DE102006035174A1

DE102006035174A1 - Thermal utilization method of green petroleum coke, involves grounding petroleum coke, which is dried over grinding unit enabling pneumatic transport, and pneumatically transported to burner unit and stored in temporary storage

Info

Publication number: DE102006035174A1
Application number: DE200610035174
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Toporissek; Ulrich Matschkewitz; Klaus Brücher
Original assignee: DAKO KOHLEN EX und IMP GmbH; DAKO KOHLEN EX-UND IMPORT GmbH
Current assignee: DAKO KOHLEN EX und IMP GmbH; DAKO KOHLEN EX-UND IMPORT GmbH
Priority date: 2006-07-29
Filing date: 2006-07-29
Publication date: 2008-01-31

Abstract

The method involves grounding petroleum coke, which is dried over a grinding unit enabling the pneumatic transport, and pneumatically transported to burner unit (1) and stored in a temporary storage. The petroleum coke is dosed under addition of secondary air, which is dynamically mixed with primary air serving as transport air and converted to hot gases, completely, in the mixed state by desired guidance into combustion chamber. The tertiary air is mixed in the combustion chamber for increasing the dwell time and equalization of temperature profile. An independent claim is also included for a burner unit for burning carbon dust.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermischen Nutzung von grünem Petrolkoks, der bei der Spaltung von Erdölfraktionen als Rückstand anfällt und nur etwa 6–14 % flüchtige Bestandteile und einen Heizwert von 30–34 GJ/t aufweist. Die Erfindung betrifft außerdem eine Brenneranlage zum Verbrennen von kohlenstoffhaltigen Stäuben mit einem sich zunächst vom Brennereingang konisch erweiternden und dann zum Brennerausgang sich wieder konisch verjüngenden Brennerraum, in den bis über den Übergang ein Primärluft und Staub zuführendes Zentralrohr mit endseitigem Strömungsumlenker hineinragt und dem ein eine Tangentialströmung erzielende Sekundärluftzuführung zugeordnet ist.The Invention relates to a process for the thermal utilization of green petroleum coke, the in the splitting of petroleum fractions as a residue accumulates and only about 6-14 % volatile Constituents and a calorific value of 30-34 GJ / t has. The invention relates Furthermore a burner system for burning carbonaceous dusts with one at first from the burner inlet widening conically and then to the burner outlet again tapering conically Burner space, in the up to over the transition a primary air and dust-feeding Central tube with end-side flow diverter protrudes and assigned to a tangential flow reaching secondary air supply is.

Petrolkoks entsteht beim Cracken von Erdölfraktionen. Er zeichnet sich durch einen niedrigen Aschegehalt aus. Roher Petrolkoks wird bei etwa 1.300°C calciniert und kann dann zur Herstellung von Anoden oder auch in Stahlwerken und Gießereien zum Aufkohlen verwendet werden. Wegen des geringen Heizwertes ist der Einsatz von grünem Petrolkoks in Industrieöfen und ähnlichen Anlagen sehr stark eingegrenzt. Man hat versucht, mit Hilfe von verschiedenen Verfahren den Einsatzbereich dieses grünen Petrolkokses zu verbessern. Aus der allgemeinen Technik, insbesondere dem Verbrennen von Kohlenstaub ist es bekannt, Kohlenstaubbrenner so auszubilden, dass der Kohlenstaub mit Hilfe von Luft in einer axialen Führung zugeführt wird, während in der Brennkammerwand tangentiale Sekundärluftleitungen angeordnet sind bzw. deren Mündungen, über die die Sekundärluft in axialer schraubenlinienförmiger Führung die Staubzuführung umschließt und so die Aufenthaltszeit im Brenner erhöht ( US-A-1 910 735 , DE-25 27 618 A1 ). Abgesehen davon, dass es sich hier um reinen Kohlenstaub, also nicht um Petrolkoks handelt, ist bei diesen bekannten Kohlenstaubbrennern von Nachteil, dass sie sehr starken Schwankungen, abhängig vom Feuchtigkeitsgehalt der Kohle, von den flüchtigen Bestandteilen und Ähnlichem unterworfen sind und daher ein Dauerbetrieb nur schwierig möglich ist.Petroleum coke is formed when cracking petroleum fractions. It is characterized by a low ash content. Crude petroleum coke is calcined at about 1300 ° C and can then be used for the production of anodes or in steel mills and foundries for carburizing. Due to the low calorific value, the use of green petroleum coke in industrial furnaces and similar systems is very limited. Attempts have been made to improve the field of application of this green petroleum coke by means of various processes. From the general art, in particular the burning of pulverized coal, it is known to form pulverized coal burners so that the coal dust is supplied by means of air in an axial guide, while in the combustion chamber wall tangential secondary air ducts are arranged or their mouths through which the secondary air in axial helical guide surrounds the dust supply and thus increases the residence time in the burner ( US-A-1 910 735 . DE-25 27 618 A1 ). Apart from the fact that this is pure coal dust, not petroleum coke, is disadvantageous in these known pulverized coal burners that they are subject to very large fluctuations, depending on the moisture content of the coal, of the volatile components and the like and therefore a continuous operation only difficult is possible.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Brenneranlage zu schaffen, mit denen eine wirtschaftliche thermische Nutzung von Petrolkoks möglich ist.Of the The invention is therefore based on the object, a method and a Burner system to create, with which an economical thermal use of petroleum coke possible is.

Die Aufgabe wird verfahrensgemäß dadurch gelöst, dass der Petrolkoks auf eine den pneumatischen Transport ermöglichende Staubfeinheit gemahlen und getrocknet wird, zur Brenneranlage pneumatisch transportiert und gegebenenfalls zwischengelagert und dann dosiert unter Zugabe von Sekundärluft mit dieser und der als Transportluft dienenden Primärluft dynamisch vermischt und in diesem Mischzustand vollständig oder zumindest weitgehend vollständig durch gezielte Führung im Brennerraum zu Heißgasen umgesetzt wird, wobei zur Erhöhung der Verweilzeit und Vergleichmäßigung des Temperaturprofils im Brennerraum Tertiärluft zugemischt wird.The The object is achieved according to the method that Petroleum coke on a pneumatic transport enabling Dust fineness is ground and dried, to the burner system pneumatically transported and optionally stored and then dosed with the addition of secondary air dynamically with this and the primary air serving as transport air mixed and in this mixed state completely or at least largely Completely through targeted leadership in the burner room to hot gases being implemented, whereby to increase the residence time and homogenization of the Temperature profile in the burner chamber tertiary air is added.

Mit einem derartigen Verfahren ist es nun möglich, Petrolkoks mit brennstofftechnisch ungünstigen Merkmalen so zu verarbeiten, dass eine vorteilhafte wirtschaftlich technische Nutzung des grünen Petrolkokses möglich wird. Der so anfallende Petrolkoks wird auf den pneumatischen Transport zugeschnitten aufbereitet und kann dann nicht nur pneumatisch gut transportiert, sondern auch in der Brenneranlage optimal in Heißgas umgewandelt werden, das dann für die verschiedensten Zwecke eingesetzt werden kann. Durch geschickte und gezielte Zugabe von Primärluft und Sekundärluft und dann der Tertiärluft erreicht man nicht nur eine entsprechend gezielte Führung im Brennerraum, sondern auch eine gezielte Erhöhung der Verweilzeit und Vergleichmäßigung des Temperaturprofils unter gleichzeitiger Senkung des Stickoxydgehaltes im Rauchgas. Das Rauchgas bzw. Heißgas kann dann zum Beheizen von Ringschachtöfen in der Kalk- und Dolomitindustrie, zum Beheizen von Glasschmelzwannen, in Anlagen zum Trocknen/Kalzinieren von mineralischen Rohstoffen wie Sand und Ton oder in Anlagen zum Trocknen/Kalzinieren von festen Brennstoffen wie Kohle, Koks und Anthrazit vorteilhaft eingesetzt werden.With Such a method, it is now possible, petroleum coke with fuel technology unfavorable To process characteristics so that an advantageous economical technical use of green petroleum coke possible becomes. The resulting petroleum coke is on the pneumatic transport Tailored and then not only pneumatically good transported, but also optimally converted into hot gas in the burner system that will be for then can be used for a variety of purposes. By skillful and targeted addition of primary air and secondary air and then the tertiary air one does not reach only a correspondingly directed guidance in the Burner space, but also a targeted increase in residence time and homogenization of the Temperature profile while reducing the nitrogen oxide content in the flue gas. The flue gas or hot gas can then be used for heating of ring shaft kilns in the limestone and dolomite industry, for heating glass melting tanks, in plants for drying / calcining mineral raw materials such as Sand and clay or in equipment for drying / calcining solid Fuels such as coal, coke and anthracite are used advantageously become.

Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Petrolkoks auf 5 % R 63 μm aufgemahlen und auf eine Restfeuchte < 2 % getrocknet wird. Bei einem Restgehalt von 5 % über R 63 μm ist ein einwandfreier pneumatischer Transport möglich, ebenso bei einer Restfeuchte < 2 %. Ein solches Material, d.h. ein so aufbereiteter Petrolkoks wird dann nicht nur pneumatisch gefördert, sondern auch pneumatisch in den Brennerraum hineinbefördert, wo er mit Sekundärluft und Tertiärluft angereichert und als ein so ausgebildetes Mischgut dann auch gut verbrannt werden kann. Die hochwertigen Heißgase können dann wie weiter oben geschildert weiter verwendet werden.To appropriate training The invention provides that the petroleum coke is ground to 5% R 63 microns and a residual moisture <2 % is dried. At a residual content of 5% above R 63 μm is a perfect pneumatic transport possible, also with a residual moisture <2%. Such a material, i. a petroleum coke treated in this way becomes then not only pneumatically conveyed, but also pneumatically conveyed into the combustion chamber, where it is with secondary air and Enriched tertiary air and then burned as a well-formed mix well can. The high quality hot gases can then continue to be used as described above.

Um die erwähnte tangentiale Rückführung und weitere Führung des aufgemahlenen und getrockneten Petrolkoks im Brennerraum sicherzustellen, ist vorgesehen, dass der Petrolkoks nach dem Mahlen und Trocknen mit der Primärluft mit 20–30 m/s über ein Zentralrohr in den Brennerraum geblasen und am Rohrausgang umgelenkt und mit der Primär- und Sekundärluft vermischt wird. Dieses Staub-Luft-Gemisch eignet sich dann bestens um dieses problematische Gut wirksam zu verbrennen und weiterzuverarbeiten. Insgesamt wird dabei etwa 9 m³/kg (stöchiometrisch) an Verbrennungsluft in Form von Primär-, Sekundär- und Tertiärluft zugegeben, um den erwähnten angestrebten Erfolg zu erzielen.To ensure the mentioned tangential feedback and further guidance of the ground and dried petroleum coke in the burner chamber, it is provided that the petroleum coke blown after grinding and drying with the primary air at 20-30 m / s via a central tube in the burner chamber and deflected at the tube outlet and is mixed with the primary and secondary air. This dust-air mixture is then ideally suited to efficiently burn and process this problematic good. A total of approximately 9 m ³ / kg (stoichiometric) of combustion air in the form of primary, secondary and tertiary air is added in order to achieve the mentioned desired success len.

Die intensive Vermischung des Petrolkoksstaubes mit der Verbrennungsluft, d.h. also insbesondere der Primär- und Sekundärluft erreicht man dadurch, dass der aufbereitete Petrolkoksstaub zu einem Großteil in axialer Richtung zum Brennereingang zurückgeführt wird. Wie schon erwähnt wird dies dadurch erreicht, dass am Rohrausgang des Zentralrohres das Gemisch aus Primärluft und Petrolkoksstaub so umgelenkt wird, dass es im Wesentlichen zum Brennereingang zurückströmt und zwar natürlich außerhalb dieses Zentralrohres, um dann wieder umgeleitet und mit der Sekundärluft zusammen im Gemisch in den eigentlichen Brennerraum hineingebracht zu werden.The intensive mixing of petroleum coke dust with the combustion air, i.e. in particular the primary and secondary air This is achieved by the fact that the processed petcoke dust to a large part is returned in the axial direction to the burner inlet. As already mentioned this will be achieved in that at the pipe outlet of the central tube, the mixture from primary air and petcoke dust is deflected so that it is essentially for Burner entrance flows back, and of course outside This central tube, then diverted again and together with the secondary air to be introduced in the mixture into the actual burner space.

Die gezielte Führung und Mischung von Verbrennungsluft und Petrolkoksstaub wird insbesondere auch dadurch sichergestellt, dass die Sekundärluft rotierend und mit hoher Geschwindigkeit vom Brennereingang aus eingeblasen und mit der Primärluft und dem Petrolkoksstaub vermischt wird. Die Einleitung der Sekundärluft erfolgt tangential, sodass eine rotierende Strömung erfolgt, um so die Führung und Vermischung abzusichern.The targeted leadership and mixing of combustion air and petroleum coke dust in particular also ensured by the secondary air rotating and high Speed injected from the burner inlet and with the primary air and the petroleum coke dust is mixed. The introduction of the secondary air takes place tangential so that a rotating flow takes place so as to guide and mix secure.

Der gesamte Verbrennungsprozess wird dadurch optimiert und abgesichert, dass bei extrem schlecht ausbrennenden Partikeln oder anderen brennstofftechnischen oder verfahrensbedingten Umständen oder zur Unterstützung des Brennprozesses immer Tertiärluft vor dem Brennerausgang in den Brennerraum eingedüst wird. Auch dieses Eindüsen der Tertiärluft erfolgt tangential und damit die Rotation unterstützend, sodass damit wie auch angestrebt, die Verweilzeit innerhalb der Brennerkammer weiterhin erhöht und der Brennprozess insgesamt verbessert werden kann. Während der erste Teil des Brennerraums quasi als Diffusor wirkt, ist der düsenförmig auslaufende weitere Teil des Brennerraums ein den Brennprozess unterstützender Bereich.Of the entire combustion process is thereby optimized and secured, that with extremely bad burning particles or other fuel technical or procedural circumstances or for support the firing process always tertiary air is injected into the burner space in front of the burner outlet. Also this injection of the tertiary air takes place tangentially and thus supports the rotation, so that thus, as well as desired, the residence time within the burner chamber continues elevated and the overall burning process can be improved. During the first part of the burner chamber acts as a kind of diffuser, is the nozzle-like expiring further part of the burner space a the burning process supportive Area.

Brenneranlagen zum Verbrennen von kohlenstoffhaltigen Stäuben sind wie weiter vorne erläutert grundsätzlich bekannt. Dabei zeichnen sich diese kohlenstoffhaltigen Stäube, d.h. also insbesondere Kohlenstaub dadurch aus, dass sie einen relativ hohen Heizwert aufweisen, sodass die mit Primär- und Sekundärluft angereicherte Verbrennungsluft in der Regel ausreicht, um diese Materialien wirksam zu verbrennen. Um auch den problematischen Petrolkoks wirksam zu Heißgasen umsetzen zu können, sieht die Erfindung vor, dass dem Brennerraum eine Mahl- und Trocknungsanlage für Petrolkoks vorgeordnet und über ein pneumatisches Transportsystem damit verbunden ist, dass dem Transportsystem ein Zwischenverdichter zuschaltbar ist und dass jenseits des Übergangs brennerausgangsseitig gestuft Tertiärluft einführende Tangentialdüsen angeordnet sind. Ein solches Verfahren dient zur Verwirklichung des Verfahrens nach den vorher genannten Verfahrensansprüchen, wobei über die Mahl- und Trocknungsanlage und das dann nachfolgende pneumatische Transportieren des Petrolkokses bereits ein Gemisch zur Verfügung steht, das in den Brennerraum hineintransportiert werden kann, um dort mit Sekundärluft, die entsprechend eingeführt wird, vermischt und dann verbrannt zu werden, wobei im zweiten Teil des Brennerraums gestuft Tertiärluft hineingedüst wird, um so eine möglichst vollständige Umsetzung des Petrolkokses in Heißgas zu erreichen. Wie schon weiter vorne erwähnt, wird durch die entsprechende Aufarbeitung und dann den Transport des Petrolkokses ein Gemisch zur Verfügung gestellt, das nicht nur gut transportiert, sondern auch zwischengelagert, dann weitertransportiert und schließlich verbrannt werden kann. Der Zwischenverdichter kann irgendwo im Transportsystem zwischengeschaltet werden, insbesondere dann, wenn der gemahlene und getrocknete Petrolkoks zwischengelagert worden ist.burner systems for burning carbonaceous dusts are like ahead explained in principle known. These carbonaceous dusts, i. So in particular coal dust characterized in that they are a relative high calorific value, so that the enriched with primary and secondary air Combustion air is usually sufficient to make these materials effective to burn. To be effective also the problematic petroleum coke hot gases to be able to implement sees the invention that the burner room a grinding and drying plant for petroleum coke upstream and above a pneumatic transport system is associated with that Transport system an intermediate compressor is switchable and that beyond the transition Tertiary air introducing tangential nozzles arranged on the burner outlet side are. Such a method is used to implement the method according to the aforementioned method claims, wherein on the Grinding and drying plant and then the subsequent pneumatic Transporting the petroleum coke already a mixture is available, which can be transported into the burner room to get there with secondary air, who introduced accordingly is mixed and then burned, in the second part of the Burner space grades tertiary air is injected, as much as possible full Implementation of petroleum coke in hot gas to achieve. Like on mentioned above, is through the appropriate work-up and then the transport of petroleum coke provided a mixture that was not only good transported, but also stored temporarily, then further transported and finally can be burned. The intermediate compressor can be anywhere in the transport system be interposed, especially if the ground and dried petroleum coke has been stored.

Die Diffusorwirkung am Eingang des Brennerraums wird dadurch erreicht, dass der am Zentralrohr brennerseitig angeordnete Strömungsumlenker als konkav geformte halbrunde Linse ausgebildet ist. Damit erreicht man, dass das Gemisch aus Primärluft und Petrolkoksstaub annähernd ganz an der Linse umgeleitet, also am Strömungsumlenker umgeleitet und wieder in Richtung Brennereingang zurückströmt, wo das Gemisch mit der einströmenden Sekundärluft in Verbindung kommt und über diese dann in den zweiten Bereich des Brennerraums hineingeführt wird, wo über die Tangentialdüsen Tertiärluft zugeführt wird. Die halbrunde Linse bzw. der besonders ausgeführte Strömungsumlenker soll und erreicht die gewünschte intensive Vermischung mit der Sekundärluft und natürlich auch mit der eigentlichen Primärluft. Weiter vorn ist darauf hingewiesen worden, dass an Primär-, Sekundär- und Tertiärluft insgesamt rund 9 m³/kg Verbrennungsluft zugeführt wird, wobei die Aufteilung zwischen Primär-, Sekundär- und Tertiärluft den Gegebenheiten entsprechend eingestellt werden kann. In der Regel liegt sie bei je etwa einem Drittel.The diffuser effect at the entrance of the burner chamber is achieved in that the burner arranged on the central side of the flow deflector is designed as a concave semi-circular lens. This ensures that the mixture of primary air and petroleum coke approximately diverted to the lens, ie redirected at the flow deflector and flows back toward the burner inlet, where the mixture with the incoming secondary air comes into connection and then led into this over the second area of the burner chamber where tertiary air is supplied via the tangential nozzles. The semicircular lens or the specially designed flow deflector should and achieves the desired intensive mixing with the secondary air and of course with the actual primary air. Earlier it has been pointed out that at primary, secondary and tertiary air a total of about 9 m ³ / kg combustion air is supplied, the division between primary, secondary and tertiary air can be adjusted according to the circumstances. As a rule, it is about one third each.

Nach einer weiteren Ausbildung ist es auch denkbar, dass der Strömungsumlenker als vertikale Prallplatte ausgeführt ist. Da die Primärluft mit dem Petrolkoksstaub immerhin mit 20–30 m/s eingeleitet wird, wird wie gewünscht ein Großteil des Gemisches wieder in Richtung Brennereingang zurückgeführt. Dabei kann dieses Rückführen gezielt dadurch unterstützt werden, dass dem Strömungsumlenker die Umlenkung unterstützende oder gar bewirkende Luftdüsen zugeordnet sind. Dies ist insbesondere bei einer vertikalen Prallplatte von Vorteil, weil dann mit der Rückführung des Gemisches aus Petrolkoksstaub und Primärluft im Bereich des Brennereingangs die gewünschte intensive Durchmischung erfolgen kann. Die für diese Luftdüsen benötigte Verbrennungsluft kann von der Sekundärluftzuleitung abgezweigt werden.According to a further embodiment, it is also conceivable that the flow deflector is designed as a vertical baffle plate. Since the primary air is introduced with the petcoke dust after all with 20-30 m / s, as desired, a large part of the mixture is returned to the burner inlet. In this case, this recycling can be specifically supported by the fact that the flow deflector associated with the deflection supporting or even causing air nozzles. This is particularly advantageous in the case of a vertical baffle plate, because then with the return of the mixture of petcoke dust and primary air in the region of the burner inlet, the desired intensive mixing can follow. The combustion air required for these air nozzles can be diverted from the secondary air supply line.

Die Rückführung im Bereich der Linse bzw. hinter der Linse oder dem Strömungsumlenker kann dadurch verbessert werden, dass die Linse eine den Reibwiderstand verringernde Beschichtung aufweist. Diese Beschichtung hat außerdem den Vorteil, dass die Standzeiten dieser Strömungsumlenker erhöht und dass die Gefahr des Eintragens von irgendwelchen Metallteilen dadurch verringert wird. Vorteilhaft dabei ist insbesondere, dass die gewünschte Diffusorwirkung so unterstützt wird.The Repatriation in the Area of the lens or behind the lens or the flow deflector can be improved by the lens a friction resistance having decreasing coating. This coating also has the Advantage that increases the service life of these flow deflectors and that the risk of entering any metal parts through it is reduced. It is advantageous in particular that the desired diffuser effect so supported becomes.

Eine weitere Unterstützung der Diffusorwirkung erreicht man erfindungsgemäß dadurch, dass die Beschichtung der Linse die Staubverteilung bewirkende, zumindest aber unterstützende Verteilungskanäle aufweist. Diese Verteilungskanäle können dabei so geformt sein, dass das Primärluft/Petrolkoksstaubgemisch eine andere Drehung erhält, als die brennereingangsseitig eingeführte Sekundärluft. Die Sekundärluftzuführung ist gemäß der Erfindung so ausgebildet, dass sie eine tangentiale Strömung bewirkend ausgeführt ist. Obwohl beide Strömungen in gewisser Hinsicht in unterschiedlichen Höhen erfolgen, erfolgt doch die gewünschte Durchmischung und Vergleichmäßigung so gezielt, dass eine anschließende Verbrennung damit optimiert wird.A further assistance the diffuser effect is achieved according to the invention in that the coating the lens has the dust distribution causing, but at least supporting distribution channels. These distribution channels can be shaped so that the primary air / Petrolkoksstaubgemisch gets another turn when the burner input side introduced Secondary air. The secondary air supply is according to the invention designed so that it is designed to effect a tangential flow. Although both currents in some ways at different heights, it does happen the desired Mixing and homogenization so specifically, that one subsequent Incineration is optimized.

Die in derartigen Mahl- und Trocknungsanlagen eingesetzten Siebeinheiten weisen eine gleiche Lochung auf. Hier vorgesehen ist, dass der Mahl- und Trocknungsanlage eine Siebeinheit mit R 63 μm-Sieben zugeordnet ist, d.h. der entstehende Petrolkoksstaub weist nach Passieren der Siebe eine Körnung von im Wesentlichen 63 μm und weniger auf. Er eignet sich so für die pneumatische Förderung und eben auch die gezielte Verbrennung zu Heißgasen.The Sieve units used in such grinding and drying systems have the same perforation. It is provided here that the grinding and drying unit is associated with a screening unit with R 63 μm sieves, i. the resulting petroleum coke dust has one after passing through the sieves Grain of essentially 63 μm and less up. It is thus suitable for pneumatic conveying and also the targeted combustion to hot gases.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass ein Verfahren und eine Anlage geschaffen ist, mit der grüner Petrolkoks gezielt mit der Verbrennungsluft zu für weitere Ofenprozesse erforderlich Heißgase umgesetzt werden kann. Damit wird der ansonsten kaum für Industrieanlagen geeignete Petrolkoks nun als Ersatz für Erdgas oder Ähnliches einsetzbar, wobei dies vor allem dadurch erreicht wird, dass der Petrolkoks sehr weit aufgemahlen und dabei getrocknet und so pneumatisch förderbar wird. Derartige grüne Petrolkokse haben in der Regel einen Wassergehalt von 6–12 %, einen Aschegehalt von < 1 %, flüchtige Bestandteile von 6–14 %, einen Schwefelgehalt von 1–7 % und einen Heizwert von 30–32,6 GJ/t. Schon diese Aufzählung der brennstofftechnischen Merkmale zeigt, dass es sich um einen problematischen Rohstoff handelt, der aber mit Hilfe des Verfahrens und der Brenneranlage vorteilhaft und wirksam in Heißgas umgewandelt wird, das dann für die unterschiedlichsten Ofenprozesse eingesetzt werden kann. Dabei handelt es sich vor allem um das Beheizen von Ringschachtöfen in der Kalk- und Düngemittelindustrie, sowie das Beheizen von Glasschmelzwannen. Das Heißgas kann aber auch in anderen Bereichen Erdgas und ähnliche Brennstoffe ersetzend eingesetzt werden.The Invention is characterized in particular by the fact that a method and a plant is created, with the green petroleum coke targeted with the combustion air for more furnace processes required hot gases can be implemented. This is the otherwise hardly for Industrial plants suitable petroleum coke now as a substitute for natural gas or similar can be used, this is achieved primarily by the fact that the Petroleum coke was milled very wide and thereby dried and so pneumatic pumpable becomes. Such green Petroleum cokes usually have a water content of 6-12%, one Ash content of <1 %, volatile Ingredients of 6-14 %, a sulfur content of 1-7 % and a calorific value of 30-32.6 GJ / t. Already this list the fuel technical features shows that it is a problematic raw material, but with the help of the process and the burner system advantageously and effectively converted into hot gas then that will be for the most diverse furnace processes can be used. there is mainly the heating of annular shaft kilns in the lime and fertilizer industry, as well as the heating of glass melting tanks. The hot gas can but also in other areas replacing natural gas and similar fuels be used.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:Further Details and advantages of the subject invention arise from the following description of the accompanying drawings, in which preferred embodiment presented with the necessary details and individual parts is. Show it:

1 ein vereinfachtes Verfahrensschema, 1 a simplified process scheme,

2 eine vergrößerte Wiedergabe des Kerns der Brenneranlage, 2 an enlarged view of the core of the burner system,

3 einen Schnitt durch einen Strömungsumlenker und 3 a section through a flow deflector and

4 eine Draufsicht auf die Vorderseite eines Strömungsumlenkers. 4 a plan view of the front of a flow deflector.

Eine Brenneranlage 1 ist in 1 dargestellt, wobei der Petrolkoks zunächst im Petrolkoksbunker 4 vorgehalten ist und von diesem in die Mahl- und Trocknungsanlage 2 geleitet wird. Unter Zugabe von Heißgas oder Ähnlichem erfolgt hier die Trocknung des Petrolkokses und gleichzeitige Zerkleinerung. Dabei kann es sich um Walzenschüsseln-, Kugel-Kugelringmühlen, Pendel-Stabmühlen, Prallmühlen oder ähnliche Aggregate handeln, die in der Lage sind, durch geeignete Mahltechnik und Sichtung die für die Verbrennung erforderliche Mahlfeinheit von 5 % R 63 μm zu erreichen. Der Mahl- und Trocknungsanlage 2 ist eine Siebeinheit 3 oder eine Sichteranlage zugeordnet, in der die Trennung bzw. Überprüfung der Mahlfeinheit erfolgt. Über ein pneumatisches Transportsystem 5 gelangt dann das Staub-Luft-Gemisch gegebenenfalls über einen Zwischenverdichter 6 in eine Zwischenbunker 7 oder direkt in den Brennerraum 10. Mit 9 ist die Brennerflamme bezeichnet und mit 8 der nachgeordnete Kesselraum, in dem die Heißgase weiter verarbeitet werden.A burner plant 1 is in 1 shown, wherein the petroleum coke first in Petrolkoksbunker 4 is held and of this in the grinding and drying plant 2 is directed. With the addition of hot gas or the like, the drying of the petroleum coke and simultaneous comminution takes place here. These may be Walzenschüsseln-, ball-ball mill mills, pendulum rod mills, impact mills or similar aggregates, which are able to achieve by suitable grinding technique and sighting required for the combustion fineness of 5% R 63 microns. The grinding and drying plant 2 is a sieve unit 3 or assigned to a classifier, in which the separation or verification of the grinding fineness takes place. Via a pneumatic transport system 5 If necessary, then the dust-air mixture passes through an intermediate compressor 6 in an intermediate bunker 7 or directly into the burner room 10 , With 9 is the burner flame designated and with 8th the downstream boiler room, in which the hot gases are processed further.

Der Zwischenverdichter 6 kann auch den Zwischenbunkern 7, 7' nachgeordnet werden, um so ein Luft-Staub-Gemisch zu erzeugen und in Richtung Brennerraum 10 zu transportieren. In den Brennerraum 10 führt vom Brenner 11 her ein Zentralrohr 15, das im Bereich des Übergangs 16 einen Strömungsumlenker 17 aufweist. Über diesen Strömungsumlenker 17 wird das Primärluft/Petrolkoksstaubgemisch umgelenkt und wieder in Richtung Brennereingang 11 zurückgeführt. Dort erfolgt die Sekundärluftzuführung 12 und zwar mit einem tangentialen Einsatz 13, um so eine bestimmte und gezielte Führung und Durchmischung von Luft und Staub zu gewährleisten.The intermediate compressor 6 can also use the intermediate bunkers 7 . 7 ' be subordinated, so as to produce an air-dust mixture and towards the burner chamber 10 to transport. In the burner room 10 leads from the burner 11 fro a central tube 15 that is in the area of transition 16 a flow deflector 17 having. About this flow deflector 17 the primary air / petroleum coke dust mixture is deflected and again in the direction of the burner inlet 11 recycled. There, the secondary air supply takes place 12 with a tangential insert 13 . so as to ensure a specific and targeted guidance and mixing of air and dust.

2 zeigt den Kernbereich der eigentlichen Brenneranlage 1 mit dem Brennerraum 10. Die Darstellung verdeutlicht, dass dieser Brennerraum 10 bis zum Übergang 16 sich konisch erweiternd ausgebildet ist, um dann düsenförmig sich konisch bis zum Brennerausgang 27 wieder zu verjüngen. Am Brennereingang 11 erfolgt die Sekundärluftzuführung 12. Gezeigt ist hier auch der tangentiale Ansatz 13, über den erreicht wird, dass sich die angedeutete Tangentialströmung 25 ergibt, die bis zum Eingang in den Kesselraum 8 weiter erhalten bleibt. Hierzu dienen die hinter dem Übergang 16 angeordneten Tangentialdüsen 26, 28, über die Tertiärluft zugeführt wird. Die Tertiärluftversorgung ist mit 29 bezeichnet und es ist auch angedeutet, dass es sich hier um einen Abzweig aus der Sekundärluftversorgung handelt. Diese Tangentialdüsen 26, 28 sind so angeordnet, dass sie gestuft die Tertiärluft zuführen und zwar ebenfalls tangential, um so die Tangentialluftführung bzw. Tangentialströmung 25 noch möglichst weit zu unterstützen. 2 shows the core area of the actual burner system 1 with the burner room 10 , The illustration clarifies that this burner space 10 until the transition 16 is conically widening formed to then nozzle-shaped conical up to the burner output 27 rejuvenate again. At the burner entrance 11 the secondary air supply takes place 12 , Shown here is the tangential approach 13 , over which is reached, that the indicated Tangentialströmung 25 that gives up to the entrance to the boiler room 8th remains intact. This is served by the behind the transition 16 arranged tangential nozzles 26 . 28 through which tertiary air is supplied. The tertiary air supply is with 29 and it is also indicated that this is a branch from the secondary air supply. These tangential nozzles 26 . 28 are arranged so that they supply the tertiary air in a stepped manner, and likewise tangentially, in order to produce the tangential air flow or tangential flow 25 to support as far as possible.

Am Ende des Zentralrohres 15 ist ein Strömungsumlenker 17 angeordnet. 2 verdeutlicht, dass dadurch das Gemisch aus Primärluft und Petrolkoksstaub in Richtung Brennereingang 11 zurückgeleitet wird. Diese Rückströmung ist mit 24 bezeichnet. Die Tangentialströmung 25 umfasst in gewisser Hinsicht diese Rückströmung 24, wobei eine gezielte Durchmischung im Außenbereich erfolgt, sodass eine stark mit Luft angereicherte Staubmenge durch den Brennerraum 10 streicht und in die Brennerflamme 9 übergeht.At the end of the central tube 15 is a flow diverter 17 arranged. 2 clarifies that this causes the mixture of primary air and petroleum coke dust in the direction of the burner inlet 11 is returned. This backflow is with 24 designated. The tangential flow 25 In a sense, this includes backflow 24 , whereby a purposeful mixing takes place in the outer area, so that a highly enriched with air dust through the burner chamber 10 strokes and into the burner flame 9 passes.

Der Strömungsumlenker 17 kann die Form einer einfachen Platte oder einer Linse 18 aufweisen, wobei nach 3 rundum Luftdüsen 19, 20 angeordnet sein können, um so das Gemisch aus Petrolkoksstaub und Primärluft gezielt insgesamt zurückzuführen, zumindest aber sehr weitgehend. Auf der Innenseite dieser Linse 18 oder des Strömungsumlenkers 17 allgemein ist eine besondere Beschichtung 21 aufgebracht, die nach 4 von einem Kegel 23 ausgehend in Verteilungskanäle 22 übergeht. Diese Verteilungskanäle 22 geben dem Primärluft/Petrolkoksstaubgemisch einen gewissen Drall, sodass dieser vorzugsweise entgegengesetzt der Tangentialströmung 25 in Richtung Brennereingang 11 zurückgeführt wird.The flow deflector 17 can be the shape of a simple plate or a lens 18 have, after 3 all around air nozzles 19 . 20 may be arranged so as to specifically reduce the mixture of petcoke dust and primary air in total, but at least very largely. On the inside of this lens 18 or the flow diverter 17 general is a special coating 21 applied, after 4 from a cone 23 starting in distribution channels 22 passes. These distribution channels 22 give the primary air / Petrolkoksstaubgemisch a certain twist, so this is preferably opposite to the tangential flow 25 in the direction of the burner entrance 11 is returned.

Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen.All mentioned features, including the drawings to be taken alone, are considered alone and in combination as essential to the invention.

Claims

A method for the thermal utilization of green petroleum coke, which is obtained as a residue in the cleavage of petroleum fractions and only about 6-14% volatiles and a calorific value of 30-34 GJ / t, characterized in that the petcoke on a pneumatic transport enabling Dust fineness is ground and dried, pneumatically transported to the burner system and optionally stored and dosed with the addition of secondary air with this and serving as transport air primary air dynamically mixed and in this mixed state completely or at least largely completely by targeted guidance in the burner chamber is converted to hot gases, said To increase the residence time and homogenization of the temperature profile in the burner chamber tertiary air is added.

Method according to claim 1, characterized in that that the petroleum coke to 5% R 63 microns ground and a residual moisture <2 % is dried.

Method according to claim 1, characterized in that that the petroleum coke after milling and drying with the primary air with 20-30 m / s over a central tube is blown into the burner chamber and deflected at the pipe outlet and with the primary and secondary air is mixed.

Method according to claim 3, characterized that the processed petroleum coke dust is largely in axial direction is returned to the burner inlet.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the secondary air rotating and blowing at high speed from the burner inlet and with the primary air and the petroleum coke dust is mixed.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that extremely bad burning particles or other fuel-related or process-related circumstances or for support the firing process always tertiary air is injected into the burner space in front of the burner outlet.

Method according to Claim 6, characterized that the tertiary air supporting the rotation tangentially injected into the burner chamber becomes.

Burner system for burning carbon-containing dusts with a first of the burner input ( 11 ) conically widening and then to the burner outlet ( 27 ) again conically tapered burner space ( 10 ), in the above about Crossing ( 16 ) a primary air and dust supplying central pipe ( 15 ) with end-side flow deflector ( 17 ) and a tangential flow ( 25 ) Achieving secondary air supply ( 12 ), characterized in that the burner space ( 10 ) a grinding and drying plant ( 2 ) for petroleum coke and via a pneumatic transport system ( 5 ) associated with the transport system ( 5 ) an intermediate compressor ( 6 ) is switchable and that beyond the transition ( 16 ) burner outlet side stepped tertiary air introducing tangential nozzles ( 26 . 28 ) are arranged.

Burner system according to claim 8, characterized in that the 15 ) on the burner side arranged flow deflectors ( 17 ) as a concave semi-circular lens ( 18 ) is trained.

Burner system according to claim 8, characterized in that the flow deflector ( 17 ) is designed as a vertical baffle plate.

Burner system according to claim 8 or one of the subsequent claims, characterized in that the flow deflector ( 17 ) the deflection assisting or even causing air nozzles ( 19 . 20 ) assigned.

Burner installation according to one of the preceding claims, characterized in that the lens ( 18 ) a friction-reducing coating ( 21 ) having.

Burner installation according to one of the preceding claims, characterized in that the coating ( 21 ) the dust distribution causing, but at least supporting distribution channels ( 22 ) having.

Burner system according to one of the preceding claims, characterized in that the secondary air supply ( 12 ) a tangential flow ( 25 ) is formed effecting.

Burner installation according to one of the preceding claims, characterized in that the grinding and drying plant ( 2 ) a sieve unit ( 3 ) with R 63 μm sieves.