DD291340A5 - Verfahren zur aufbereitung von asche-schlacke-gemischen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf die Aufbereitung und den hydraulischen Transport von Asche-Schlacke-Gemischen, die bei der Druckvergasung von stueckigen oder staubfoermigen Kohlen vor allem bei Einsatz von ballastreichen Brennstoffen anfallen. Das Wesen der Erfindung liegt darin, dasz die grobe Schlacke im Wasserbad unter Betriebsdruck Druckwellen ausgesetzt wird und dadurch eine Zerkleinerung und Muerbung erfaehrt, so dasz die hydraulische Transportfaehigkeit des Asche-Schlacke-Wassergemisches oekonomisch und sicher moeglich wird, so dasz vor- oder nachgeschaltete mechanisch wirkende Zerkleinerungsaggregate entfallen koennen. Das Anwendungsgebiet sind bevorzugt Druckgaswerke, in denen prozeszbedingt transportschwierige Aschen anfallen.{Ascheaufbereitung; Asche-Schlacke-Gemische; Zerkleinerung; hydraulischer Feststofftransport; Druckvergasung stueckiger oder staubfoermiger Kohlen}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Das Anwendungsgebiet dor Erfindung sind unter Druck arbeitende Generatoren der Kohledruckvergasung, insbesondere der Staub· und Festbettdruckvergasung von Steinkohlen und Braunkohlenknorpeln und/oder Briketts in denen prozeßbedingt feste Vergasungsrückstände vor allem transportschwierige Asche-Schlacke-Gemische anfallen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Die bisher bekannte und praktizierte Technologie (DD-WP 110511) der Entaschung bei der Kohledruckvergasung von festen Brennstoffen im Festbett erfolgt mittels der Baugruppen Drehrost, Ascheschleuse, Aschefallschacht, Kratzerkette, Brecher und anschließender hydraulischer Verspülung. Diese offene Entaschungstechnologie weist folgende Nachteile auf:

- schlechte Arbeits- und Lebensbedingungen mit hohem Reinigungsaufwand durch die offene Technologie,

- hoher Verschleiß aller mechanischen Baugruppen zur Entspannung, Förderung und Brechung,

- hoher Energieaufwand für Brechung und Förderung,

- ungenügende Aufbereitung führt zu Störungen im hydraulischen Entsorgungssystem.

In den Erfindungen CS PS 124440, DD-WP 116259 und DE-OS 2455127 können nur feste feinkörnige Rückstände entsorgt werden. Bei anfallender Grobschlacke versagt das System bzw. die vorgeschlagene Lösung.

In den Patenten DD-WP 210925, DD-WP 210927, DD-WP 210296, DD-WP 210297 ist ein hoher apparativer Aufwand erforderlich und die Aufbereitung und der Transport der Grobschlacke mit herkömmlichen verschleißintensiven Verfahren und Aggregaten.

Das genannte weist den Nachteil einer offenen Transporttechnologie auf.

Das Patent DD-WP 271707 weist Jen entscheidenden Nachteil auf, daß keine konstanten Förderverhältnisse eingestellt werden können und mechanische Brecher hoher Verschleißintensität eingesetzt werden, die druckdicht sein müssen. Nach DD-WP 249710 können nur förderfähige bzw. aufbereitete Asche-Schlacke-Gemische entsorgt werden. Eine Brechung in der Vorrichtung wird ausgeschlossen.

In der DE-OS 2606039, dem Patent DD 245441 und US 4463686 erfolgt eine mechanische Brechung im geschlossenen System.

Die mechanischen Brecher müssen jeoch druckdicht ausgeführt werden, was einen hohen apparativen Aufwand und damit hohe Kosten verursacht. Die Verfügbarkeit unter derartigen verschleißintensiven Bedingungen ist gering.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist eine wenig aufwendige, verschleißarme, mechanisch störungsfreie und sichere Entsorgung von transportschwierigen Asche-Schlacke-Gemischen, die bei der Kohledruckvergasung vor allem bei Einsatz ballastreicher Brennstoffe entstehen, bei gleichzeitiger Vermeidung von schwerer körperlicher Arbeit durch entscheidend verbesserte Arbeits-, Lebens- und Instandhaltungsbedingungen.

Wesen der Erfindung Die Aufgabe ist es, transportschwierige Asche-Schlacke-Gemische mit Schlackegrößen bis zu 'jOOmm 0, die vor allem bei der Kohledruckvergasung unter bestimmten Prozeßbedingungen und bei Einsatz ballastreicher Brennstoffe anfallen, so

aufzubereiten, daß ein verschleißarmer und kontinuierlicher hydraulischer Transport in geschlossenen Systemen auch übergrößere Entfernungen möglich wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in den nachgeschalteten Druckgefäßen des Vergasungsreaktors, z. B. Ascheschleuse oder Flutraum, die Feinasche unter Betriebsdruck von der groben Fraktion getrennt wird. Gleichzeitig wird die

grobe Fraktion des Asche-Schlacke-Gemisches in Abhängigkeit vom Schlackeanteil größer 10mm quasi kontinuierlichen

Druckwellen ausgesetzt, die durch elektrische Entladungen mit einer Impulsstärke bis zu 2OkJ und einer Impulsdichte von 2-10 Impulsen in der Minute im Wasserbad erzeugt werden und eine Mürbung und/oder Zerkleinerung bewirken. Auf Grund der spezifischen mineralischen Struktur der entfestigten Schlacke erfolgt bei dem nachfolgenden hydraulischen Transport eine weitere Zerkleinerung der Schlacke. Der hydraulische Transport der zerkleinerten Schlacke ist sowohl gemeinsam mit der Feinasche als auch separat möglich. Hydraulisch effektiver ist der gemeinsame Transport von Grob- und Feinasche. Bei stofflicher Nutzung von bestimmten Fraktionen (z. B. in der Bauindustrie) bietet sich ein getrennter Transport an. Die Vorteile dieser Erfindung liegen

- im Wegfall verschleißintensiver mechanischer Brechvorrichtungen,

- in der Verringerung des Verschleißes des nachfolgenden Entsorgungssystems,

- in der Erhöhung der Generatorverfügbarkeit,

- Sicherung eines transportgünstigen Feststoff-Wasser Gemisches,

- in der Beseitigung schwerer körperlicher Arbeit bei Reparatur- und Wartungsarbeiten,

- Senkung des Entsorgungsaufwandes,

- Erhöhung der Sicherheit und Verbesserung der Arbeits- und Lebensbedingungen für das Personal.

Ausführungsbelspiol Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispie! mit Zeichnung erläutert werden.

Die Wasserzuführung in einen unter Druck stehenden Behälter 1 erfolgt mit Hilfe des Wassereintrittsstutzens 2 über eine Wasserringdüse 3. Auf Grund der geometrischen Abmessungen des Zentralrohres 4 und des Ringspaltes 5 tritt der Hauptanteil des eingespeisten Wassers infolge der unterschiedlichen Druckverluste im Zentralrohr 4 und im Ringspalt 5 von oben in das Zentralrohr 4 ein.

Bei Eintritt des Asche-Schlacke-Gemisches über den Stutzen 6 erfolgt auf Grund des Gegenstromes des eingespeisten Wassers und des eingeleiteten Asche-Schlacke-Gemisches eine Klassierung des Fein- und Grobanteils des eingespeisten Schlacke-Asche-Gemisches.

Der direkte Eintritt des Schlacke-Asche-Gemisches in das Zentralrohr 4 wird durch einen über dem Zentralrohr 4 angeordneten Verteilerkegel 7 verhindert.

In Abhängigkeit dor Geschwindigkeit des nach oben strömenden Wassers wird der Feinanteil des Schlacke-Asche-Gemisches nach oben mitgerissen und tritt in das Zentralrorir 4 ein und strömt dann im Zentralrohr 4 nach unten in Richtung des Schlacke-Asche-Gemisch-Wasser-Austrittsstutzens 8.

Der Grobanteil des Schlacke-Asche-Gemisches sinkt außerhalb des Zentralrohres 4 nach unten, wo er sich im Ringspalt 5 sammelt und mit Hilfe von Druckwellen, die durch elektrische Entladungen im Wasserbad durch die Impulsgeber 9 erzeugt werden, einer Zerkleinerung unterzogen wird.

Danach erfolgt unterhalb des Zentralrohres 4 die Vermischung des vorher abgeschiedenen Feinanteils mit dem gebrochenen Grobanteil des Schlacke-Asche-Gemisches. Der hydromechanische Abtransport des Schlacke-Asche-Gemisches erfolgt in bekannter Art und Weise. Der Wasserstand 10 wird durch ein Gaspolster in Abhängigkeit vom Druckverlust des Schlacke-Asche-Gemisch-Wasser-Entsorgungssystems eingestellt.

Claims (6)

1. Verfahren zur Aufbereitung von Asche-Schlacke-Gemischen, die bei der Kohledruckvergasung bei Einsatz von stückigen oderstaubförmigen Brennstoffen in nachgeschalteten Behältern anfallen, aufbereitungsschwierig sind und in geschlossenen Systemen bei gleichzeitiger Zerkleinerung entsorgt werden, gekennzeichnet dadurch, daß die Zerkleinerung der Schlacke in Abhängigkeit des Schlackeanteiles größer 10mm in einem Behälter durch energiereiche Druckwellen, die durch elektrische Entladungen im Wasserbad mit einer Impulsanzahl von weniger 10 Leistungsschallimpulsen in der Minute und einer Zerkleinerungsenergie zu 2OkJ je Leistungsschallimpuls erzeugt werden, erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Zerkleinerung unter Betriebsdruck erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Zerkleinerung in drucklosen Behältern erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Asche-Schlacke-Gemisch 0 bis

30 mm Durchmesser vor der Zerkleinerung der Schlacke größer 30 mm entfernt und gemeinsam mit der zerkleinerten Schlacke entsorgt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß vor der Zerkleinerung der Schlacke größer30mmentfernteAsche-Schlacke-Gemisch 0-30 mm getrennt von der zerkleinerten Schlacke entsorgt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Energie der e: ougten Druckwellen auf mechanische Bauelemente übertragen werden, die die Zerkleinerung bewirken.