Abzugsorgan, das zugleich die Dosierein richtung für eine unmittelbar an der Feuerungsanlage angeordnete Zerstäubungseinrichtung ist.The invention is also characterized by an advantageous arrangement for carrying out the method, which provides that an insulated intermediate storage container with feeders for possibly contaminated waste mixtures of lignite gasification, with means for introducing superheated steam and with facilities for stockpiling and the controllable dosage of powdery additives Is provided. Near the bottom of the intermediate storage container is a mixture conveyor for the optional circulation conveyance in the intermediate storage container, provided for the ßefüllen a transport container or for the direct loading of a post-mixing container. The post-mixing container facilities for stockpiling and the controllable dosage of powdery additives are assigned. The Nachmischbehälter downstream of a controllable trigger member, which is also the Dosierein direction for a arranged directly on the furnace atomization.

Der Zwischenlagerbehälter ist zweckmäßigerweise mit mehreren in Bodennähe befindlichen und vorzugsweise tangential angeordneten Dampfeinleitungsdüsen ausgestattet.The intermediate storage container is expediently equipped with several near the bottom and preferably arranged tangentially arranged steam inlet nozzles.

Der Zwischenlagerbehälter kann auch mit Sensoren für das Signalisieren einer überstehenden wäßrigen Phase auf dem übrigen Behälterinhalt ausgerüstet sein. In diesem Falle ist eine Abhängigkeitsschaltung für das Dosierorgan in Verbindung mit dem Ansprechen des Sensors realisiert.The intermediate storage container may also be equipped with sensors for signaling a supernatant aqueous phase on the remaining container contents. In this case, a dependency circuit for the metering in conjunction with the response of the sensor is realized.

Der Nachmischbehälter und/oder das regelbare Abzugsorgan des Nachmischbehälters können mit Einrichtunge für direkte oder die indirekte Viskositätsbestimmung ausgerüstet sein. In diesem Falle ist eine Abhängigkeitsschaltung für das Dosierorgan in Verbindung mit dem Überschreiten eines vorzugebenden Soll-Viskositätswertes realisiert.The post-mixing tank and / or the controllable extractor of the post-mixing tank may be equipped with direct or indirect viscosity determination equipment. In this case, a dependency circuit for the metering member is realized in connection with the exceeding of a predetermined desired viscosity value.

Erfindungsgemäß weist der Nachmischbehälter ebenfalls tangential angeordnete Einleitungsdüsen für das Vorgemisch auf. Die Zerstäubungseinrichtung für das Einleiten des modifizierten Anfallstoffgemischs in den Feuerungsraum ist mit Düsen für das Expandieren von Wasserdampf ausgestattet.According to the invention, the aftermixing vessel likewise has tangentially arranged inlet nozzles for the premix. The atomizing device for introducing the modified fuel mixture into the firing chamber is equipped with nozzles for expanding water vapor.

im Falle der Nutzung der Zerstäubungseinrichtung als Zünd-, Stütz-oder Zusatzfeuerung ist die Zerstäubungseinrichtung auf die Peripherie der Flamme der Hauptfeuerung ausgerichtet.in the case of the use of the atomizing device as ignition, support or additional firing, the atomizing device is aligned with the periphery of the flame of the main firing.

Die Vorteile der Erfindung bestehen gegenüber bekannten Lösungen in der aufgefundenen Möglichkeit, bisher nur bei Inkaufnahme erheblichertechnischer und sicherheitstechnischer Komplikationen energetisch nutzbare Anfallstoffgemische der Braunkohlenvergasung mit minimalem Energieaufwand in eine stabilisierte Phase überführen, bei Bedarf unmittelbar vor dem Einführen in die Feuerung mit weiteren Zusatzstoffen vermischen und dabei zugleich energetische und Entsorgungs-Effekte beim Betrieb der Feuerungsanlage erzielen zu können. Das wird im wesentlichen durch die Trennung der Anfallstoffgemisch-Aufbereitung in zwei Mischschritte, durch das zielgerichtete Zugeben von Zusatzwasser und pulvrigen Zusatzstoffen verschiedener Beschaffenheit erreicht.The advantages of the invention over known solutions in the discovered possibility, so far only at acceptance of significant technical and safety complications energetically usable Anfallsstoffgemische the lignite gasification with minimum energy expenditure in a stabilized phase, if necessary, mix immediately before introduction into the furnace with other additives and thereby at the same time be able to achieve energetic and disposal effects during operation of the firing system. This is achieved essentially by the separation of the accumulation of waste mixture in two mixing steps, by the targeted addition of make-up water and powdery additives of different nature.

Die aufgefundene Möglichkeit und Zweckmäßigkeit des Einieitens von Zusatzwasser schaffte die Voraussetzung, die Gemischaufheizung bis auf eine vorteilhafte Verarbeitungstemperatur durch das Direkteinleiten von Wasserdampf bei gleichzeitiger Nutzung von Überhitzungs- und Verdampfungswärme zu realisieren.The discovered possibility and expediency of the addition of additional water created the prerequisite to realize the mixture heating up to an advantageous processing temperature by the direct introduction of water vapor with simultaneous use of superheat and heat of vaporization.

Der Zusatz von basischen Substanzen an mehreren Abschnitten der erfindungsgemäßen Lösung ist mit einer Reihe weiterer Vorteile verbunden. Im Vormischprozeß wird als erster Effekt die Bindung von vorhandenem Überschußwasser gesichert. Dann ermöglicht der Einsatz ausgewählter Zusatzstoffe der ersten Art das Beeinflussen der Dichte und der Viskosität des Vorgemischs derart, daß eine wesentlich verbesserte Lagerstabilität des Vorgemischs erreicht wird. Im Nachmischprozeß ist unmittelbar vor der energetischen Verwertung des modifizierten Anfallstoffgemischs die Zugabe weiterer pulvriger Zusatzstoffe vorgesehen, vor allem aus Gründen des Erschließens weiterer Brennstoffreserven oder im Interesse des maximalen Anreicherns des Brennstoffgemischs mit Additiven zur Bindung von bei der Brennstoffumsetzung im Feuerungsraum entstehenden gasförmigen Schwefelverbindungen.The addition of basic substances to several sections of the solution according to the invention is associated with a number of further advantages. In the premixing process, the first effect is to secure the binding of excess water present. Then, the use of selected additives of the first type makes it possible to influence the density and the viscosity of the premix in such a way that a substantially improved storage stability of the premix is achieved. In the post-mixing process, the addition of further powdery additives is provided immediately prior to the energetic utilization of the modified fuel mixture, especially for reasons of developing further fuel reserves or in the interest of maximum enrichment of the fuel mixture with additives for binding gaseous sulfur compounds formed in the furnace during fuel conversion.

Die Erfindung soll nachstehend mit Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der beiliegenden Zeichnung zeigt dieThe invention will be explained in more detail below with exemplary embodiments. In the accompanying drawing shows the

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Anordnung zur energetischen Nutzung von Anfallstoffgemischen der BraunkohlenvergasungFig. 1 is a schematic representation of the arrangement for the energetic use of waste mixtures of lignite gasification

Ausführungsbeispiele Beispiel 1:Exemplary embodiments Example 1

Anfallstoffgemische der Braunkohlenvergasung mit einem Wassergehalt von durchschnittlich 15Ma.-% und mit Feststoffgehalten von im Mittel 13 Ma.-%, jeweils bezogen auf die Masse des Anfallstoffgemischs, werden am Anfallort über Zuführeinrichtungen 2 in einen isolierten Zwischenlagerbehälter 1 eingeleitet. Dieser Zwischeniagerbehälter 1 wird mittels Einrichtungen zum Einleiten von Wasserdampf 3 beheizt. Die Temperatur des Inhalts des Zwischenlagerbehälters 1 wird durch gesteuerte Dampfeinleitung auf 8D°C gehalten. Die tangentiale Anordnung der Dampfeinleitungsdüsen am Boden des Zwischenlagerbehälters 1 führt während der Direktbeheizung des Zwischenlagerbehälter-Inhalts zu rotierenden Materialbewegungen bei gleichzeitiger Materialvermischung über die Höhe des Zwischenlagerbehälters 1.1m Zwischenlagerbehälter 1 setzt sich an der Oberfläche des lagernden Anfallstoffgemischs eine wäßrige Phase ab. Diese wird dadurch gebunden, daß aus einem Vorratsbehälter 4 mittels Dosierschnecke 5 als erste Art pulvrige Zusatzstoffe Calciumhydroxid in den Zwischenlagerbehälter gefördert werden. Es werden auf 5 Masseteile Anfallstoffgemisch einschließlich Wasser und Zusatzwasser 2 Masseteile pulvriger Zusatzstoff erster Art zugegeben. Das entstandene Vorgemisch wird über eine Dickstoffpumpe 6 vom Bodenbereich des Zwischenlagerbehälters 1 abgezogen und in Kesselwagen 7 abgefüllt. Nach erfolgtem Zwischentransport wird der jeweilige Kesselwagen 7 mittels der vorhandenen Wagenbeheizung soweit aufgeheizt, daß das Vorgemisch über eine Temperatur in Höhe von etwa 80°C verfügt. Das Vorgemisch wird sodann in einen indirekt beheizbaren Lagerbehälter gefördert, in dem es auf der vorgenannten Temperatur gehalten wird. Bei Unterbrechungen in der kontinuierlichen weiteren Verwertung des Vorgemisches wird der Inhalt des Lagerbehälters mit Hilfe von Dickstoffpumpen 6 umgewälzt. Mit diesen Fördereinrichtungen erfolgt auch der Transport des Vorgemischs zum Nachmischbehälter 8, der in unmittelbarer Nähe einer Großfeuerungsanlage angeordnet ist. Der Nachmischbehälter 8 steht mit einem Vorratssilo 10 für pulvrige Zusatzstofe zweiter Art in Verbindung. Über eine Dosierschnecke 9 wird diesem Vorratssilo 10 feingemahlener dolomitischer Kalk im Kornband bis 0,8 mm entnommen und in den Nachmischbehälter gefördert. Es werden 2 Masseteile dieser pulvrigen Zusatzstoffe auf 7 Masseteile Vorgemisch zum Einsatz gebracht. Durch tangentiales Einleiten des Vorgemischs in den Nachmischbehälter 8 werden die zugegebenen pulvrigen Zusatzstoffe zunächst grob in das Vorgemisch eingebunden. Eine weitere innige Vermischung der Gemischkomponenten erfolgt mittels einer Schraubpumpe 11, mit deren Hilfe das Gemisch aus dem Nachmischbehälter 8 dosiert abgezogen und einer unmittelbar an der Feuerungsstätte angeordneten Zerstäubungseinrichtung 12 zugeführt wird. Als Zerstäubungsmittel wird Wasserdampf verwendet. Das die Schraubenpumpe 11 verlassende Brennstoff-Additiv-Gemisch besitzt eine Viskosität in Höhe von etwa 1 000 mPa · s und einen unteren Heizwert in Höhe von etwa 20 MJ/kg.Anfallstoffgemische the lignite gasification with a water content of on average 15Ma .-% and with solids contents of an average 13 Ma .-%, each based on the mass of the fuel mixture, are introduced at the point of origin via feeders 2 in an insulated intermediate storage container 1. This Zwischeniagerbehälter 1 is heated by means for introducing water vapor 3. The temperature of the contents of the intermediate storage container 1 is maintained at 8 ° C. by controlled steam introduction. The tangential arrangement of the vapor inlet nozzles at the bottom of the intermediate storage container 1 leads during the direct heating of the intermediate storage container contents to rotating material movements with simultaneous material mixing over the height of the intermediate storage container 1.1m intermediate storage container 1 settles on the surface of the stored Anfallstoffgemischs an aqueous phase. This is bound by the fact that are fed from a reservoir 4 by means of metering screw 5 as the first type of powdery additives calcium hydroxide in the intermediate storage container. There are added to 5 parts by weight of fuel mixture including water and make-up water 2 parts by weight of powdery additive of the first kind. The resulting premix is drawn off via a thick matter pump 6 from the bottom area of the intermediate storage container 1 and filled into tank car 7. After the intermediate transport of the respective tank car 7 is heated by the existing heating of the car so far that the premix has a temperature in the amount of about 80 ° C. The premix is then conveyed to an indirectly heatable storage container in which it is maintained at the aforementioned temperature. In case of interruptions in the continuous further utilization of the premix of the contents of the storage container is circulated by means of thick matter pumps 6. With these conveyors also the transport of the premix to Nachmischbehälter 8, which is located in the immediate vicinity of a large combustion plant. The post-mixing tank 8 is connected to a storage silo 10 for powdery additives of the second kind. About a metering screw 9 this stock silo 10 finely ground dolomitic lime is removed in the grain band to 0.8 mm and conveyed into the Nachmischbehälter. 2 parts by mass of these powdery additives are applied to 7 parts by weight premix. By tangentially introducing the premix into the post-mixing tank 8, the added powdery additives are first roughly incorporated into the premix. A further intimate mixing of the mixture components takes place by means of a screw pump 11, with the aid of which the mixture is metered out of the post-mixing container 8 and fed to an atomizing device 12 arranged directly on the hearth. The atomizing agent used is water vapor. The fuel-additive mixture leaving the screw pump 11 has a viscosity of about 1,000 mPa.s and a lower calorific value of about 20 MJ / kg.

Seispiel 2:Example 2:

Mittels Kesselwagen werden Anfallstoffgemische der Braunkohlenvergasung zu einem Verbraucher transportiert. Die Anfallstoffgemische weisen im Durchschnitt Gehalte von 20 Ma.-% Wasser und 11 Ma.-% Feststoffe, jeweils bezogen auf die Masse des Anfallstoffgemischs, auf. Das Anfallstoffgemisch wird mit einer Temperatur von etwa 80°C über Zuführeinrichtungen 2 in einen isolierten Zwischenlagerbehälter 1 eingeleitet.By means of tank cars, waste mixtures of lignite gasification are transported to a consumer. The starting material mixtures have, on average, contents of 20% by mass of water and 11% by mass of solids, in each case based on the mass of the starting material mixture. The fuel mixture is introduced at a temperature of about 80 ° C via feeders 2 in an insulated intermediate storage container 1.

Durch tangential angeordnete Düsen 3 wird in Bodennähe des Zwischenlagerbehälters 1 überhitzter Wasserdampf zur Aufrechterhaltung einer Temperatur von etwa 80⁰C und zur Umwälzung des Inhalts des Zwischenlagerbehälters eingeleitet. Dem Zwischenlagerbehälter 1 wird außerdem ein erster Teil pulvriger Zusatzstoffe in Form von ausgewählten Braunkohlen-Filteraschen mit über 50Ma.-% Calcium- und Magnesiumverbindungen in Form von Calciumoxid, Magnesiumoxid, Calciumhydroxid und Magnesiumhydroxid zugegeben, Diese pulvrigen Zusatzstoffe weisen ein Kornband bis 0,08 mm auf. Sie werden in einem Verhältnis von 2,5 Masse-Teile pulvriger Zusatzstoffe zu 5 Masse-Teile Anfallstoffgemisch einschließlich Wasser zugesetzt.By tangentially arranged nozzles 3 superheated steam is introduced to maintain a temperature of about 80 ⁰ C and circulating the contents of the intermediate storage container near the bottom of the intermediate storage container. The intermediate storage container 1 is also a first part of powdery additives in the form of selected lignite filter ash with over 50Ma .-% calcium and magnesium compounds in the form of calcium oxide, magnesium oxide, calcium hydroxide and magnesium hydroxide added, these powdery additives have a particle size up to 0.08 mm on. They are added in a ratio of 2.5 parts by mass of powdery additives to 5 parts by mass of starting material mixture including water.

Mittels Schraubenpumpe 6 wird das erzeugte Vorgemisch in Bodennähe des Zwischenlagerbehälters 1 abgezogen und gleichzeitig sowohl im Kreislauf in den Zwischenlagerbehälter 1 zurückgepumpt als auch im Umfang des jeweiligen Verbrauchs in einen Nachmischbehälter 8 gefördert. In diesen Nachmischbehälter 8 werden zugleich weitere pulvrige Zusatzstoffe gefördert, wobei ein Mengenverhältnis von 4,5 Masse-Teile pulvriger Zusatzstoffe zu 7,5 Masse-Teile Vorgemisch eingehalten wird. Dieses Mengenverhältnis ergibt sich bei Zugabe der pulvrigen Zusatzstoffe bis zu einer resultierenden Gemisch-Viskosität von etwa 400OmPa s.By means of screw pump 6, the generated premix is withdrawn near the bottom of the intermediate storage container 1 and at the same time pumped back both in the circuit in the intermediate storage container 1 and conveyed in the scope of the respective consumption in a secondary mixing 8. At the same time further powdery additives are conveyed into this post-mixing tank 8, wherein a quantitative ratio of 4.5 parts by mass of powdery additives to 7.5 parts by mass of premix is maintained. This quantitative ratio results with the addition of the powdery additives up to a resulting mixture viscosity of about 400OmPa s.

Eine grobe Vermischung von Vorgemisch und zweitem Teil pulvriger Zusatzstoffe wird durch das tangentiale Einleitendes Vorgemischs in den Nachmischbehäiter 8 erreicht. Der Abzug des Gern ischs erfolgt mit Hilfe eines Extruders 11, der eine weitere Gemisch-Homogenisierung und die dosierte Zuführung des Gemischs zu einer unmittelbar an der Feuerungsanlage installierten Zerstäubungseinrichtung 12 bewirkt.A rough mixing of premix and second part of powdery additives is achieved by the tangential introduction of the premix into the post-mixing tank 8. The deduction of Gern ischs done using an extruder 11, which causes a further mixture homogenization and the metered supply of the mixture to a directly installed on the firing system atomizing device 12.

Der zweite Teil pulvriger Zusatzstoffe besteht aus einer ausgewählten Fraktion von Braunkohlenverbrennungsrückständen im Kornband von 0,1 bis 1,5mm. Diese Zusatzstoffe enthalten etwa 22Ma.-% brennbare Bestandteile und ebenfalls etwa 30Ma.-% Calcium-und Magnesiumverbindungen.The second part of powdery additives consists of a selected fraction of lignite combustion residues in the particle size range of 0.1 to 1.5 mm. These additives contain about 22Ma .-% combustible ingredients and also about 30Ma .-% calcium and magnesium compounds.

Das erzeugte Gemisch besitzt eine Viskosität von etwa 400OmPa · s und einen unteren Heizwert in Höhe von 17MJ/kg. Die Zerstäubung des Gemischs und das Einblasen des Materials als Zusatz- und^Stützbrennstoff in den periphererv Bereich der Hauptfeuerung erfolgt mit Wasserdampf.The produced mixture has a viscosity of about 400OmPa.s and a lower calorific value of 17MJ / kg. The atomization of the mixture and the blowing of the material as additive and ^ support fuel in the peripheral area of the main firing takes place with water vapor.

Claims

Invention claim:

1. A method for the energetic use of Anfailstoffgemischen the lignite gasification by converting the waste material mixture from various lignite coal tar and oils. Water and fine-grained solids in a stabilized phase and then introduced into a furnace, characterized in that the Anfailstoffgemischen in a storage tank heating steam, preferably superheated steam, and a first portion of powdery additives depending on the total water content of the storage container content are mixed, whereupon the produced Withdrawn from the intermediate storage container and optionally recycled in the intermediate storage container, is transferred by means of transport containers or directly into a Nachmischbehäiter, depending on the viscosity of Nachmischbehälter contents a second part of powdery additives is added and the mix produced from this Nachmischbehäiter removed and by Dosing is injected directly into the firebox, with water vapor is advantageously used as a sputtering medium.

2. The method according to item 1, characterized in that the contents of the intermediate storage container by means of direct line of steam heated to a temperature of about 80 ° C while being circulated and enriched with excess water.

3. The method according to item 1 and 2, characterized in that the controlled addition of a first part of powdery additives depending on the extent of the intermediate storage tank supernatant aqueous phase is made.

4. The method according to item 1 to 3, characterized in that the first part of a powdery substance contents of substances for the chemical and / or physical binding of water and in a grain band to 0.5 mm, preferably to 0.08mm, is added ,

5. The method according to item 4, characterized in that the first part of a powdery substance calcium and / or magnesium compounds and / or combustible constituents containing substances, preferably calcium and / or magnesium oxide and / or hydroxide-containing industrial waste materials are used.

6. The method according to item 4, characterized in that are used as the first part of a powdery substance in conjunction with water swelling substances, preferably clay or wood flour.

7. The method according to item 1 to 5, characterized in that the mixing of the premix with the second part of a powdery substance by the tangentiaie introducing the premix is made in the Nachmischbehäiter.

8. The method according to item 1 to 7, characterized in that the premix such amounts of the second part of a powdery substance are added, with which the viscosity of the feedstock in the amount of 1 Pa · s, based on a material temperature in the amount of 80 ⁰ C. , is not exceeded.

9. The method according to item 1 to 8, characterized in that as a deduction and metering device for the prepared mix per se known conveying and / or homogenizing, preferably extruders, extruders or sludge pumps, are used.

10. The method according to item 1 to 9, characterized in that the second part of a powdery substance calcium and / or magnesium compounds and / or combustible constituents containing substances, preferably calcium and / or magnesium carbonate-containing raw and / or industrial waste, in one Grain strip to 3 mm, preferably to 1 mm used.

11. Arrangement for carrying out the method according to item 1 to 10, characterized in that an insulated intermediate storage container (1) with feeders (2) for optionally contaminated Anfallsstoffgemische the lignite gasification, with means (3) for the introduction of superheated steam and with means (4 ) is equipped for the stockpiling and the controllable dosage (5) of powdery additives that near the bottom of the intermediate storage container (1) a mixture conveyor (6) for the optional circulation in the intermediate storage container (1), for filling a transport container (7) or for the direct loading of a post-mixing container (8) facilities for stockpiling (10) and the controllable dosage (9) are assigned by powdery additives, wherein the Nachmischbehäiter (8) an adjustable trigger member (11) is connected downstream, which at the same time the metering device for a directly at the hearth ang eordnete atomizing device (12).

12. The method according to item 11, characterized in that the intermediate storage container (1) is provided with a plurality of located near the bottom and preferably tangentially arranged steam inlet nozzles (3).

13. The method according to item 11 and 12, characterized in that the intermediate storage container (1) is equipped with sensors known per se (13) for signaling a supernatant aqueous phase on the remaining container contents and that a dependency circuit for the dosing (5) in Connection with the response of the sensor (13) is realized.

14. Arrangement according to item 11 to 13, characterized in that the Nachmischbehäiter (8) and / or the controllable trigger member (11) are equipped with means for determining viscosity and that a dependency circuit for the metering (9) in connection with the exceeding of a vorzugebenden SoH viscosity value is realized.

15. Arrangement according to item 11 to 14, characterized in that the mixing container after (8) also has tangentially arranged inlet nozzles for the premix.

16. Arrangement according to item 11 to 15, characterized in that the atomizing device (12) is equipped for introducing the modified Anfallsstoffgemisches into the firebox with nozzles for expanding water vapor.