DD281236A5

DD281236A5 - METHOD AND ARRANGEMENT FOR OPERATING A BROWN CARBON STEAM BOILER WITH SEPARATE CARBOHINE DRYING AND HALF DRY SMOKE GAS SINKING SYSTEM

Info

Publication number: DD281236A5
Application number: DD32728289A
Authority: DD
Inventors: Bernd Kroedel
Original assignee: Orgreb Inst Kraftwerke
Priority date: 1989-04-05
Filing date: 1989-04-05
Publication date: 1990-08-01
Also published as: DD281236B5

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Betreiben eines braunkohlenstaubgefeuerten Dampfkessels mit separater Kohletrocknung und halbtrockener Rauchgasentschwefelungsanlage. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, bei dem eine Kohletrocknung und eine Rauchgasentschwefelung ohne zusaetzlichen Raum-, Energie- und Wasserbedarf durchgefuehrt wird. Dies wird erfindungsgemaesz dadurch erreicht, dasz durch den Brueden sowohl die Verbrennungsluft vorgewaermt als auch die entschwefelten Rauchgase wieder aufgeheizt werden, ein erster Teilstrom des dabei anfallenden Bruedenkondensats zur Erzeugung der in der Entschwefelungsanlage zu verspruehenden Suspension und ein zweiter Teilstrom nach einer Druckerhoehung in einer Heizflaeche des Dampfkessels verdampft und als Treibmittel zum Verspruehen der Suspension stofflich und energetisch eingesetzt wird. Zur Realisierung sind im Querzug ein Bruedenkondensatverdampfer und im zweiten, die Rauchgase abfuehrenden, Zug ein reduzierter Rauchgasluftvorwaermer und unmittelbar darunter ein Absorber fuer die halbtrockene Rauchgasentschwefelung angeordnet. Fig. 1{Dampfkessel; Braunkohle; Kohletrocknung; Rauchgasentschwefelung; Brueden; Luftvorwaermer; Teilstrom; Kondensat; Suspension; Heizflaeche; Treibmittel; Verspruehung}The invention relates to a method and an arrangement for operating a brown coal dust-fired steam boiler with separate coal drying and semi-dry flue gas desulfurization. The invention has for its object to develop a method in which a coal drying and flue gas desulfurization without additional space, energy and water requirements is performed. This is achieved according to the invention by preheating both the combustion air and the desulfurized flue gases by the breezes, a first partial stream of the resulting Brued condensate for generating the suspension to be sprayed in the desulphurization plant and a second partial flow after increasing the pressure in a heating surface of the Steam boiler evaporated and used as a blowing agent for spraying the suspension materially and energetically. To realize a Bruedenkondensatverdampfer in the transverse and in the second, the flue gases dissipating, train a reduced Rauchgasluftvorwaermer and immediately below an absorber for semi-dry flue gas desulfurization arranged. Fig. 1 {steam boiler; Brown coal; Coal drying; flue gas desulfurization; vapors; air preheaters; Partial flow; Condensate; Suspension; heating surface; Propellant; spraying}

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Betieiben eines braunkohlenstaubgefeuerten Dampfkessels mit separater Kohletrocknung und halbtrockener Rauchgasentschwefelungsanlage.The invention relates to a method and arrangement for Betieiben a brown coal dust fired boiler with separate coal drying and semi-dry flue gas desulfurization.

Characteristic of the known state of the art

Bekannt sind staubgefeuerte Dampfkessel für Rohbraunkohlen mit Mühlenstaubfeuerung, bei denen alle Heizflächen des Wasser-Dampf-Traktos in einem turmähnlichen ersten Dampfkesselzug angeordnet sind. Im zweiten, die Rauchgase wieder abwärts führenden Zug befinden sich nur noch Heizflächen des Lu f Ivor värmers, der obere Teil besteht aus oinem heizflächenlosen Rauchgaskanal (vgl. Thor, G. Grundkonzeption, Auslegungs- und Gestaltungsprinzipien des 320-t/h-Dampferzeugers für Rohbraunkohle für HKW- und IKW-Typenlösungen, Mitteilungen aus dem Kraftwerksanlagenbau dor DDR 1 /81, S. 6). Bekannt sind weiter halbtrockene Rauchgasentschwefelungsanlagen, bei denen der Absorber mittels zusätzlicher Rauchgaskanäle zwischen „kaltem Dampfkesselende" und elektrischer Rauchgasentstaubung eingeordnet ist und bei denen innerhalb eines Absorbers kalkhaltige Suspensionen in den Rauchgasstrom versprüht werden und die zur sicheren Emission von bis auf 70^cC abgekühlten Rauchgasen eine Wiederaufheizung mit einem heißen, nicht- oder nur teilentschwefelten Rauchgasteilstrom beinhalten (DD-PS 218661). Des weiteren besteht bei der Suspensionsaufbereitung ein hoher Gebrauchswasserbedarf ohne jedwede Möglichkeit einer Kreislaufführung. Dieses an rohkohlebefeuerte Staubkessel nachgesch lltete Rauchgasentschwefelungsveifahren besitzt als wesentliche MängelDust-fired steam boilers are known for raw lignite coal with Mühlenstaubfeuerung in which all heating surfaces of the water-steam tractor are arranged in a tower-like first steam train. In the second, the flue gases down again leading train are only heating surfaces of Lu f Ivor värmers, the upper part consists of a heating surface without flue gas channel (see Thor, G. Basic concept, design and design principles of the 320-t / h steam generator for Crude lignite for HKW and IKW type solutions, messages from the power plant construction dor DDR 1/81, p. 6). Also known are semi-dry flue gas desulphurisation systems, in which the absorber is arranged by means of additional flue gas ducts between "cold steam boiler end" and electrical flue gas dedusting and in which lime-containing suspensions are sprayed into the flue gas stream within an absorber and the flue gases cooled to ensure safe emission of up to 70 ^c C. Re-heating with a hot, non- or only partly desulphurised flue gas partial flow (DD-PS 218661) Furthermore, there is a high requirement for the use of water without any possibility of circulation in the suspension treatment This flue gas desulphurisation process, which is followed by a raw coal-fired dust boiler, has as essential defects

- den durch Brüdenmitfüiirung bedingten sehr groß ?n Rauchgasvolumenstrom und die kleine SOj-Konzentration, die Abmessungen des Absorbers wesentlich bestimmend- The very large flue gas volume flow caused by vapor formation and the small SO 2 concentration, which significantly determines the dimensions of the absorber

- den zusätzlichen PlaU- und Raumbedarf für die Absorbereinofdnunq,- the additional space and space required for the absorber unit,

- die Wiederaufheizung mit einem Rauchgasteilstrom, der nicht- oder nur vorentschwefelt ibt und somit den insgesamt möglichen Entschwefelungsgrad reduziert,the reheating with a partial flue gas stream which does not desulphurise or only desulphurises and thus reduces the total possible degree of desulfurization,

- den zusätzlichen Gebrauchswasserbedarf f^;ir die Suspensionsaufbereitung,- the additional service water requirement f ^; ir the suspension preparation,

- den hohen Energiebedarf für die Drucklufterzeugung zur Suspensionsversprühung.- The high energy demand for the compressed air generation for suspension spray.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, einen braonkohlenstaubgefeuerten Dampfkessel mit separater Kohletrocknu;,^ ind halbtrockener Rauchgasentschwefelung so zu be''?iben, daß eine Verbesserung der Energieökonomie und der Materialökonomie eintritt.The object of the invention is to treat a pulverized coal-fired steam boiler with separate coal drying in semi-dry flue-gas desulfurization in such a way that an improvement of the energy economy and the material economy occurs.

-2- 281236 Darlegung des Wesens der Erfindung-2- 281236 Explanation of the nature of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, bei dem eine Kohietrocknung und eine Rauchgasentschwefelung ohne zusätzlichen Raum-, Energie- und Wasserbedarf durchgeführt werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß durch den Brüden sowohl die Verbrennungsluft vorgewärmt als auch die entschwefelten Rauchgase wieder aufgeheizt werden, ein erster Teilstrom des dabei anfallenden Brüdenkondensats zur Erzeugung der in der Entschwefelungsanlage zu versprühenden Suspension und ein zweiter Teilstrom nach einer Druckerhöhung in einer Heizfläche des Dampfkessels verdampfen und als Treibmittel zum Versprühen der Suspension stofflich und energetisch eingesetzt werden.The invention has for its object to develop a method in which a Kohietrocknung and a flue gas desulfurization without additional space, energy and water requirements are performed. This is inventively achieved in that preheated by the vapors both the combustion air and the desulfurized flue gases are reheated, a first part of the resulting stream vapor condensate for generating the suspension to be sprayed in the desulfurization and a second partial flow after an increase in pressure in a heating surface of the Vapor boilers and used as blowing agent for spraying the suspension materially and energetically.

Die Rohbraunkohle wird in einem Schüttungsschachttrockner mit integrierter Br jdenentstaubung separat aufgetrocknet, zu Brennstaub vermählen und verbrannt, wodurch sich der Rauchgasvolumenstrom verringert und die SO₂-Konzentration im Rauchgas erhöht. Der Luftvorwärmer wird in einen Brüden kondensierenden Luftvorwärmer und in einen Rauchgas-Luftvorwärmer aufgeteilt. Der so reduzierte rauchgasbeheizte Luftvorwärmer wird innerhalb des zweiten Dampfkesselzuges eines Turmkessels bis in Höhe Rauchgasumlenkung verschoben, und unmittelbar darunter wird der SO₂-Absorber eingeordnet, wobei sich das umbaute Dampfkesselvolumen nicht vergrößert. Nach diesem Rauchgas-Luftvorwärmer hat das Rauchgas eine solche Temperatur, die ein zusätzliches Wassereinspritzen zwecks weiterer Rauchgasabkühlung ausschließt. Vor Eintritt der Rauchgase in den Absorber wird auch kein Teilstrom nichtentschwefelter bzw. nur vorentschwefelter Rauchgase zur nachfolgenden Wiederaufheizung abgegriffen, sondern es wird der vollständige Rauchgasstrom durch den Absorber geführt. Di6 notwendige Rauchgaswiederaufheizung erfolgt durch einen Brüdenkondensator, der zum Trocknerenergierückgewinnungssystem gehört. Zugunsten dieser Rauchgaswiederaufheizung wird weniger Abwärme der Trockneranlage in den Maschinenhauptkreis eingekoppelt.The raw lignite is dried separately in a hopper drier with integrated de-dusting, ground to combustion dust and burned, which reduces the flue gas volume flow and increases the SO ₂ concentration in the flue gas. The air preheater is split into a vapor condensing air preheater and a flue gas air preheater. The thus reduced flue-gas heated air preheater is moved within the second steam train of a tower boiler up to the level of flue gas deflection, and immediately below the SO ₂ absorber is classified, with the umbaus Dampfkesselvolumen does not increase. After this flue gas air preheater, the flue gas has a temperature which precludes additional water injection for further flue gas cooling. Before the flue gases enter the absorber, no partial flow of non-desulphurised or only pre-desulfurized flue gases is tapped for subsequent reheating, but the complete flue gas flow is guided through the absorber. Di6 necessary flue gas reheating is done by a vapor condenser, which belongs to the dry energy recovery system. In favor of this Rauchgaswiederaufheizung less waste heat of the dryer system is coupled into the machine main circuit.

Das zunächst im Zuge der energetischen Nutzung des Brüdens anfallende Brüdenkondensat wird nur bis auf eine für die Suspensionsaufbereitung optimale Temperatur abgekühlt und so zur Suspensionsaufbereitung und ohne chemische Vorbehandlung stofflich und energetisch verwertet.The vapor condensate initially obtained in the course of the energetic use of the vapor is only cooled down to an optimum temperature for the preparation of the suspension and thus utilized materially and energetically for the suspension preparation and without chemical pretreatment.

Weiterhin wird der über den Bedarf der Suspensionsaufbereitung hinausgehende Brüdenkondensatanfall in eine Zusatzheizfläche gespeist, dort verdampft und in dieser Form zur Versprühung der Suspension anstelle von Druckluft mit zugehöriger energieintensiverer Verdichtung, z. B. von Luft, genutzt.Furthermore, the vapor condensate addition exceeding the requirements of the suspension preparation is fed into an additional heating surface where it is evaporated and in this form for spraying the suspension instead of compressed air with associated more energy-intensive compaction, e.g. B. of air, used.

Ausführungsbeispielembodiment

Anhand eines Ausführungsbeispiels soll nachstehend die Erfindung näher erläutert werden. Dabei zeigen:Reference to an embodiment, the invention will be explained in more detail below. Showing:

Fig. 1: das Verfahren im SchemaFig. 1: the process in the diagram

Fig.2: einen Dampfkessel mit erstem und zweitem Zug im Schnitt.Fig.2: a steam boiler with first and second train in section.

Der Kohletrockner 1 ist mit dem Luftvorwärmer 2, dem Rauchgas-Wiederaufheizer 3 und der Mühle 4 verbunden. Von der Mühle 4 gelangt Trockenkohle-Brennstaub über die Brenner 5 in den Dampfkessel 6. Im Dampfkessel 6 sii d die Heizflächen 7 angeordnet. Im Querzug 8 befinden sich die Heizflächen 9, die mit dem Luftvorwärmer 10, der im zweiten Zug des Dampfkessels 6 angeordnet ist, und dem Absorber 11 verbunden sind.The coal dryer 1 is connected to the air preheater 2, the flue gas reheater 3 and the mill 4. Dry coal fired dust passes from the mill 4 via the burners 5 into the steam boiler 6. In the steam boiler 6, the heating surfaces 7 are arranged. In Querzug 8 are the heating surfaces 9, which are connected to the air preheater 10, which is arranged in the second train of the steam boiler 6, and the absorber 11.

Dem Luftvorwärmer 10 ist der Absorber 11 nachgeordnet. Luftvorwärmer 10 ist mit Luftvorwärmer 2 und den Brennern 5 gekoppelt. Der Absorber 11 weist die Düsen 12 auf, die mit dem Rührwerks-Suspensions-Aufbereiter 13 verbunden sind. Dem Absorber 11 ist der Rauchgas-Wiederaufheizer 3, der Elektro-Filter 14 und der Saugzug 15 nachgeordnet. Am Luftvorwärmer 2 ist der Frisch-Lüfter 16 angeordnet. Luftvorwärmer 2 und Rauchgas-Wiederaufheizer 3 weisen die Kondensat-Entnahme auf, die im Suspensions-Aufbereiter 13 einmündet. In der Kondensat-Speiseleitung von der Brüdenkondensat-Sammelleitung am Suspensions-Aufbereiter 13 zur Heizfläche 9 ist die Förderpumpe 17 angeordnet. In der Leitung zwischen Suspensions-Aufbereiter 13 und Düsen 12 ist die Suspensions-Förderpumpe 18 angeordnet.The air preheater 10, the absorber 11 is arranged downstream. Air preheater 10 is coupled to air preheater 2 and the burners 5. The absorber 11 has the nozzles 12, which are connected to the agitator suspension conditioner 13. The absorber 11 of the flue gas reheater 3, the electric filter 14 and the induced draft 15 is arranged downstream. At the air preheater 2, the fresh-16 fan is arranged. Air preheater 2 and flue gas reheater 3 have the condensate removal, which opens in the slurry conditioner 13. In the condensate feed line from the vapor condensate collecting line on the slurry conditioner 13 to the heating surface 9, the feed pump 17 is arranged. In the line between the slurry conditioner 13 and nozzles 12, the suspension feed pump 18 is arranged.

Der im Kohle :kner 1 gebildete heiße und dem Luftvorwärmer 2 sowie dem Rauchgas-Wiederaufheizer 3 zugeführte Brüden wird in diesen indirekten Wärmetauschern kondensiert und unterkühlt. Ein erster Teilstrom dos dabei anfallenden Brü.ienkondensats wird mit entsprechender Temperatur zur Erzeugung der für die SO₂-Einbindung benötigten und im Absorber 11 zu versprühenden Suspension stofflich und mit dem noch verbliebenen Wärmeinhalt im Rührwerks-Suspensions-Aufbereiter 13 eingesetzt, während das über diesen Bedarf der Suspensionserzeugung zusätzlich anfallende Brüdenkondensat mittels Förderpumpe 17 eine Druckerhöhung erfährt, in der Heizfläche 9 verdampft und mit dem so vorhandenen Energieinhalt die Suspension durch die Düsen 12 des Absorbers 11 versprüht.The hot formed in the coal: 1 kner and the air preheater 2 and the flue gas reheater 3 supplied vapor is condensed in these indirect heat exchangers and undercooled. A first partial flow of the thereby incurred Brü.ienkondensats is used with appropriate temperature for generating the required for the SO ₂ inclusion and in the absorber 11 to be sprayed suspension material and with the remaining heat content in the agitator suspension conditioner 13, while on this Demand of the suspension production additionally incurred vapor condensate by means of feed pump 17 experiences an increase in pressure, evaporated in the heating surface 9 and sprayed with the energy content so present, the suspension through the nozzles 12 of the absorber 11.

Der dem brüdenbeheizten Luftvorwärmer 2 folgende rauchgasbeheizte Luftvorwärmer 10 ist unmittelbar über dem Absorber 11 im zweiten Dampfkesselzug angeordnet und kühlt das Rauchgas soweit, daß eine weitere Kühlung durch Wassereinspritzung entfällt.The bräuchdenbeheizten air preheater 2 following flue gas heated air preheater 10 is located directly above the absorber 11 in the second steam train and cools the flue gas so far that further cooling by water injection is eliminated.

Der bei Zündung und Abbrand störende und bei der Wärmeübertragung an den Wässer-Dampf-Trakt wie auch bei der Rauchgasentschwefelung im Absorber 11 unnötige Brennstoffballastanteil ist durch Brüdenabführung vom Trockner 1 reduziert, andererseits trag' die spezielle Form der Abtrennung erstens zur Deckung des zusätzlichen Energiebedarfs der Entschwefelung und zweitens zur Deckung des Gebrauchg iswasserbedarfs der Suspensionsaufbereitung 13 einschließlich der Spritzdüsen 12 bei. Die stoffliche Einbindung in den Suspensions-Aufbereiter 13 wie auch in die Heizfläche 9 erfolgt dabei ohne vorherige wasserchemische Aufbereitung des Brüdenkondensats.The disturbing during ignition and combustion and in the heat transfer to the water-steam tract as well as the flue gas desulfurization in the absorber 11 unnecessary fuel ballast fraction is reduced by vapor removal from the dryer 1, on the other hand wear the special form of separation, first, to cover the additional energy needs of Desulfurization and secondly to cover the Nutzg iswasserbedarfs the suspension preparation 13 including the spray nozzles 12 at. The material integration in the slurry conditioner 13 as well as in the heating surface 9 takes place without prior treatment of the water vapor condensate.

Claims

1. A method for operating a lignite-fired steam boiler with separate coal drying and semi-dry flue gas desulfurization, in which the resulting in coal drying vapors is energetically used for the boiler, characterized in that preheated by the vapors both the combustion air and the desulfurized flue gases are reheated, a first partial flow of the resulting vapor condensate for generating the suspension to be sprayed in the desulfurization and a second partial flow after an increase in pressure in a heating surface of the steam boiler and used as a blowing agent for spraying the suspension materially and energetically.

2. The method according to claim 1, characterized in that the semi-dry flue gas desulfurization flows through the entire flue gas stream and after leaving the flue gas stream by means of a Brüdenkondensierenden preheater is reheated.

3. Arrangement for operating a lignite-fired steam boiler with separate coal drying and semi-dry flue gas desulphurisation, wherein in the boiler all heating surfaces of the water-steam tract are arranged in and above a furnace, characterized in that in the transverse train a vapor condensate evaporator and in the second, the flue gases laxative train a reduced flue gas air preheater and immediately below an absorber for semi-dry flue gas desulfurization are arranged.

4. Arrangement according to claim 3, characterized in that the air preheater is divided into two sections, wherein the first section are formed as a vapor condenser and the second section as rauchgasbeaufschlagtei air preheater.