DD296342A5 - Verfahren und anordnung zur aushaltung und selektion von unvollstaendig ausgebrannten bestandteilen aus brennkammeraschen - Google Patents

Abstract

Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, die im Entaschungstrichter (13) der Brennkammer (1) sich ansammelnde Asche zusammen mit der Asche des Eco-Zuges (2) zur Aushaltung und Selektion von unvollstaendig ausgebrannten Anteilen (36) noch innerhalb des Dampferzeugers aufzubereiten. Hierzu ist anstelle des unterhalb des Eco-Zuges (2) angeordneten Aschetrichters ein Duesenboden (11) zur Bildung einer Wirbelschicht (35) durch komprimierte Rauchgase (34) vorgesehen. Mit Hilfe einer Aschetransportleitung (15) wird Brennkammerasche (33) auf den Duesenboden (11) uebergeleitet. Aus dem Gemisch von Brennkammerasche (35) und Asche des Eco-Zuges (2) werden unverbrannte Anteile (36) suspendiert und in den Trichtertaschen (8; 9) selektiert zum Absetzen gebracht, waehrend nicht suspendierbare schwere Aschebestandteile (42) aus dem Entaschungsschlitz (23) abgezogen und Staeube ueber den Luvo-Zug (3) abgezogen werden. Figur{Verfahren; Anordnung; Aushaltung; Selektion; Anteile, unverbrannt; Brennkammerasche; Kohlekraftwerk; Duesenboden; Wirbelschicht; Rauchgas, komprimiert; Trichtertaschen}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Titel der Erfindung

Verfahren und Anordnung zur Aushaltung und Selektion von unvollständig ausgebrannten Bestandteilen aus Brennkammeraschen 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.

-2- 296 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, DD 117968, DD 117823, DD 122580, DD 122581, DD 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 Feuerraumes erfolgen.

Zum ersten Fall erfolgt die Abtrennung unverbrannter Anteile auf Grund 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 120963,125580,125602,129048,135609). Zum gleichen Fall erfolgt die Abtrennung der unvollständig ausgebrannten Bestandteile ebenfalls auf Grund 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 abgetrennt, in 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 Anteile in ein zentralliegendes Standrohr abfließen, während nicht mehr schwimmfähige Anteile, so auch feinkörnige Sand- und Ascheanteile, im kegeligen Bodenteil des Zyklons abgeleitet werden.

Der Nachteil all dieser bekannten Verfahren besteht in dem hohen Anlagenaufwand. Die vom Dampfkessel getrennten Aufbereitungsanlagen benötigen eine Trockengaszufuhr bzw. Anlagen der Entsorgung der Trockengase bzw. gesonderte Aschetransportanlagen. Ein weiterer Nachteil besteht in der aufwendigen Anlage zur Trennung von Flugasche bzw. Feinsandanteilen. Alle vom Dampfkessel bestehenden Anlagen benötigen gesonderte Auffang- und Lagertaschen.

Ziel der Erfindung

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

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, innerhalb der Aschetrichter der Nachschaltheizflächen eine Brennkammerasche-Aufbereitung, Trennanlage und Trockenanlage bei kontinuierlichem und/oder diskontinuierlichem Unverbranntenabzug unter Inertgas einzuordnen.

Das Wesen der Erfindung besteht in der Auftrocknung und Selektierung von Asche aus dem ersten und zweiten Zug eines Dampfkessels. Dies wird dadurch erreicht, indem die Brennkammerasche einer Wirbelschicht, als Unterteil des Eco-Aschetrichters, aufgegeben wird. Die Wirbelschicht wird so betrieben, daß die Unverbrannten-Anteile als relativ leichte Aschebestandteile in den Abgasstrom nach dem Eco eingetragen werden. Diese eingetragenen Anteile werden von dem heißen Abgasstrom mitgetragen und weiter aufgetrocknet und fallen in die großvolumigen Aschetrichter des Luvo-Zuges. Mit zwei hintereinanderliegenden Aschetrichteranordnungen im Luvo-Zug erfolgt gleichzeitig eine Selektierung der mitgetragenen Unverbrannten-Anteile, wobei die größeren Bestandteile in den vorderen Aschetrichter und die feineren Anteile vorwiegend in den hinteren Aschetrichter ausfallen und dort gesammelt werden. Zur Vermeidung des Austrages an Unverbrannten-Anteilen aus dem Trichterbereich erfolgt eine Teilgasaufteilung, wobei die Gasmenge nach dem Eco-Zug nicht vollständig in die Aschetrichter gelenkt wird. Im hinteren Aschetrichter sind Gasleiteinbauten angeordnet.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung, die einen Dampferzeuger im Prinzip veranschaulicht, näher erläutert. Die Brennkammer 1 eines Dampfkessels mit dem Eco-Zug 2, dem Luvo-Zug 3, der Eco-Heizfläche 4 sowie der Luvo-Heizfläche 5 weist die Entaschungstrichter 6 auf. Dem Entaschungsraum sind die Trichtertaschen 8; 9 nachgeordnet. Das Unterteil des Entaschungstrichters 6 weist den Düsenboden 11 mit dem Verteilkasten 12 und Düsen 10 auf. Zwischen dem Aschetrichter 13, der Brennkammer 1 und einem Einlaßschlitz 14 oberhalb des Düsenbodens 11 besteht eine Aschetransportleitung 15. Dem Verteilkasten 12 ist eine Heißgasleitung 16 mit einem Gebläse 17odereinerUmgehungsleitung 18 vorgeordnet. Die Einbindung der Heißgasleitung 16 erfolgt in den Abgaskanal 19 nach dem Elektrofilter 7 und Saugzugventilator 20 oder im Kesselbereich vor Eco-Heizfläche 4 des Dampfkessels 1.

Vor einem Überhubsattel 21 ist im Bereich des Düsenbodens 11 eine Entaschungsleitung 22 an einem Entaschungsschlitz 23 eingebunden. Nach dem Überhubsattel 21 sind die Trichtertaschen 8; 9 mit Absperrarmaturen 24; 25 sowie Transportleitungen 26; 27 für unverbrannte Anteile angeordnet. Der Entaschungsraum 6 besitzt im Rückwandbereich 28 der Trichtertasche 9 eine Ausbuchtung 29 mit Gasleitblechen 30. Unterhalb der Trennwand 31 zwischen Eco-Zug 2 und Luvo-Zug 3 ist ein Gasleitblech 32 mit einer Verstelleinrichtung 43 vorgesehen.

Wirkungsweise:

Die Brennkammerasche 33 wird über die Aschetransportleitung 15 und den Einfaßschlitz 14 in den Entaschungsraum 6 eingeleitet. Mit Hilfe von Heißgasen 34, die über den Düsenboden 11 eingeblasen werden, erfolgt in einer entstehenden Wirbelschicht 35 ein Anheben der relativ leichten Unverbrannten-Anteile 36 aus der übrigen Brennkammerasche 33. Diese Unverbrannten-Anteile 36 werden durch den Teilrauchgasstrom 37 des Abgasstromes 38 in Richtung Trichtertaschen 8; 9 getragen. Zur Vermeidung zu hoher Gasgeschwindigkeit wird ein Teilrauchgasstrom 39 mit Hilfe des Gasleitbleches 32 unmittelbar nach oben gegen die Luvo-Heizflächen 5 geleitet, ohne den übrigen Rauchgasstrom zu beeinflussen. Die durch den Teilrauchgasstrom 37 mitgetragenen Unverbrannten-Anteile 36 fallen im Bereich der großvolumigen Trichtertaschen 8; 9 aus, wobei gleichzeitig eine Grobklassierung erfolgt, und zwar fallen die relativ schweren Anteile 40 der Unverbrannten-Anteile 36 vorwiegend in die Trichtertasche 8, die feineren Anteile 41 hingegen in die Trichtertasche 9. Zur Vermeidung des Eintrags von Unverbrannten-Anteilen 36 in den Luvo-Zug 3 erfolgt eine zusätzliche Staubabscheidung in der Ausbuchtung 29 und an den Gasleitblechen 30. Die Unverbrannten-Anteile 36 werden durch die Heißgase 34 der Wirbelschicht 35 vorgetrocknet. Auf dem Weg zu den Ausfallbereichen der Trichtertaschen 8; 9 erfolgt eine weitere intensive Trocknung unter Luftabschluß. Die schweren Aschebestandteile 42 der Unverbrannten-Anteile 36 werden aus der Wirbelschicht 35 über den Entaschungsschlitz 23 ausgetragen und über die Entaschungsleitung 22 entascht. Zur Steuerung des Teilrauchgasstromes 37 ist es möglich, über die Verstelleinrichtung 43 den Anstellwinkel und Vertikallage der Gasleitbleche 32 zu verändern. Bei hohem Feinkornanteil der Unverbrannten-Anteile 36 wird eine kleinere Teilrauchgasmenge 37 eingestellt. Folgende Vorteile treten erfindungsgemäß auf:

- Es erfolgt die Selektierung aller Unverbrannten-Anteile,

- Inertgasbetrieb ist vollends möglich.

- Trockenmedium ist ausschließlich das Rauchgas.

- Es sind keine zusätzlichen Leistungen größeren Durchmessers erforderlich.

- Die Entsorgung erfolgt im Dampfkesselbetrieb.

- Bei nicht erforderlicher Abscheidung ist keine zusätzliche Entaschungsanlage erforderlich.

- Nutzung der vorhandenen Entaschungstrichter.

Claims (9)

1. Verfahren zur Aushaltung und Selektierung von unvollständig ausgebrannten Bestandteilen aus Brennkammeraschen, welche in Entaschungstrichtern von Brennkammern und Zügen bei mit Braunkohle befeuerten Großdampferzeugern anfällt, gekennzeichnet durch folgende Hauptmerkmale:

- die in Entaschungstrichtern der Brennkammersich ansammelnden Brennkammeraschen werden in den Entaschungsraum des Eco-Zuges überführt,

- die überführten Brennkammeraschen werden zusammen mit den im Eco-Zug anfallenden Aschen im Entaschungsraum mit Rauchgasen verwirbelt,

- die beim Verwirbeln nicht im Rauchgas suspendierte Fraktion wird ausgetragen,

- die beim Verwirbeln suspendierte Fraktion wird mit den vom Eco-Zug zum Luvo-Zug überströmenden Rauchgasen oberhalb der Trichter des Luvo-Zuges zur Beruhigung gebracht,

- die dabei sich absetzende Fraktion wird in Unterfraktionen unterteilt in entsprechenden Trichtertaschen gesammelt,

- die dabei sich nicht absetzende Fraktion wird mit den zum Luvo-Zug überströmenden Rauchgasen abgeführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß mit heißen, komprimierten Rauchgasen verwirbelt wird.

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

- zwischen Entaschungstrichter (13) der Brennkammer (1) und dem Entaschungsraum (6) des der Brennkammer (1) nachgeordneten Eco-Zuges (2) ist eine Aschetransportleitung (15) vorgesehen,

- der Entaschungsraum (6) ist mit einem eine Wirbelschicht (35) bildenden Düsenboden (11) für komprimierte Rauchgase nach unten abgeschlossen,

- der Düsenboden (11) weist über den Düsen (10) liegende seitliche Entaschungsschlitze (23) für schwere Aschebestandteile (42) auf,

- im unteren Umkehrbereich zwischen Eco-Zug (2) und Luvo-Zug (3) sind Gasleitbleche (32) zur laminaren Strömungsbeeinflussung der Rauchgasströmung (38) vorgesehen,

- der Entaschungsraum (6) für den Luvo-Zug (3) ist mit zwei oder mehr Trichtertaschen (8; 9) für sich absetzende schwerere und leichtere Anteile (40; 41) der unverbrannten Anteile (36) versehen.

4. Anordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine hinter einem Elektrofilter (7) für Rauchgase abzweigende, über ein Gebläse (17) führende und im Düsenboden (11) endende Heißgasleitung (16).

5. Anordnung nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, daß eine das Gebläse (17) umgehende Umgehungsleitung (18) vorgesehen ist.

6. Anordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen dem Düsenboden (11) vorgeschalteten Verteilkasten (12).

7. Anordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch das Vorhandensein einer im Rückraumbereich (28) des Luvo-Zuges (3) eingearbeiteten Ausbuchtung (29).

8. Anordnung nach Anspruch 3 und 7, gekennzeichnet durch Gasleitbleche (30), die die Laminarströmung im oberen Bereich der Ausbuchtung (29) begünstigen.

9. Anordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch den Trichtertaschen (8; 9) nachgeschaltete Absperrarmaturen (24; 25).