DD269197A5 - PROCESS FOR BURNING SALT-COATED COAL - Google Patents
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- C10L9/00—Treating solid fuels to improve their combustion
- C10L9/10—Treating solid fuels to improve their combustion by using additives
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbrennen salzreicher Kohle. Bevor salzreiche Kohle mit einem Chlorgehalt von mindestens 5%, einem Gesamtgehalt an Alkalichlorid und Alkalisulfat in der Asche der Kohle von mindestens 10%, mit Korngroessen der Kohle von unter 12 mm und mit einem Schmelzpunkt der Asche von hoechstens 800C verbrennt, werden die Kohlekoerner mit mindestens einem Oxid, Hydroxid, Carbonat oder Sulfat des Calciums oder Magnesiums mindestens teilweise umhuellt. Die umhuellte Kohle wird bei einer hoechsten Temperatur, die ueber dem Schmelzpunkt der Asche der unbehandelten Kohle liegt, verbrannt. Die Umhuellung sorgt dafuer, dass die Asche nicht schmelzfluessig wird. Die durch eine Umhuellung impraegnierte Kohle kann in der Wirbelschicht, der zirkulierenden Wirbelschicht oder auch im Etagenofen verbrennen. Vorzugsweise wird die so vorbehandelte Kohle zusammen mit Inertmaterial verbrannt.The invention relates to a process for burning salty coal. Before salty coal with a chlorine content of at least 5%, a total content of alkali chloride and alkali sulfate in the ash of the coal of at least 10%, burns with grain sizes of coal below 12 mm and with a melting point of at least 800C, the carbon cokes with at least partially enveloped by at least one oxide, hydroxide, carbonate or sulfate of calcium or magnesium. The wrapped coal is burned at a highest temperature, which is above the melting point of the ashes of the untreated coal. The wrapping ensures that the ash does not become molten. The coal impregnated by a coating can burn in the fluidized bed, the circulating fluidized bed or else in the multiple-hearth furnace. Preferably, the thus pretreated coal is burned together with inert material.
Description
MSMS
Verfahren zum Verbrennen ealzreicher Kohle Anwendungegebiet der Erfindung Process for burning coal rich in rich coal Areas of application of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbrennen ealzreicher Kohle mit einem Chlorgehalt von mindestens 5 %t einem Gesamtgehalt an Alkalichlorid und Alkalisulfat in der Asche der Kohle von mindestens 10 %t mit Korngrößen der Kohle von unter 12 mm und mit einem Schmelzpunkt der Asche von höchstens 800 °C«The invention relates to a method for burning olezreiche coal having a chlorine content of at least 5 % t a total content of alkali metal chloride and alkali metal sulfate in the ash of the coal of at least 10 % t with grain sizes of the coal of less than 12 mm and a melting point of the ash of at most 800th C. "
Bei der Verbrennung salzreicher Kohle mit ihrem sehr niedrigen Schmelzpunkt der Asche wird die Asche bei der Verbrennung schmelzflüssig· Dies führt zu verfahrenetechniechen Schwierigkeiten, besondere bei einer Verbrennung in der Wirbelschicht, der zirkulierenden Wirbelschicht oder im Etagenofen·In the combustion of salt-rich coal with its very low melting point of the ash, the ash becomes molten during combustion. This leads to process-related difficulties, especially in the case of combustion in the fluidized bed, the circulating fluidized bed or in a multi-level furnace.
Aue der OE-PS 1 546 630 iet ein Verfahren zu- Verbrennung ealzreicher Kohle in einer Staubfeuerungeanlage bekannt« Hierbei wird die Kohle in feingemahlenem Zustand zunächst durch Teilverbrennung entgast» wobei Kaolin ale Alkalibindemittel zugegeben wird. Diese Maßnahmen erfolgen bei Temperaturen von etwa 1000 °C· Die Schlacke wird im flüssigen Zuetand abgezogen« Bei diesem bekannten Verfahren wird die Verflüchtigung von Alkalien vermindert*, um deren Ablagerung auf Flächen außerhalb dee Verbrennungsräume herabzusetzen· Die Alkalien werden durch den Kaolin-Zusatz in Form von Aluminium-Alkalisilikaten gebunden, esjwird aber nicht verhindert« daß eine beträchtliche Menge an Chlor und Schwefel frei wird. Die FolgeAue of OE-PS 1 546 630 discloses a process for burning coal rich in coal in a dust-firing plant. "In this process, the coal is firstly degassed in a finely-milled state by partial combustion, whereby kaolin is added to the alkali binder. These measures take place at temperatures of about 1000 ° C. The slag is withdrawn in the liquid state. In this known process, the volatilization of alkalis is reduced in order to reduce their deposition on surfaces outside combustion chambers. The alkalis are dissolved by the kaolin additive in Form of aluminum alkali silicates bound, but it is not prevented that a considerable amount of chlorine and sulfur is released. The episode
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sind große Probleme mit der auftretenden Korrosion in den nachgeechalteten Anlageteilen·are major problems with the occurring corrosion in the downstream system components ·
In der OE-AS 25 Ol 503 ist ein Verfahren zur Verminderung des Schwefelgehaltee in Abgasen von Wirbelbettfeuerungen beschrieben. Hierbei wird die körnige Kohle mit Dolomit oder Kalkstein umhüllt« so daß sich bei der Verbrennung der Schwefelgehalt der Kohle zu CaSO3 und CaBO4 umsetzt und auf diese Welee gebunden wird« Aus dieser Veröffentlichung ist es auch bekannt, einem in Suspension befindlichen Kohlebrennetoff Kalk hinzuzufügen, um die Schmelztemperatur der Aeche herabzusetzen«In OE-AS 25 Ol 503 a method for reducing the sulfur content in exhaust gases of fluidized bed combustion is described. Here, the granular coal is coated with dolomite or limestone "so that the combustion of the sulfur content of the coal to CaSO 3 and CaBO 4 is reacted and is bound to this Welee" From this publication, it is also known to add lime to a suspended coal fuel to lower the melting temperature of the Aeche «
Es ist das Ziel der Erfindung, ein Verfahren zum Verbrennen ealzreicher Kohle zur Anwendung zu bringen, das einen wirtschaftlichen Verbrennungsprozeß gewährleisteteIt is the object of the invention to use a process for burning coal rich in rich coal, which ensured an economical combustion process
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Verbrennen ealzreicher Kohle mit einem Chlorgehalt von mindestens 5 %, einem Gesamtgehalt an Alkalichlorid und Alkalisulfat in der Ascht» der Kohle von mindestens 10 %, mit Korngrößen der Kohle von unter 12 mm und mit einem Schmelzpunkt der Asche von höchstens 800 0C, zu schaffen, das einen wirtschaftlichen Verbrennuhgsverlauf ohne Störungen durch den niedrigen Schmelzpunkt der Asche gewährleistet·The invention is based on the object, a method for burning olezreicher coal with a chlorine content of at least 5 %, a total content of alkali metal chloride and alkali metal sulfate in the ash of the coal of at least 10 %, with grain sizes of the coal of less than 12 mm and a melting point the ash of at most 800 ° C., which ensures an economic combustion process without being disturbed by the low melting point of the ash.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kohlekörner mit mindestens einem Oxid, Hydroxid, Carbonat oder Sulfat dee Calciums oder Magnesiums mindestens teilweise um-According to the invention the object is achieved in that the carbon particles with at least one oxide, hydroxide, carbonate or sulfate dee calcium or magnesium at least partially um-
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hüllt werden und die umhüllte Kohle bei einer höchsten Temperatur verbrennt, die über dem Schmelzpunkt der Aeche der unbehandeltei. Kohle liegt·The coated charcoal is burned at a high temperature above the melting point of the untreated egg. Coal lies ·
Ee hat eich gezeigt, daß durch die genannten Stoffe der Schmelzpunkt der Aachen dieeer Kohlen auereichend erhöht wird» so daß dieee Aschen nicht schmelzflüssig werden,wenn die Verbrennungstemperaturen ausreichend niedrig gehalten werden«It has been shown by these substances that the melting point of the Aachen is increased to increase their coals, so that the ashes do not become molten when the combustion temperatures are kept sufficiently low. "
De mehr Imprägnierstoff auf das Kohlekorn aufgebracht wird, desto höher wird die Temperatur, bei welcher die Asche als Schnelze in Erscheinung tritt· Ale Faustregel gilt, daß pro Mol Natriumchlorid in der Kohle mindestens zwei Mol dee Imprägnierstoffs angewendet werden· AIo Imprägnieretoff kann auch Dolomit verwendet werden· Die Umhüllung oder Imprägnierung der salzreichen Kohle The more the impregnating agent is applied to the carbon grain, the higher the temperature at which the ashes appear as lice. As a rule of thumb, at least two moles of the impregnating substance are used in the coal per mole of sodium chloride. Alumina can also be used for dolomite impregnation · Coating or impregnation of high-salt coal
kann z. B. in einem Mischer, einer RoIliertrommel oder einer Pelletiertrommel erfolgen* Die Kohlekörner können dort mit einer wäßrigen Suspension des Imprägnierstoffs oder auch oberflächlich angefeuchtet mit dem trockenen Imprägnierstoff in Kontakt gebracht werden· Es ist ferner möglich, aus der imprägnierten körnigen Kohle Formkörper, z. B. Briketts oder Pellets, zii erzeugen, die man der Verbrennung zuführt«can z. The carbon particles can be brought into contact there with an aqueous suspension of the impregnating substance or even moistened on the surface with the dry impregnating substance. It is also possible to use the impregnated granular carbon moldings, eg. Briquettes or pellets, which are fed to the combustion
Es ist im Sinne der Erfindung, daß die imprägnierte Kohle in der Wirbelschicht oder der zirkulierenden Wirbelschicht verbrannt wird und weiterhin die Erfindung ausgestaltend die imprägnierte Kohle zusammen mit Inertmaterial verbrannt wird·It is within the meaning of the invention that the impregnated coal is burned in the fluidized bed or the circulating fluidized bed, and furthermore the invention is designed to incinerate the impregnated coal together with inert material.
Eine Aueübungeform der Erfindung let es, wenn aus der imprägnierten Kohle Formkörper erzeugt und der Verbrennung zugeführt werden·One embodiment of the invention makes it possible to produce moldings from the impregnated carbon and to feed them to combustion.
Im weiteren Sinne let es« wenn erfindungsgercäß die imprägnierte Kohle bei Temperaturen von 600 bis 850 0C verbrannt wird·In a broader sense, "when the impregnated coal is combusted according to the invention at temperatures of 600 to 850 ° C.
Die bevorzugten Temperaturen der Verbrennung liegen im Bereich von 650 bis 850 0C. In diesem Temperaturbereich liegt der NaCl-Oampfdruck bei höchstens 1,3 mbar, so daß Salzanbackungen in den der Verbrennung nachgeschalteten Aggregaten nicht zu befürchten sind· Auch verhindert die Imprägnierung der Kohlekörner das Entstehen von NaCl-Dämpfen bei dar Verbrennung weitgehend. Die Verbrennung wird in an sich bekannten Vorrichtungen, z. B. im Wirbelbett, der zirkulierenden Wirbelschicht oder im Etagenofen durchgeführt« Die Verbrennung in der zirkulierenden Wirbelschicht ist in den deutschen Offenlegungsschriften 25 39 546 und 26 24 302 sowie den dazu korrespondierenden US-Patenten 4 165 717 und 4 111 158 beschrieben·The preferred temperatures of the combustion are in the range 650-850 0 C. In this temperature range the NaCl Oampfdruck is a maximum of 1.3 mbar so that Salzanbackungen in the combustion downstream units need not be feared · also prevents the impregnation of the carbon granules the formation of NaCl vapors in combustion largely. The combustion is in known devices, for. B. The combustion in the circulating fluidized bed is described in the German patents 25 39 546 and 26 24 302 and the corresponding US patents 4,165,717 and 4,111,158.
Bei der Verbrennung in der zirkulierenden Wirbelschicht kann es sich empfehlen, neben der imprägnierten Kohle auch körniges Inertmaterial aufzugeben, wobei dieses Inertmaterial Korngrößen von unter 3 mm aufweist* Ale Inertmaterial eignet sich besonders Asche aus Feuerungsanlagen« Durch dieses fortmaterial wird das Rieselverhalten der Asche verbessert« Man gibt das Inertmaterial bevorzugt mit einem Anteil von 2 bis 20 %, bezagen auf die Asche der unbehundelten salzreichen Kohle, zu·When incinerating in the circulating fluidized bed, it may be advisable to place granular inert material in addition to the impregnated coal, this inert material having particle sizes of less than 3 mm * Ale inert material is particularly suitable Ashes from combustion plants «This material improves the flow of ash.« The inert material is preferably added in an amount of from 2 to 20 %, based on the ash of the uncured, high-salt coal.
Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen erläutert werden· In den nachfolgenden Beispielen werden zwei verschiedene salz·The invention will be explained with reference to exemplary embodiments. In the following examples, two different salts are used.
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reiche Kohlen mit einem Körnungebereich bis 12 mm verwendet, ihre Eigenschaften sind folgende«rich coals with a grain size up to 12 mm, their characteristics are the following «
Der Aachenschmelzpunkt wird an einer Probe von 3 χ 3 mm im Erhitzungemikroskop gemessen.The Aachen melting point is measured on a 3 × 3 mm sample in the heating microscope.
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Die Untersuchungen ergeben folgendes: Beispiel 1The investigations give the following: Example 1
Jeweils 200 g der Kohlen Aund B mit der Körnung 0,1 bis 6 nm werden ohne Zusätze in einem Muffelofen unter Luftzufuhr bei 800 0C verbrannt. Nach der Verbrennung ist die Asche völlig zusammengeschmolzen.Each 200 g of the carbon A and B with a grain size of 0.1 to 6 nm are burned without additives in a muffle furnace with air at 800 0 C. After burning, the ashes are completely melted together.
Oeweils 200 g der Kohlen A und B mit der Körnung unter 6 mm werden mit Ca(OH)2 in einer kleinen Orehtrommel ummantelt. Das Molverhältnis CaO:2NaCl1Na2SO4 der imprägnierten Kohlen liegt bei 3,7:1:1. Nach der Verbrennung im Muffelofen bei 850 0C ist die Asche locker« und nur an wenigen Stellen zeigen sich lockere Ascheagglomerata.In each case 200 g of coals A and B with a grain size of less than 6 mm are coated with Ca (OH) 2 in a small rotary drum. The molar ratio CaO: 2NaCl1Na 2 SO 4 of the impregnated carbon is 3.7: 1: 1. After combustion in a muffle furnace at 850 0 C, the ash is loose and only a few places show loose ash agglomerates.
Oeweils 200 g der Kohlen A und B werden mit Ca(OH)2 wie in Beispiel 2 ummantelt. In der imprägnierten Kohle liegt das Molverhältnia CaO:2NaCltNa2SO4 bei 2,8:1*1. Die imprägnierte Kohle wird mit 60 g Asche aus einer Steinkohle-Feuerungsanlage gemischt, wobei diese Asche ale Hauptkomponenten 34 % SiO2, 23,6 % Al2O3, 7 % Fe2O3 und 4 % CaO enthält. Oi9 Verbrennung erfolgt bei 875 0C, wobei die Asche nach der Verbrennung locker und frei von Agglomeraten ist.In each case 200 g of the carbon A and B are coated with Ca (OH) 2 as in Example 2. In the impregnated coal, the molar ratio CaO: 2NaCltNa 2 SO 4 is 2.8: 1 * 1. The impregnated coal is mixed with 60 g of ash from a coal-fired furnace, this ash containing all main components 34 % SiO 2 , 23.6 % Al 2 O 3 , 7 % Fe 2 O 3 and 4 % CaO. Oi 9 combustion occurs at 875 0 C, the ash after combustion is loose and free of agglomerates.
200 g körnige Kohle A werden mit Wasser angefeuchtet und mit CaCO3 in einer kleinen Drehtrommel ummantelt. Dan Molverhält·200 g of granular coal A are moistened with water and coated with CaCO 3 in a small rotary drum. Dan Mol behaves ·
zee 1$?zee 1 $?
nie CaOt2NaCl(Na2SO. liegt bei der imprägnierten Kohle bei 3,7:1:1. Die ummantelte Kohle wird mit 40 g Asche aus einer Steinkohlenfeuerung gemischt, wobei die Asche als Hauptbestandteile 31,9 % SiO2, 20 % Al2O3, 21,9 % CaO und 4,4 % Fe2O3 aufweist. Nach der Verbrennung,, die bei 900 0C erfolgt,never CaOt2NaCl (Na 2 SO.) is 3.7: 1: 1 for the impregnated coal The jacketed coal is mixed with 40 g ash from a coal firing, with the main constituents being 31.9 % SiO 2 , 20 % Al 2 O 3 , 21.9 % CaO and 4.4 % Fe 2 O 3. After combustion, which takes place at 900 ° C.,
weist die lockere Asche keine Agglomerate auf· Beispiel 5the loose ash has no agglomerates · example 5
200 g Kohle B (Xörnung bis 6 mm) werden mit Wasser angefeuchtet und mit CaS0.«2H20 ummantelt· Das Molverhältnis CaSO4t2NaCItNa2SO4 liegt bei 3,5:1:1c Nach der Verbrennung im Muffelofen bei 850 0C ist die Asche locker und frei von Agglomeraten.. 200 g coal B (Xörnung to 6 mm) are moistened with water and CaS0 '2H 2 0 sheathed · The molar ratio of CaSO 4 t2NaCItNa 2 SO 4 is 3.5: 1: 1c After combustion in a muffle furnace at 850 0 C. the ash is loose and free of agglomerates.
1000 g feingemahlene Kohle A (Körnungt ca« 40 % kleiner 45 μη\) wird angefeuchtet und mit feingemahlenem Dolomit gemischt. Das Molverhältnis (MgO+CaO)j2NaCl:Na3SO4 in der Mischung beträgt 4:1:1. Die Mischung wird unter Zusatz von Wasser pelletiert, der Durchmesser der Pellets liegt im Bereich von etwa 10 bis 12 mm· Nach Trocknung der Pellets in einem Trockenschrank bei 100 0C werden die Pel Jet β im Muffelofen bei 1000 0C verbrannt· Die Asche ist locker und1000 g of finely ground coal A (grain size approx. 40 % less than 45 μm) is moistened and mixed with finely ground dolomite. The molar ratio (MgO + CaO) j 2 NaCl: Na 3 SO 4 in the mixture is 4: 1: 1. The mixture is pelleted with the addition of water, the diameter of the pellets is in the range of about 10 to 12 mm · After drying the pellets in a drying oven at 100 0 C, the Pel Jet β are burned in a muffle furnace at 1000 0 C · The ashes easy and
frei von Anbackungen·free from caking ·
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