DD296341A5 - Verfahren und anordnung zur aushaltung und selektion von unvollstaendig ausgebrannten bestandteilen aus nassaschen - Google Patents

Abstract

Aufgabe ist es, unvollstaendig ausgebrannte Bestandteile aus der Naszasche eines Dampfkessels auszuhalten, zu trocknen, zu selektieren und der Feuerung wieder zuzufuehren. Dies erfolgt erfindungsgemaesz, indem zunaechst auf einem Siebband Sandanteile der Naszasche ausgehalten, dann der zurueckbleibende Anteil in einem Wirbelbettreaktor in Gegenwart heiszer aufsteigender Rauchgase getrocknet und windgesichtet wird, wobei unvollstaendig ausgebrannte Anteile selektiv seitlich am Wirbelbettreaktor ausgehalten, mit den Rauchgasen abziehender Staub zum groszen Teil im Zyklonabscheider niedergeschlagen und Restanteile an Staub samt dem Rauchgas in den Rauchgaskanal vor dem Elektrofilter eingeleitet werden. Figur{Verfahren; Anordnung; Aushaltung; Selektion; Trocknung; Bestandteile, unverbrannt; Naszasche; Brennkammerasche; Kohlekraftwerk; Wirbelreaktor; Abscheidekammer}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Asche, die in mit Braunkohlenstaub befeuerten Großkraftwerken in den Trichtern von Brennkammern und Rauchgaszügen der Dampferzeuger anfällt, in mit Wasser gefüllten Trögen gelöscht und mit in den Trögen angeordneten Kratzförderern abtransportiert wird.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bei den mit Braunkohlenstaub befeuerten Großkraftwerken enthält die Naßasche in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Rohbraunkohle technologisch bedingt mehr oder weniger unvollständig ausgebrannte Bestandteile. Es liegt im ökonomischen Interesse, diese unvollständig ausgebrannten Bestandteile der Naßasche einer energetischen oder anderen Verwertung zuzuführen. Dies bedarf deren Selektion zumeist in einer mechanischen Aufbereitung am günstigsten noch am Anfallort, um den vorhandenen zentralisierten Massentransport der Naßasche zumeist auf Deponien nicht noch zu komplizieren, zumal die zu bewältigenden Massen an Naßasche erheblich sind.

Es gibt unterschiedliche Vorschläge und teils auch realisierte Praktiken zur Aushaltung und Verwertung unvollständig ausgebrannter Bestandteile der Naßasche speziell oder auch Asche schlechthin.

Zum einen ist es bekannt, die gesamte anfallende Naßasche ohne Aufbereitung, d.h. mit all ihren Bestandteilen, der zu verfeuernden Rohbraunkohle dosiert zuzuteilen, zu vermischen, zu vermählen und über die Brenner in den Feuerraum einzublasen (DD 109792,117968, DD 117823,122580,122581, 222676).

Diese Verfahrensweise hat den großen Nachteil, daß auch die nicht mehr energetisch nutzbaren Anteile ein weiteres Mal durch die Feuerungsanlage hindurchgeschleust werden und so zusätzlich Verschleiß verursachen und Transportaufwand erfordern.

Zum anderen ist es bekannt, die anfallende Naßasche einer Aufbereitung zu unterziehen mit dem Ziel, die unvollständig ausgebrannten Bestandteile auszuhalten und nur diese allein einer nochmaligen Verbrennung, zumeist in Mischung mit der üblichen Rohbraunkohle zuzuführen. Dies kann entweder entfernt vom Feuerraum oder unmittelbar am oder unterhalb des Feuerraums erfolgen.

Zum ersten Fall erfolgt die Abtrennung unverbrannter Anteile aufgrund ihrer Schwimmfähigkeit, z. B. in einem Absetzbecken der Spülentaschung für Naßasche, indem an einem wehrähnlichen Überlauf eines Absetzbeckens die mit überlaufenden und damit unvollständig ausgebrannten Bestandteilen der Naßasche in Rückhaltesieben oder anderen Fangvorrichtungen zur Aushaltung gebracht werden (DD 120963,125580,125602,129048, DD 135609). Zum gleichen Fall erfolgt die Abtrennung der unvollständig ausgebrannten Bestandteile ebenfalls aufgrund deren Schwimmfähigkeit, indem ein Kratzerband in dem Absetzbecken angeordnet ist und mit seinem Obertrum nur die schwimmfähigen Bestandteile der Naßasche herausfördert.

In einem anderen Fall erfolgt nach DD 242667 die Abtrennung der unvollständig ausgebrannten Bestandteile am Ausfallort im Anfallzustand in einer Verfahrensweise, indem nach Abzug der Naßasche mit der Naßentaschungsanlage mechanisch abgetrennt, in einem Brüdengas aufgetrocknet und der darin enthaltene Rest-Kohlenstaub an den unverbrannten Anteilen adsorbiert wird. Die so ausgehaltenen unverbrannten und aufgetrockneten Bestandteile der Naßasche werden der Rohbraunkohle im Zuge ihrer Trockenmahlung beigemischt.

Als Vorrichtung zu der eben dargestellten bekannten Verfahrensweise sind vorgesehen ein Trennkanal mit Wirbler, in dem spezifisch leichtere Bestandteile der Naßasche vermittels Sichtung mit heißen Rauchgasen des zweiten Zuges abgetrennten einem Zwischenbunker mit einem Brüdengas nachgetrocknet und schließlich dem Zuteiler für Rohbraunkohle vor ihrer Trockenvermahlung zugeführt werden.

Hierbei ist als Nachteil anzuführen, daß in dem Anteil unvollständig ausgebrannter Bestandteile auch sehr feinkörnige Anteile von Sand und Asche gelangen und daß zur Trocknung und Trennung ein hoher Rohrleitungsaufwand erforderlich ist.

Zur Vermeidung der bei DD 242667 auftretenden Nachteile wurde eine Vorrichtung vorgeschlagen, die Naßasche unmittelbar nach Verlassen des Naßaschebandes im in Wasser suspendierten Zustand aufbereitet, indem in einem Schwemmkanal mit Düsenwirbler zunächst gröbere, nicht schwimmfähige Anteile nach unten abgeführt, die abgeschwemmten Anteile erneut in einem Hydrozyklon (Zylinderabscheider) in der Weise zur Auftrennung bringt, daß schwimmfähige Anteilein ein zentralliegendes Standrohr abfließen, während nicht mehr schwimmfähige Anteile, so auch feinkörnige Sand- und Ascheanteile, im kegligen Bodenteil des Zyklons abgeleitet werden.

Allgemein kann festgestellt werden, daß bekannten Verfahren die Rückführung der Gesamtasche bzw. interne Rückführung von Unverbranntem innerhalb der Brennkammer bzw. direkte Rückführung über die Mahlanlage oder vollständigen Ausbrand in einer Wirbelschicht als Teilfeuerung beinhalten. Die Nachteile dieser Rückführungen bestehen

- in dem hohen Aufwand von Einzelaggregaten, die mit dem Feuerungsprozeß zusammenwirken bzw. in Abhängigkeit stehen,

- in der ungenügenden Sand-Schlacke-Aushaltung,

- der Aufwand bei kleinen Einzelnaßaschemengen ist ungerechtfertigt hoch,

- die Verwendung bzw. Verwertung von ausgehaltenen porösen Xylitanteilen außerhalb des Verbrennungsprozesses ist nicht möglich.

Ziel der Erfindung

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren einschließlich der Anordnung sollen die Mangel am Stand der Technik weitgehend beseitigt sein.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Aushaltung von vorwiegend porösen oder unvollständig ausgebrannten Bestandteilen der Naßasche bei gleichzeitiger Trocknung dieser verwertbaren bzw. brennbaren Bestandteile, d.h., Trocknung nach dem Ablöschen der Gesamtnaßasche ohne Sand-Schlacke-Bestandteile.

Danach soll die Gesamtasche eines Kraftwerks oder Teilanlagen mit grob ausmahlenden Mühlen einer Verspül-Selektur- und Trocknungsanlage aufgegeben werden, wobei neben der stufenweisen Asche-Sand-Aushaltung eine Trocknung des unverbrannten Anteils erfolgt.

Das wird dadurch erreicht, indem die gesamte Asche auf ein umlaufendes Siebband verspült wird. Nach dem Verspülteil fällt der mit Feinstaub beladene anhaftende grobstückige Anteil in einen mit heißen Rauchgasen aus den Nachschaltheizflächen eines Dampfkessels beströmten Reaktor. Innerhalb dieses Reaktors erfolgt eine Wirbelschichttrocknung, wobei die Feinascheteilchen und die unverbrannten entsprechend ihrer Größe und Masse in unterschiedlichen Schichten abgezogen werden. Das Trocknungsgas einschließlich des Brüdens und des Feinstaubanteils werden in die Feuerungsanlage so zurückgeführt, daß diese Gase vor Elektrofilter eingeleitet (entsorgt) werden.

Die unverbrannten Anteile werden über die Wirbelschichthöhe über entsprechende Ansaugöffnungen abgezogen. Vor dem Trocknungsprozeß wird die Sand-Asche-Menge ausgehalten, so daß energetisch kein Verlust entsteht. Der Reaktor wird wahlweise mit Heißluft oder mit heißen Rauchgasen betrieben. Die Entsorgung des Trocknungsgases erfolgt durch Rückführung in den Rauchgaskanal vor Elektrofilter.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigt

Fig. 1: einen Dampferzeuger im Prinzip.

Der Dampfkessel 1 weist ein Ascheband 2 und ein Sammelband 3 auf. Am Austragende des Sammelbandes 3 ist eine Verspüleinrichtung 4, eine Druckwasserleitung 5, eine Pumpe 6 und eine Wasser-Asche-Leitung 7 angeordnet. Ein Siebband 8 mit einer Verteilerrinne 9 ist über die Asche-Wasser-Leitung 7 mit der Verspüleinrichtung 4 verbunden. Unter dem Siebband 8 befindet sich ein Sandfangtrichter 10 und ein Ascheband 11. Am Ende des Siebbandes 8 ist eine Heißgasblaseinrichtung 12 vorgesehen, die in einen Wirbelreaktor 13 ragt. Der Wirbelreaktor 13 weist einen Düsenboden 14, mehrere Ableitkanäle 15; 16; 17 und einen oberen Fangtrichter 18 auf.

Der Fangtrichter 18 mündet in eine Leitung 19, die wiederum in den vorhandenen Rauchgaskanal 20 des Dampfkessels 1 entweder vor oder hinter dem Elektrofilter 21, also in den Kanal 29 vor dem Saugzugventilator 30 einmündet.

Der Düsenboden 14wird über eine Leitung 22 mit Gebläse 23 mit Rauchgas gespeist, das aus dem Dampfkessel 1 im Bereich der Nachschaltheizflächen 24 entnommen wird. Die Leitung 19 führt über einen Zyklonabscheider 26, wobei die Staubleitung 27 über eine Rücklaufsperre 28 mit dem Ableitkanal 17 für Feinkorn verbunden ist.

Wirkungsweise:

Die Naßasche 31 des gesamten Dampfkessels 1 eines Kraftwerks oder Teilwerks, vorzugsweise von Anlagen mit grobausmahlenden Mahlanlagen, wird mittels Druckwasser 32 aus der Verspüleinrichtung 4 über die Wasser-Asche-Leitung 7 in die Verteilerrinne 9 gedrückt.

Über einen Überlauf 33 der Verteilerrinne 9 fällt die Naßasche 31 über die Breite verteilt auf das Siebband 8. Mit Hilfe des Druckwassers 32 wird auf dem Siebband 8 der Sandanteil 34 aus der Naßasche 31 abgetrennt. Dieser Sandanteil 34 und das Druckwasser 32 werden über den Sandfangtrichter 10 in das Ascheband 11 geleitet und von dort entascht. Der vorwiegend grobe, unverbrannte Anteil 35 wird von dem umlaufenden Siebband 8 in den Wirbelreaktor 13 eingetragen. Unmittelbar im Bereich der hinteren Bandumlenkung 36 wird von unten gegen den Obertrum Heißgas 37 aus einem der Dampfkessel 1 so eingeblasen, daß die anhaftenden und aufliegenden groben, unverbrannten Anteile 35 in den Innenraum 38 des Wirbelreaktors 13 getragen werden. Mittels dieser Heißgase 37 erfolgt auch zugleich eine Vortrocknung der groben, unverbrannten Anteile 35 und eine Reinigung des Siebbandes 8.

Gleichzeitig erfolgt die Einblasung von weiterem Heißgas 39 über den Düsenboden 14 in den Wirbelreaktor 13. Mittels der gesteuerten Menge an Heißgas 39 wird eine Wirbelschicht 25 im Innenraum 38 des Wirbelreaktors 13 bewirkt. Entsprechend einer bestimmten Aufwärtsströmung 40 im Wirbelreaktor 13 erfolgt eine Staubkörnungsselektierung über die Reaktorhöhe. Entsprechend der Körnungsgröße wird über den Ableitkanal 15 grober, unverbrannter Anteil 41, und über die Ableitkanäle 16; 17 entsprechend gestaffelt feiner werdend unverbrannte Anteile 42; 43 abgezogen. Diese so aufgetrockneten und in der Körnung selektierten unverbrannten Anteile 41; 42; 43 werden entsprechenden technologischen Prozessen zugeführt bzw. entsprechend aufbereitet verbrannt.

Der durch den Wirbel-Trockenprozeß über den Fangtrichter 18 und Leitung 19 ausgetragene Staub 44 innerhalb des Gas-Brüden-Gemenges 45 wird im Zyklonabscheider 26 abgetrennt. Dieser abgeschiedene Staub wird über die Staubleitung 27 dem feinen unverbrannten Anteil 43 zugemischt. Das Reingas 46 wird je nach Staubgehalt vordem Elektrofilter 21 oder vordem Saugzugventilator 30 des Dampfkessels 1 zugeführt.

Durch diese erfindungsgemäße Anlage erfolgt neben der Unverbrannten-Klassierung in der Wirbelkammer 13 eine Naßabfuhr der Sandanteile 34 auf das Siebband 8 (ohne Trockenprozeß) und eine Auftrocknung der unverbrannten Anteile 41; 42; 43 und eine Abrieb-Feinstaub-Abscheidung im Gas-Brüden-Gemenge 45 im Wirbelreaktor 13. Der Wirbel-Trocken-Prozeß arbeitet mit Heißgas 37; 39 aus dem Dampfkessel 1.

Vorteile der Erfindung:

- Entsorgung innerhalb eines Dampfkessels,

- Heißgasbereitstellung im Dampfkesselprozeß,

- Naßascheableitung ohne Trockenprozeß,

- getrennte Ableitung entsprechend der Körnung ist möglich,

- hoher Auftrocknungsgrad,

- geringer Energieaufwand durch Einleitung in Abgasteil eines Dampfkessels.

Claims (8)

1.3. innerhalb des Wirbelreaktors wird in einem Aufwärtsstrom dereingedüsten heißen Rauchgase entsprechend der relativen Sinkgeschwindigkeit schwerkraftgesichtet.

1.2. der auf dem Siebband zurückzubleibende Anteil wird in einem Wirbelreaktor durch eingedüste heiße Rauchgase im Boden verwirbelt und getrocknet,

1.1. Es wird zunächst der in der Naßasche enthaltene Sandanteil (Feinanteil) der mit Spülwasser vermengten Naßaschen mit einem Siebband als Durchlauf ausgehalten,

1. Verfahren zur Aushaltung und Selektion von unvollständig ausgebrannten Bestandteilen aus Naßaschen, die in Trichtern von Brennkammern und Zügen von mit Braunkohle befeuerten Großdampferzeugern anfallen, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß nach dem Aushalten des Sandanteils der auf dem Siebband zurückbleibende Anteil mit heißen Rauchgasen in den Wirbelreaktor eingeblasen wird.

3.6. dem Wirbelreaktor (13) ist ein Zyklon (26) für das Staub-Brüden-Gemenge vorgesehen.

3.5. der Wirbelreaktor (13) weist oben eine Trichterhaube (18) zum Abzug des entstehenden Staub-Brüden-Gemenges auf,

3.4. der Wirbelreaktor (13) ist in der Höhe gestaffelt mit seitlichen Ableitkanälen (15; 16; 17) für selektive, unverbrannte Anteile (41; 42; 43) versehen,

3.3. unmittelbar dem Siebband (8) ist ein Wirbelreaktor (13) mit einem durch Heißgase (39) betriebenen Düsenboden (14) nachgeordnet,

3.2. es ist ein geneigtes Siebband (8) mit einem Sandfangtrichter (10) für hindurchfallende Sandanteile (34) und für Verspülwasser vorgesehen,

3.1. Es ist eine hydraulische Druckverspülvorrichtungfürdie Naßasche vorgesehen,

3. Anordnung zur Aushaltung und Selektion von unvollständig ausgebrannten Bestandteilen aus Brennkammeraschen, gekennzeichnet durch folgende Wesensmerkmale:

4. Anordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß dem Siebband (8) eine Verteilerrinne (9) vorgeschaltet ist.

5. Anordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß unterhalb des Sandfangtrichters (10) ein das mit dem Sandanteil mitgetragene Wasser abscheidendes Ascheband (11) angeordnet ist.

6. Anordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß vom Siebband (8) die hintere Bandumlenkung (36) sich in einer Pforte des Wirbelreaktors (13) befindet.

7. Anordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß die hintere Bandumlenkung (36) eine Heißgasblaseinrichtung (12) in solcher Anordnung aufweist, die die auf dem Siebband (8) zurückgebliebenen unverbrannten Anteile (41; 42; 43) abhebend direkt in den Wirbelreaktor (13) einträgt.

8. Anordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß für den Staubaustrag am Zyklonabscheider (26) vor oder hinter dem Elektrofilter (21) des Rauchgaskanals (20) und der Feststoffaustrag des Zyklonabscheiders (26) in den Ableitkanal (17) für sehr feine unverbrannte Anteile (43) einmündet