DD261637A5 - Verfahren zum mahlen von brennstoff und geologisch jungem torf, lignit, weicher energetischer braunkohle fuer eine staubfeuerung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Mahlen von Brennstoff und geologisch jungem Torf, Lignit, weicher energetischer Braunkohle fuer eine Staubfeuerung mit der zugrunde liegenden Aufgabe, den mechanischen Aufwand fuer einen Durchlauf beim Feinmahlen zu verringern. Diese Aufgabe wird dadurch geloest, dass in einer Ventilatormuehle der Brennstoff vorzerkleinert und getrocknet, die Grobfraktion als Griess aus dem Separator, z. B. einem Windsichter, in eine Walzenmuehle geleitet und dort feingemahlen, danach das die Walzenmuehle verlassende Mahlprodukt wiederholt in den Separator gefoerdert und dass zur Feuerung geeignete Feinmahlgut hindurch die Ventilatormuehle zu der Anwendungsstelle, zweckmaessig in die Brenner geleitet wird.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Mahlen und Trocknen von Brennstaub aus geologisch jungem Torf, Lignit und energetischen Kohlen für eine Staubfeuerung.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es ist bekannt, daß die Leistung von Kesseln mit Rostfeuerung von der Größe der ausführbaren Rostfläche—auch wenn Kohlen der besten Qualität verwendet werden — weitgehend beschränkt wird.

Bei Kesseln mit Leistungen über30-50t/h Dampfmenge werden junger Torf, Lignit, weiche Braunkohle und energetische Braunkohle verwendet, die aber auf dem Rost überhaupt nicht oder nur mit einem hohen energetischen Verlust verbrannt werden können.

Wenn die oben erwähnte Feuerungsweise und Kohlenstaubfeuerung verglichen wird, geht es eindeutig hervor, daß bei der Kohlenstaubfeuerung die Erhöhung der Leistung immer auf die Frage der Erhöhung des Brennraumvolumens vereinfacht

Ein weiterer Vorteil der Kohlenstaubfeuerung besteht darin, daß weder die Körnung der Rohkohle noch ihr Staubinhalt von Bedeutung sind, da die Feuerung gegenüber dem Ascheninhalt der Kohle ziemlich unempfindlich ist. Feingemahlener Brennstoff verfügt über eine recht große reaktionsfähige Fläche. Auf diese Weise kann der so vorbereitete Brennstoff mit einem geringeren Luftüberschuß und vollkommener — wenn er staubförmig schwebend gehalten ist — verbrannt werden als auf dem Rost.

Seit der Einführung der Kohlenstaubfeuerung sind verschiedene Lösungen zum Mahlen von Kohle verwendet worden, unter denen Mahlanlagen mit geringerer Geschwindigkeit und langsamem Lauf—so die Kugelmühlen und Rohrmühlen — die bekanntesten Typen darstellen. Es ist weiterhin die Verwendung von Hammermühlen und Ventilatormühlen, wobei die letzterwähnten mit hoher Geschwindigkeit arbeitende Mahlanlagen sind, bekannt. In den zuerst erwähnten Mahlanlagen werden harte gasarme Kohlen gemahlen, während die danach erwähnten zum Mahlen junger, eine intensive Trocknung beanspruchender Ligniten, weicher Braunkohlen und energetischer Kohlen eingesetzt werden.

Zum Mahlen von jungem Torf, Lignit, weichen Braunkohlen und energetischen Kohlen werden Mahlanlagen verwendet, die mit hoher Geschwindigkeit von etwa 30 bis 90 m/s arbeiten, wobei der Brennstoff insbesondere durch Schlagkräfte zerkleinert wird.

Der sich drehende Teil der Mühle sichert eine Ventilationswirkung, die zur Förderung des zur Trocknung des Brennstoffes erforderlichen Gemisches aus heißem Abgas und Luft beansprucht wird, die auch zum Einblasen des Kohlenstaubs mit der erforderlichen Geschwindigkeit neben der Überwindung des in dem Windsichter und bei den Brennern auftretenden Strömungswiderstandes genügt.

Der Gasstrom innerhalb des Mahlraumsund — dadurch die Berührung zwischen den Körnern des Brennstoffs und den Heißgasen — ist so intensiv, daß der hohe Feuchtigkeitsgehalt von 30% bis 80% während des Mahlprozesses bei einer zweckdienlich gewählten Umfangsgeschwindigkeit von etwa 30 bis 90 m/s getrocknet wird.

Die wesentliche Charakteristik des allgemein angewendeten Verfahrens zum Mahlen von geologisch jungem Lignit, Torf sowie weicher Braunkohlen und zur Vorbereitung der Brennstaubfeuerung ist wie folgt zu bezeichnen.

Rohkohle und Heißgase werden in den sich drehenden Teil einer Ventilator-Mühle geleitet, wo diese bis zum Erreichen des gewünschten Maßes der Zerkleinerung zirkulieren, wonach das Mahlgut in einen Windscheider gelangt. Von hier werden das feine Mahlgut und das Trägergas unmittelbar zu den Brennern geleitet, während die Grobfraktion des Mahlguts (der Grieß) in den rotierenden Teil der Ventilatormühle zur Feinzerkleinerung rückgeleitet wird.

Bei den beschriebenen Verfahren kann es nicht gewährleistet werden, daß die gewünschte Mahlfeinheit und Trocknungstemperatur nach einmaligem Durchblasen durch die Ventilatormühle erreicht werden. Der Massenstrom wird deshalb unter Anwendung einer bedeutenden Leistung zum Zirkulieren gebracht bzw. die in dem Windsichter ausgeschiedene Grobfraktion in den rotierenden Teil der Ventilatormühle zwecks weiterer Zerkleinerung rückgeführt. Als dessen Folge ist der durch den rotierenden Teil der Ventilatormühle strömende Gas- und Kohlenstrom wesentlich höher als der zu der Anwendungsstelle geleitete Gas- und Kohlenstaubstrom.

Der Nachteil der geschilderten Verfahren besteht in dem hohen Bedarf an spezifischer Mahlenergie und in dem hochgradigen Verschleiß und dem kontinuierlichen Verbrauch von großen Stahlmengen. Diese Nachteile beeinträchtigte die Wirksamkeit der Betriebsführung und Wirtschaftlichkeit.

Neben dem hohen Energie- und Materialaufwand ist noch der weitere Nachteil zu erwähnen, der sich aus dem Arbeitszeit- und Lohnaufwand des mit der Reparatur, Erneuerung der Kohlenmühlen beauftragten qualifizierten Personals ergibt.

Als weiterer Nachteil kann auch der Umstand erwähnt werden, daß die traditionell ausgeführten Mahlanlagen eben bei jungem Lignit und geologisch junger Braunkohle mit niedrigerem Heizwert nicht die erforderliche Mahlleistung erreichen. Wenn der Heizwert der Kohle abnimmt, Aschengehalt und/oder Feuchtigkeitsgehalt zunehmen, was wiederum zur Abnahme des Dampfstroms aus dem Kessel führt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Mahlen und Trocknen von Brennstaub für eine Brennstaubfeuerung zur Anwendung zu bringen, die eine ökonomische Herstellung energetisch hochwertigen Brennstaubes gewährleistet.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Mahlen und Trocknen von Brennstaub aus geologisch jungem Torf, Lignit, weicher Braunkohle und energetischen Kohlen für eine Staubfeuerung zu schaffen, welches den mechanischen Aufwand für einen Durchlauf beim Feinmahlen verringert. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in der Ventilatormühle der Brennstoff vorzerkleinert und getrocknet, die Grobfraktion (Grieß aus dem Separator, z. B. Windsichter) in eine Walzenmühle geleitet und dort feingemahlen, danach das die Walzenmühle verlassende Mahlprodukt wiederholt in den Separator (Windsichter) gefördert und daß zur Feuerung geeignete Feinmahlgut hindurch die Ventilatormühle zu der Anwendungsstelle, zweckmäßig in die Brenner geleitet wird.

Im Sinne der erfindungsgemäßen Lösung wird das Feinmahlen des Brennstoffs in einer der gestellten Aufgabe entsprechend ausgestalteten Walzenmühle vorgenommen; auf diese Weise wird ganz und gar neuartig ein Teil des Brennstoffes anstatt der mit hohem Energieaufwand und hohem Verschleiß verbundenen Schlagarbeit in der Walzenmühle gemahlen, wo auf Wirkung des auf eine große Fläche ausgeübten Drucks und der Scherkräfte mit wesentlich geringerem Energieaufwand der Mahlprozeß vor sich geht, gleichzeitig wird die Lebensdauer der bisher einem Verschleiß ausgesetzten Bestandteile weitgehend verlängert.

Es ist eine vorteilhafte Lösung, daß die Mahlwalzen der Walzenmühle mit gleicher oder abweichender Geschwindigkeit angetrieben werden.

Auf diese Weise kann der hohe spezifische Verbrauch an Stahl bei der Kohlenstaubfeuerung vorteilhaft herabgesetzt werden.

Der innere Gas-und Materialverkehr der nach dem Stand der Technik angewendeten Ventilatormühle konnte verringert werden, wodurch Leistungen in der Hinsicht des Mahlens, der Trocknung und Transports bedeutend zunahmen.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß bereits sich im Betrieb befindende Mühlen eingesetzt werden können, wodurch deren Leistung wesentlich erhöht wird.

In Ausgestaltung des Verfahrens werden der Rohbrennstoff und das Trocknungs- und Trägergas einer mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Ventilatormühle zugeführt. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt sich darin, daß in der Ventilatormühle der Brennstoff vorzerkleinert und getrocknet wird, die Grobfraktion aus dem Separator — z. B. dem Windsichter — ausgeführt in einer Walzenmühle feingemahlen wird, wonach das Mahlgut in den Separator, vorteilhaft einem Windsichter, zurückgeführt wird; aus dem Windsichter wird das zur Feuerung bereits geeignete Feinmahlgut durch die Ventilatormühle zur Anwendungsstelle geleitet, d. h., es gelangt zu den Brennern.

Die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen der Walzenmühle wird vorteilhaft auf 2—20 m/s eingestellt.

Die das Mahlen ausführenden Walzenpaare der Walzenmühle werden mit gleicher oder abweichender Geschwindigkeit in Bewegung gesetzt.

Es ist im Sinne der Erfindung, daß die in einem mit der Walzenmühle parallel verlaufenden Kanal durchströmenden heißen Abgase die Trocknung des Mahlguts nach der Walzenmühle fördern.

Das erfindungsgemäße Verfahren sichert die folgenden bedeutenden Vorteile:

— der spezifische Energiebedarf zum Mahlen des Brennstoffs konnte bedeutend herabgesetzt werden;

— im Vergleich zu den bekannten Verfahren verschleißt die Mahlanlage während des Mahlprozesses weniger, wodurch der spezifische Stahlverbrauch der Kohlenstaubfeuerung abnimmt;

— durch die gemeinsame Verwendung der Ventilatormühle und der Walzenmühle nimmt der Gas- und Materialverkehr des Prozesses bedeutend ab, wodurch Leistungen hinsichtlich des Mahlens, der Trocknung und des Transports weitgehend erhöht werden konnten;

— ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß es bei bereits im Betrieb befindlichen Mühlen leicht realisiert werden kann, wodurch deren Leistung bedeutend erhöht werden kann.

Es ist weiterhin als vorteilhaft zu betrachten, daß durch den Einbau eines mit der Walzenmühle parallel verlaufenden Kanals das aus der Walzenmühle austretende Mahlgut mit den ohne Strömungswiderstand strömenden heißen Abgasen mit höchster Wirksamkeit getrocknet werden kann.

Ausführungsbeispiel

Anhand eines Ausführungsbeispieles wird das erfindungsgemäße Verfahren erläutert.

Geologisch junger Lignit, Torf oder Weich braunkohle werden kontinuierlich zur Vorbereitung für eine Staubfeuerung gemahlen.

Der Brennstoff wird kontinuierlich in den sich drehenden Teil der Ventilatormühle eingeführt, gleichzeitig wird das heiße Trocknungsgas eingeleitet. Das aus der Ventilatormühle austretende Mahlgut wird in den zu diesem Zwecke ausgestalteten Windsichter eingeführt, von dem das Feinmahlgut mit dem Trocknungsgas — als Trägergas — unmittelbar zu der Ahwendungsstelle, d.h. in die Brenner, gefördert wird. Das in dem Windsichter — früher zirkulierende, jetzt aber schon abgeschiedene — Feinmahlgut (Grieß) wird in einer Walzenmühle feinzerkleinert. Das Feinmahlgut wird von der Walzenmühle in den rotierenden Teil der Ventilatormühle rückgeführt, wo diese feine Fraktion mit dem kontinuierlich dosierten Rohbrennstoff vermischt wird.

Nach Bedarf kann die Umdrehungszahl der Walzen der Walzenmühle auch auf voneinander abweichende oder gleiche Werte eingestellt werden.

Die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen der Walzenmühle beträgt 2 bis 20 m/s.

Unter Zwischenschaltung eines die Walzenmühle umgehenden Kanals, der das heiße Trocknungsgas fördert, kann eine noch wirksamere Trocknung des Mahlguts nach der Walzenmühle gewährleistet werden.

In der Walzenmühle wird die Grobfraktion nicht durch Aufschlag, sondern mit einem hohen Flächendruck und Scherwirkung gemahlen. Auf diese Weise werden die an den Walzen bzw. zueinander unter hohem Druck gepreßten Kohlenstückchen leicht zerkleinert. Der Verschleiß der Mahlwalzen ist geringfügig.

Durch eine zweckdienlich ausgestaltete Konstruktion der Walzenmühle kann es erreicht werden, daß die in der Längsrichtung gekerbten Walzen aus einem Grundstoff von hoher Flächen härte — mindestens vom Werte 500 H B — gefertigt werden können.

Dadurch, daß nur die eine Walze fix gelagert ist, kann die zu der ortsfesten Walze mit Federkraft oder hydraulischer Kraft gehaltene, nicht ortsfest gelagerte Walze sich bewegen, falls zwischen die Walzen ein hochfestes Gestein oder Stahlstück gelangt. Dabei bewegen sich die Walzen auseinander, und das harte Stück fällt zwischen den Walzen ab, so daß kein Schaden verursacht wird.

Claims (5)

1. Verfahren zum Mahlen und Trocknen von Brennstoff und geologisch jungem Torf, Lignit, weicher energetischer Braunkohle für eine Staubfeuerung, in dessen Verlauf der Rohbrennstoff und das Trocknungs-, Trägergas in eine mit hoher Geschwindigkeit arbeitende Ventilatormühle geleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ventilatormühle der Brennstoff vorzerkleinert und getrocknet, die Grobfraktion, der (Grieß aus dem Separator) in eine Walzenmühle geleitet und dort feingemahlen,wonach dasdie Walzenmühleverlassende Mahlproduktwiederholtin den Separator gefördert und das zur Feuerung geeignete Feinmahlgut hindurch die Ventilatormühle zu der Anwendungsstelle, zweckmäßig in die Brenner geleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Separator ein Windsichter verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mahlwalzen der Walzenmühle mit gleicher oder abweichender Geschwindigkeit angetrieben werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen der Walzenmühle 2-20 m/sec beträgt.

5. Verfahren nach jedwelchem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß heiße Abgase über einen mit der Walzenmühle parallelen Kanal strömen und dadurch die weitere Trocknung des Mahlguts nach der Walzenmühle gefördert wird.