DD279937B5 - DEVICE FOR DRYING, GRINDING AND BURNING BALLASTIC FUELS - Google Patents
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Description
Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Trocknung, Mahlung und Verbrennung ballastreicher Brennstoffe, insbesondere solcher mit hohem Wassergehalt, wie Rohbraunkohle und Frastorf,wiesiein Kopplung mit Dampfkessel-oder Ofenfeuerungsanlagen zur Nutzung solcher Brennstoffe durch Verbrennung in Form von Brennstaub erforderlich ist.The invention relates to a device for drying, milling and burning ballast fuels, especially those with high water content, such as raw lignite and Frastorf, as coupling with steam boiler or furnace furnaces for use of such fuels by combustion in the form of fuel dust is required.
Charakteristik der bekannten technischen LosungenCharacteristic of the known technical solutions
Brennstoffe mit hohem Wassergehalt, wie Rohbraunkohle und Frästorf, müssen vor ihrer energetischen Nutzung getrocknet und fur ihre Verwendung in Staubfeuerungen gemahlen werden.High water content fuels, such as lignite and milled peat, must be dried prior to their energetic use and ground for use in dust firing.
Fur die Trocknung werden indirekt beheizte Kontakttrockner, wie Teiler-, Röhren-, Scheiben- und Wirbelschichttrockner, die die energetischen Vorzuge der Kraft-Warme-Kopplung nutzen können, oder Wirbelschicht-, Trommel- und Flugstromtrockner, denen die fur die Trocknung erforderliche Wärmeenergie mit heißen Gasen zugeführt wird, eingesetzt (Krug; Naundorf, Braunkohlenbrikettierung, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1984, Band 1, Kapitel 6).For the drying indirectly heated contact dryers, such as divider, tube, disk and fluidized bed dryer, which can use the energetic advantages of power-heat coupling, or fluidized bed, drum and entrained flow dryer, which required for the drying heat energy with Hot gases is used (pitcher, Naundorf, brown coal briquetting, VEB German publishing house for primary industry, Leipzig 1984, Volume 1, Chapter 6).
Das mittlere Temperaturniveau der in direkt beheizten Trocknern als Wärmeenergietrager eingesetzten Gase ist in der Regel hoher als das der zur indirekten Beheizung verwendeten.The average temperature level of the gases used in directly heated dryers as heat energy storage is usually higher than that used for indirect heating.
Deshalb arbeiten die direkt beheizten Trockner energieokonomisch ungunstiger und belasten die Umwelt hoher.This is why the direct-heated dryers are more energy-economically unfavorable and pollute the environment.
Vor Verwendung der getrockneten Brennstoffe in Brennstaubfeuerungen müssen die Brennstoffe gemahlen werden. Dafür werden die verschiedensten Mühlen mit und ohne Sichtung des Mahlgutes betrieben, die meist den Trocknern direkt nachgeschaltet sind. Diese Art der Brennstofftrocknung und-mahlung hat sich vor allem wegen der möglichen Leistungsgroßen der Trockner und Mühlen zur Erzeugung von Brennstaub fur externe Feuerungen durchgesetzt.Before using the dried fuels in combustors, the fuels must be ground. For this, the most varied mills are operated with and without sighting of the ground material, which are usually directly downstream of the dryers. This type of fuel drying and grinding has prevailed, mainly because of the potential output sizes of the dryers and mills for producing combustible dust for external furnaces.
Fur Großfeuerungsanlagen, ζ. B. fur Dampfkessel, werden überwiegend Mahltrocknungsanlagen gebaut und betrieben Solche Anlagen entnehmen dem Feuerraum des Dampfkessels Rauchgas mit einer Temperatur großer 8000C. Dem heißen Rauchgas werden vor der Mühle vorgebrochene wasserhaltige Brennstoffe zugeführt. Der Trocknungsprozeß wird somit vor der Mühle eingeleitet Abgekühltes Rauchgas und vorgetrocknete Brennstoffe durchlaufen gemeinsam Schlager- oder Schlagradmuhlen, in denen der Trocknungsvorgang abgeschlossen und der Brennstoff zu Brennstaub gemahlen wird.For large combustion plants, ζ. For steam boilers, mainly Mahltrocknungsanlagen be built and operated Such systems remove the combustion chamber of the boiler flue gas with a temperature of 800 0 C. The hot flue gas pre-crushed water-containing fuels are fed in front of the mill. The drying process is thus initiated in front of the mill. Cooled flue gas and pre-dried fuels pass through Schlager- or Schlagradmuhlen together, in which the drying process is completed and the fuel is ground into fuel dust.
Brennstaub und Brüden, die aus abgekühltem Rauchgas und verdampftem Brennstoffwasser gebildet werden, werden von der Mühle zu den Kesselbrennern gefordert, in denen der Brennstaub ein- oder mehrstufig verbrannt wird. Zur Entlastung der Feuerraume wurden auch Losungen bekannt, bei denen ein Teilstrom der Brüden um den Feuerraum im Bypaß gefahren oder nach entsprechender Entstaubung an die Umwelt abgegeben wird.Fuel dust and vapors, which are formed from cooled flue gas and evaporated fuel water, are required by the mill to the boiler burners, in which the fuel dust is burned in one or more stages. To relieve the fires also solutions were known in which a partial flow of the vapors driven around the furnace in the bypass or discharged after appropriate dedusting to the environment.
Eine zusammenfassende Darstellung solcher Vorrichtungen fur Rohbraunkohlenfeuerungen gibt S. W Lautenschlager in seinem Vortrag „Energieerzeugung mit heizwertarmer Kohle", gehalten auf der Tagung „Thermal and Nuclear Power Section Electrical Association" in St. Johns/Neufundland vom 15-17.10.1973 (Firmenschrift Kesselwerke AG/BRD). Das notwendige hohe Temperaturniveau des fur die Trocknung erforderlichen Rauchgases hat zur Folge, daß beim Einsatz von Braunkohle und Torf mit Wassergehalten zwischen 50 bis 60Ma.-% bis zu 20Ma.-%des Brennstoffes fur die Erzeugung des Warmeenergietragers fur die Trocknung verbraucht, der energetischen Nutzung entzogen werden und die Feuerungsanlagen dementsprechend großer gebaut werden müssen. Außerdem sind die Verbmdungsleitungen zwischen Feuerraum und Mühle zur Rückführung der heißen Rauchgase komplizierte, aufwendige und störanfällige Bauteile.A summary of such devices for Rohbraunkohlenfeuerungen is S. W Lautenschlager in his lecture "power generation with low-calorific coal", held at the meeting "Thermal and Nuclear Power Section Electrical Association" in St. Johns / Newfoundland 15-17.10.1973 (company boilerworks AG / Germany). The necessary high temperature level of the flue gas required for drying has the consequence that when using lignite and peat with water contents between 50 to 60Ma .-% consumes up to 20Ma .-% of the fuel for the production of heat energy for drying, the energetic Use be withdrawn and the firing systems must be built accordingly larger. In addition, the Verbmdungsleitungen between the furnace and the mill to return the hot flue gases are complicated, complex and prone to failure components.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Das Ziel der Erfindung besteht dann, den spezifischen Brennstoffverbrauch von Dampfkesseln oder Ofenanlagen, die fur Brennstoffe mit hohem Wassergehalt, wie Rohbraunkohle und Frastorf, gebaut wurden und die von solchen Anlagen verursachten Umweltbelastungen, einschließlich der Kohlendioxidemission, je Leistungseinheit, bei Beibehaltung ihrer vollen Funktionsfahigkeit und Betriebscharakteristik, zu senken.The object of the invention is then to estimate the specific fuel consumption of steam boilers or furnaces built for high water content fuels such as lignite and millstones and the environmental pollution caused by such installations including carbon dioxide emission per unit power while maintaining their full functionality and Operating characteristics, lower.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Trocknung, Mahlung und Verbrennung ballastreicher Brennstoffe fur Großfeuerungsanlagen an Dampfkessel- und Ofenanlagen zu realisieren, die nicht mit einem Teil der in den Feuerräumen der Großfeuerungsanlagen wenig abgekühlten Verbrennungsgase, sondern mit solchen Warmeenergietragern, die nach dem Prinzip der Kraft-Warme-Kopplung aus dem Warmeteil des Prozesses, z.B. als Turbinenentnahme- oder Gegendruckdampf, ausgekoppelt werden, betrieben wird, d h , die zu losende Aufgabe besteht darm, einen indirekt beheizten Trockner, z. B. einen Wirbelschichttrockner, so zwischen vorhandene Brennstoffversorgung, Mühlen, Brenneranlagen, Feuerraume und Warmenutzungsanlagen einzuordnen, daß die volle Funktionsfahigkeit der vorhandenen Gesamtanlage beim Erreichen des erfmdungsgemaßen Zieles erhalten bleibt.The object of the invention is to realize a device for drying, grinding and combustion ballastreicher fuels for large combustion systems in steam and furnace plants, not with a part of the combustion chambers in the combustion chambers of the large combustion plants cooled slightly, but with such heat energy storage, according to the principle the power-heat coupling from the warm part of the process, eg as Turbinenentnahme- or back pressure steam, are coupled, operated, d h, the task to be solved is intestinal, an indirectly heated dryer, z. As a fluidized bed dryer, so between existing fuel supply, mills, burner systems, fireboxes and heat utilization systems to classify that the full functionality of the existing overall system is maintained upon reaching the erfmdungsgemaßen goal.
Gelost wird die technische Aufgabe erfmdungsgemaß, indem ein Wirbelschichttrockner, in dem sich ein indirekt beheiztes Wirbelbett aus getrocknetem Brennstoff befindet, dem wasserhaltiger Brennstoff mit einem Kornungsband kleiner 10 mm zugeführt werden kann und das mit Luft der Dampfkessel- oder Ofenfeuerungsanlage nach Abschluß der Warmeenergieubertragung mit einem Temperaturniveau von 70 bis 300°C, entnommenem Verbrennungsgas oder rezirkulierten Brüden, aus dem Trockner selbst, fluidisiert wird, bekannte Mühlen und Brenner in Richtung des Brennstoffmassestromes in genannter Reihenfolge so miteinander verbunden sind, daß der im Wirbelschichttrockner anfallende getrocknete Brennstoff und Brüden gemeinsam die Mühlen durchlaufen und der in den Mühlen aus getrocknetem Brennstoff gemahlene Brennstaub gemeinsam mit den Brüden den Brennern zugefahren werden kannThe technical problem is solved erfmdungsgemaß by a fluidized bed dryer, in which an indirectly heated fluidized bed of dried fuel, the water-containing fuel with a grain volume less than 10 mm can be supplied and the air of the steam boiler or Ofenfeuerungsanlage after completion of the heat energy transfer with a Temperature level of 70 to 300 ° C, extracted combustion gas or recirculated vapors, from the dryer itself is fluidized, known mills and burners in the direction of the fuel mass flow in the order mentioned are interconnected so that the costs incurred in the fluidized bed dryer dried fuel and vapors together the mills and the ground in the mills of dried fuel ground pulverized coal together with the vapors of the burners can be closed
Es ist weiterhin erfmdungsgemaß, daß bei Verwendung von Brennstoffen mit hohem mineralischen Ballast, wie Pyrit und Steinholz, der sich im Wirbelbett vom Brennstoff separiert, ein Wirbelschichttrockner verwendet wird, der Trockenbrennstoffaustrage in Hohe des Wirbelbodens und in Hohe der Wirbelbettoberflache hat, über die unabhängig voneinander Trockenbrennstoffteilstrome aus der Wirbelschicht abgezogen werden, wobei der über den Austrag in Hohe des Wirbelbodens mit mineralischem Ballast angereicherte, ausgetragene Teilstrom nicht über die Mühlen, sondern einer Nachbrenneinrichtung der Feuerung, wie Nachbrennrost- oder Wirbelschichtfeuerung, oder einer anderen externen Vorrichtung, ζ B zur Abtrennung von mineralischem Ballast, zugefahren wird.It is further erfmdungsgemaß that when using fuels with high mineral ballast, such as pyrite and stone wood, which separates in a fluidized bed from the fuel, a fluidized bed dryer is used, the Trockenbrennstoffaustrage in height of the fluidized bed and in height of the fluidized bed surface has on the independently Dry fuel partial streams are withdrawn from the fluidized bed, wherein the discharged over the discharge in height of the fluidized bed with mineral ballast, discharged partial stream not via the mills, but a Nachbrenneinrichtung the furnace, such as Nachbrennrost- or fluidized bed combustion, or other external device, ζ B for separation of mineral ballast, is closed.
Erfmdungsgemaß ist es auch, den Wirbelschichttrockner mit einer Brudenentstaubungsanlage zu koppeln, über die zum Zwecke der Entlastung der Mühle, der Brenner und des Feuerraumes ein Teil der Brüden im Bypaß zu diesen Anlagenteilen gefahren werden oder an die Umwelt abgegeben und aus der Brudenbrennstaub fur externe Verbraucher ausgetragen werden kann Ebenfalls erfmdungsgemaß ist es, die Vorrichtung mit einer externen Durchlauf- oder Sichtermuhle zu verbinden, in der getrockneter Brennstoff aus dem Trockner oder den Mühlen zu Brennstaub mit höherer Feinheit fur externe Verbraucher produziert werden kann, und mehrere Mühlen mit einem Wirbelschichttrockner zu koppeln.Erfmdungsgemaß it is also to couple the fluidized bed dryer with a Brudenentstaubungsanlage on the purpose of relieving the mill, the burner and the firebox a part of the vapors are driven in bypass to these parts of the system or released to the environment and from the Brudenbrennstaub for external consumers It is also erfmdungsgemaß to connect the device with an external continuous or Sichtermuhle can be produced in the dried fuel from the dryer or the mills to higher dusting dust for external consumers, and to couple several mills with a fluidized bed dryer ,
Ausfuhrungsbeispielexemplary
Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausfuhrungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefugte Zeichnung, in der die Einordnung der erfinderischen Vorrichtung in einen Kraftwerksblock fur Rohbraunkohle des Standes der Technik dargestellt ist, naher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below by means of an exemplary embodiment with reference to the appended drawing, in which the classification of the inventive device in a power plant block for crude lignite coal of the prior art is shown in more detail.
Beim Stand der Technik wird vorgebrochene Rohbraunkohle 1 und aus dem Feuerraum des Kessels 7 bis 1000°C heißes Verbrennungsgas über eine Leitung 2 einer Ventilatorschlaggradmuhle oder -schlägermühle 3 zugeführt Die Mühle 3 fordert die Brüden 4, bestehend aus verdampftem Brennstoffwasser und abgekühltem Verbrennungsgas, und Brennstaub 5 zu den Brennern 6, mit deren Hilfe der Brennstaub 5 im Feuerraum des Kessels 7 verbrannt wird. Beim Stand der Technik wird zum Zwecke der Brennstofftrocknung dem Feuerraum des Kessels 7 und damit dem Prozeß exergetisch hochwertige Wärmeenergie entnommenIn the prior art, pre-crushed raw lignite 1 and from the combustion chamber of the boiler 7 to 1000 ° C hot combustion gas via a line 2 a Lüfterschlaggradmuhle or -schlägermühle 3 is supplied to the mill 3 calls for the vapors 4, consisting of vaporized fuel water and cooled combustion gas, and fuel dust 5 to the burners 6, with the help of which the fuel dust 5 is burned in the furnace of the boiler 7. In the prior art, for the purpose of fuel drying the combustion chamber of the boiler 7 and thus the process extracted exergetic high-quality heat energy
Erfindungsgemäß wird auf eine Körnung bis 10 mm zerkleinerte Rohfeinkohle 8 einem indirekt beheizten Wirbelschichttrockner 9 zugeführt, aus dem in Höhe der Wirbelbettoberfläche 10 und über den Wirbelboden 11 im Wirbelbett 12 getrockneter Brennstoff entnommen werden kann. Die indirekte Beheizung des Wirbelbettes 12 erfolgt mit Dampf 13, der der Turbine 14 zwischen den Mittel- und Niederdruckstufen entnommen wurde. Vor seiner Kondensation in einem Heizregister 15 des Wirbelbettes 12 leistet der Dampf 13 in einer Antriebsturbine 16 Arbeit, die zur Druckerhöhung des Pluidisierungsgases 17 mit Hilfe eines Gebläses 18 erforderlich ist. Das Gebläse 18 kann über eine Leitung 19 Luft, über eine Leitung 20 abgekühltes Verbrennungsgas aus dem Kraftwerksblock und über eine Leitung 21 Brüden aus dem Wirbelschichttrockner 9 ansaugen. Der Wirbeischichttrockner 9 ist über Leitungen 22 und 23 erfindungsgemäß mit der Mühle 3 verbunden, wobei über die Leitung 22 die Brüden und über die Leitung 23 der getrocknete Brennstoff gefördert werden.According to the invention, a granulation of up to 10 mm comminuted crude carbon 8 is fed to an indirectly heated fluidized bed dryer 9, from which fuel dried at the level of the fluidized bed surface 10 and via the fluidized bed 11 in the fluidized bed 12 can be removed. The indirect heating of the fluidized bed 12 is carried out with steam 13, which was taken from the turbine 14 between the middle and low pressure stages. Before its condensation in a heating coil 15 of the fluidized bed 12, the steam 13 in a power turbine 16 performs work that is required to increase the pressure of the Pluidisierungsgases 17 by means of a blower 18. The blower 18 can draw in air via a line 19, cooled combustion gas via a line 20 from the power plant block and via a line 21 vapors from the fluidized bed dryer 9. The fluidized bed dryer 9 is connected via lines 22 and 23 according to the invention with the mill 3, via the line 22 the vapors and via the line 23 of the dried fuel are conveyed.
Ebenfalls erfindungsgemäß werden Brüden 4 und Brennstaub 5 aus der vorhandenen Mühle 3 in die vorhandenen Brenner 6 gefördert. Bei Nutzung der erf tndungsgemäßen Vorrichtung entfällt die Entnahme von Verbrennungsgas über die Leitung 2 aus dem Feuerraum des Kessels 7. Der Wärmeenergiebedarf des Wirbelschichttrockners 9 wird durch Dampf 13 gedeckt, der den größten Teil seines Arbeitsvermögens bereits in den Turbinen 14 und 16 abgegeben hat. In einer Entstaubungsanlage 24 kann der über die Leitung 22 zugeführte Brüden vor seiner Ansaugung über die Leitung 21 durch das Gebläse 18 gereinigt werden. Der dabei anfallende Brennstaub kann erfindungsgemäß zur Bedarfsdeckung bei externen Verbrauchern eingesetzt werden. Der zum Zweck der Brennstaubgewinnung in der Entstaubungsanlage 24 gereinigte Brüden kann über die Leitungen 25 und 26 wieder der Mühle 3 oder über die Leitung 2 dem Feuerraum des Kessels 7 zugefahren oder aber auch über die Leitung 27 an die Umgebung abgegeben werden.Also according to the invention vapors are 4 and 5 pulverized dust from the existing mill 3 promoted in the existing burner 6. When using the device according to the invention, the removal of combustion gas via the line 2 from the combustion chamber of the boiler 7. The heat energy requirement of the fluidized bed dryer 9 is covered by steam 13, which has already delivered most of its working capacity in the turbines 14 and 16. In a dedusting system 24, the vapor supplied via the line 22 can be cleaned by the blower 18 before its suction via the line 21. The resulting fuel dust can be used according to the invention to meet the needs of external consumers. The purified for the purpose of Brennstaubgewinnung in the dedusting 24 vapors can be returned via the lines 25 and 26 back to the mill 3 or via the line 2 to the combustion chamber of the boiler 7 or discharged via the line 27 to the environment.
Nach Beschreibung der Vorrichtung wird nachfolgend der rechnerische Nachweis über die Wirksamkeit der erfinderischen Vorrichtung zur Erreichung des Zieles der Erfindung geführt. Zu diesem Zweck wird ein Braunkohlenkraftwerksblock des Standes der Technik energetisch verglichen mit einem Braunkohlenkraftwerksblock nach Einordnung der erfinderischen Lösung.After describing the device, the computational proof of the effectiveness of the inventive device for achieving the object of the invention will be given below. For this purpose, a lignite power plant block of the prior art is energetically compared with a lignite power plant block after classification of the inventive solution.
Beiden Varianten des Vergleiches liegen folgende Qualitäts- und Quantitätskennzahlen zu Grunde.Both variants of the comparison are based on the following quality and quantity indicators.
Brennstofffuel
• Zusammensetzung:• composition:
• Verbrennungswärme (Vw)• combustion heat (Vw)
• Heizwert (Hn) Verbrennung• calorific value (Hn) combustion
• Mindestluftbedarf der vollständigen Verbrennung• Minimum air requirement of complete combustion
• praktischer Luftbedarf bei einer Luftzahl λ = 1,3(trocken)• Practical air requirement at an air ratio λ = 1.3 (dry)
• Temperatur der Verbrennungsluft• Temperature of the combustion air
• praktisches Verbrennungsgasvolumen• practical combustion gas volume
• Temperatur des Verbrennungsgases nach Luftvorwärmer• Temperature of the combustion gas after air preheater
• zulässige adiabate Verbrennungstemperatur Wasser-Dampf-Kreisprozeß• permissible adiabatic combustion temperature water-steam cycle
• Speisewassertemperatur nach 5stufiger regenerativer Vorwärmung• Feedwater temperature after 5-stage regenerative preheating
• Frischdampfdruck nach Regelstufe• live steam pressure after control stage
• Frischdampftemperatur nach Regelstufe Kohletrocknung und -mahlung• live steam temperature after control stage coal drying and grinding
• Wassergehalt des Brennstaubes (Tbk 15)• Water content of the fuel dust (Tbk 15)
• Brennstaubausbeute• Dust yield
• Brennstaubtemperatur nach Mühle• Dust temperature after mill
• Wärmekapazität des Brennstaubes• Heat capacity of the fuel dust
• WärmekapazitätderRohbraunkohle• Heat capacity of crude lignite
• Wärmeenergiebedarf der Kohletrocknung φ Brüdentemperatur nach Mühle• Heat energy requirement of coal drying φ Brüdentemperatur to mill
• Temperatur des Rückgases aus Feuerung• Temperature of the return gas from firing
• Temperatur des Rückgases vor Wirbelschichttrockner• Temperature of the return gas before fluidized bed dryer
• Volumenstrom der Gasrückführungen• Volume flow of the gas recirculation
• Volumenstrom der Brüden nach Mühle• Volume flow of the vapors to mill
• mittlere spez. Wärmekapazität der Brüden bei 100°C• middle spec. Heat capacity of the vapors at 100 ° C
• mittlere spez. Wärmekapazität des Rückgases aus der Feuerung bei 10000C• middle spec. Heat capacity of the return gas from the furnace at 1000 0 C.
• mittlere spez. Wärmekapazität des Rückgases bei 21O0C• middle spec. Heat capacity of the return gas at 21O 0 C.
• Heizwert der Tbk 15• Calorific value of Tbk 15
0,243 Masseanteile 0,017 Masseanteile 0,010 Masseanteile 0,001 Masseanteile 0,090 Masseanteile 0,115 Masseanteile 0,524 Masseanteile 9691 kJ/kg Rbk 7 991kJ/kgRbk0.243 parts by weight 0.017 parts by weight 0.010 parts by mass 0.001 parts by mass 0.090 parts by mass 0.115 part by mass 0.524 parts by mass 9691 kJ / kg Rbk 7 991kJ / kgRbk
2,348m3i.N./kg Rbk 3,052 m3 i.N./kg Rbk2,348m 3 iN / kg Rbk 3,052 m 3 iN / kg Rbk
210°C 3,864m3 i.N./kg Rbk210 ° C 3.864m 3 iN / kg Rbk
18O0C 1 390°C18O 0 C 1 390 ° C
210°C 12,0MPa 528-C210 ° C 12.0 MPa 528-C
15Ma.-% 0,560 kg/kg Rbk 95°C 115kJ/kgRbk 46kJ/kg 1300kJ/kgRbk 100 0C15Ma .-% 0.560 kg / kg Rbk 95 ° C 115kJ / kgRbk 46kJ / kg 1300kJ / kgRbk 100 0 C
1 0000C 210°C1 000 0 C 210 ° C
0,900m3i.N./kg Rbk 1,450m3i.N./kg Rbk 1,439kJ/m3i.N. · K0.900m 3 iN / kg Rbk 1.450m 3 iN / kg Rbk 1.439kJ / m 3 iN · K
1,568kJ/m3i.N. 1,424kJ/m3i.N. 9096kJ/kgRbk1,568kJ / m 3 iN 1,424kJ / m 3 iN 9096kJ / kgRbk
Die Wärmebilanzen zeigen, daß, bei gleicher Brennstoffmenge und -qualität, nach Umrüstung auf die erfindungsgemäße Vorrichtung, die Brennstoffausnutzung im Kessel von 6823 auf 8234kJ/kg Rbk, d.h. auf das 1,207fache steigt. Bezogen auf die Verbrennungswärme des Brennstoffes entspricht das einer Wirkungsgraderhöhung der Brennstoffausnutzung von 70,4 auf 85,0% und bezogen auf den Heizwert von 85,4 auf 103,0%. Der Elektroenergieeigenverbrauch des dem Ausführungsbeispiel zu Grunde liegenden Kraftwerksblockes entwickelt sich bezogen auf den konstanten Brennstoffeinsatz wie folgt (in kWh).The heat balances show that, with the same fuel quantity and quality, after conversion to the apparatus according to the invention, the fuel utilization in the boiler increased from 6823 to 8234kJ / kg Rbk, i. increases to 1.207 times. Based on the combustion heat of the fuel, this corresponds to an increase in the efficiency of the fuel utilization from 70.4 to 85.0% and based on the calorific value from 85.4 to 103.0%. The electric energy consumption of the power plant block underlying the exemplary embodiment develops as follows (in kWh) with respect to the constant use of fuel.
Der zur Beheizung der erfinderischen Vorrichtung erforderliche Heizdampf wird im Ausführungsbeispiel der Turbine zwischen den Mittel-und Niederdruckstufen bei ρ = 0,375MPa und t = 2700C entnommen.The heating steam required for heating the inventive device is taken in the embodiment of the turbine between the middle and low pressure stages at ρ = 0.375MPa and t = 270 0 C.
Vor seinem Einsatz als Heizdampf im Trockner leistet dieser Entnahmedampf in einer Antriebsturbine eines Kompressors Arbeit zur Druckerhöhung des zur Fluidisierung im Trockner erforderlichen Rückgases.Before being used as heating steam in the dryer, this extraction steam in a drive turbine of a compressor performs work to increase the pressure of the return gas required for fluidization in the dryer.
Die Enthalpie des Dampfes reduziert sich dadurch vor seinem Einsatz als Heizdampf im Trockner um 90kJ/kg, Druck und Temperatur des Dampfes sinken, so daß der Dampf vor dem Trockner mit einem Druck von 0,22 MPa und einer Temperatur t = 220°C als Heizdampf zur Verfügung steht.The enthalpy of the steam is thereby reduced by 90kJ / kg prior to its use as heating steam in the dryer, the pressure and temperature of the steam are reduced, so that the steam in front of the dryer with a pressure of 0.22 MPa and a temperature t = 220 ° C than Heating steam is available.
Der Heizdampfbedarf beträgt im Ausführungsbeispiel 0,464kg/kg Rbk.The Heizdampfbedarf is in the embodiment 0.464 kg / kg Rbk.
Diese zusätzliche Entnahme von Heizdampf für das Betreiben der erfinderischen Lösung reduziert im Ausführungsbeispiel das Arbeitsvermögen des Frischdampfes bezogen auf die Brutto-Blockleistung von 0,3078 auf 0,2875 kWh/kg Frischdampf.This additional removal of heating steam for operating the inventive solution reduced in the embodiment, the working capacity of the live steam based on the gross block power of 0.3078 to 0.2875 kWh / kg live steam.
Die Brutto-Blockleistung könnte somit durch die Anwendung der erfindrischen Vorrichtung von 103,7 auf 116,9 MW gesteigert werden, während die Nettoleistung von 88,7 auf 101,5 MW steigt. Bezogen auf eine konstante Nettoproduktion des Kraftwerksblockes ergibt sich daraus eine Brennstoffeinsparung von 12,6%. Während die erfinderische Vorrichtung im Feuerraum des Dampfkessels gegenüber dem Stand der Technik gleiche Bedingungen und somit gleiche adiabate Verbrennungstemperaturen, die im Ausführungsbeispiel bei 13140C liegen, sichert, würde sich bei konstantem Brennstoffeinsatz die Rauchgasbeiastung im Wärmetauscherteil des Kessels von 3,864 auf 4,764m3 i.N./kg Rbk, wegen der wegfallenden Rauchgasrücksaugung aus dem Feuerraum, erhöhen.Gross block power could thus be increased from 103.7 to 116.9 MW through the use of the inventive device, while the net power increases from 88.7 to 101.5 MW. Based on a constant net production of the power plant block, this results in a fuel saving of 12.6%. While the inventive device in the combustion chamber of the boiler over the prior art, the same conditions and thus the same adiabatic combustion temperatures, which in the embodiment at 1314 0 C, ensures, with constant fuel input the Rauchgasbeiastung in the heat exchanger part of the boiler from 3.864 to 4.764m 3 iN / kg Rbk, because of the omitted Rauchgasrücksaugung from the firebox, increase.
Soll die Nettoleistung des Blockes gesichert werden, dann ist bei Realisierung der erfinderischen Vorrichtung entsprechend dem von 0,2633 auf 0,2496 kWh/kg Frischdampf absinkenden Nettoarbeitsvermögen des Dampfes der Massestrom im Wasser-Dampf-Kreisprozeß um 5,5% gegenüber dem Stand der Technik, d. h. um 18,5t/h, zu steigern.If the net power of the block to be secured, then in realizing the inventive device according to the net working capacity of the steam falling from 0.2633 to 0.2496 kWh / kg live steam mass flow in the water-steam cycle by 5.5% compared to the prior Technology, d. H. to increase by 18.5t / h.
Sollte die zur Leistungssicherung notwendige Erhöhung des rauchgasseitigen Volumenstromes nicht möglich sein, dann kann bei Ausschopfung der möglichen adiabaten Verbrennungstemperatur entweder der Volumenstrom des Rückgases reduziert oder ein Teil der Brüden aus dem Trockner vor dem Brenner an die Umgebung abgegeben werden.If it is not possible to increase the flue gas-side volume flow necessary for the purpose of ensuring the performance, then either the volume flow of the return gas can be reduced or a portion of the vapors can be released from the dryer into the environment before the burner when the adiabatic combustion temperature is reached.
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