DE1526188B1 - Verfahren zur zufuehrung von kohlenstaub in fluidisiertem zustand aus einem mit belueftungseinrichtungen versehenen behaelter zu den brennleitungen einer feuerung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur steuern, wobei insbesondere bei individuell gesteuer-

Zufiihrung von Kohlenstaub in fluidisiertem Zustand ter Speisung mehrerer Brennerleitungen den einzel-

aus einem mit Belüftungseinrichtungen versehenen nen Leitungen ein gleichmäßiges Luft-Staub-Gemisch

Behälter durch querschnittsgesteuerte Stellorgane zu zufließen soll.

den Brennerleitungen einer Feuerung. 5 Diese Aufgabe wird durch die gemeinsame An-

Bei der nach diesem Verfahren arbeitenden, aus Wendung folgender an sich bekannter Maßnahmen

der deutschen Auslegeschrift 1016 397 bekannten gelöst:

Staubzuteilvorrichtung wird der Staub einem Zwi- a) der gesamte Inhalt des Kohlenstaubbehälters

schenbunker entnommen, was den Nachteil hat, daß wird fluidisiert,

die Kohlenstaubzuführung im Vergleich mit öl- oder io b) durch Füllstandsmeßgeräte und Regelung der

gasbetriebenen Feuerungen ungleichmäßig erfolgt Kohlenstaubzuführung wird der Füllstand in

und die Regelbarkeit unzureichend ist. Denselben dem Kohlenstaubbehälter auf einer konstanten

Nachteil hat die Kohlenstaubzufuhr durch Einblase- Höhe gehalten.

mühlen. Da einerseits die gesamte im Zwischenbunker be-Die Gründe für eine ungleichmäßige Zuteilung 15 findliche Kohlenstaubmenge fluidisiert ist, und da bei der Entnahme des Kohlenstaubes aus Zwischen- andererseits die Füllhöhe praktisch konstant ist, bunkern sind einerseits eine unregelmäßige Funktion lastet über den Austrittsöffnungen eine gleichbleibend der bekannten Zuteiler, andererseits ungleichmäßiges homogene und damit gleichmäßig nachdrückende Nachlaufen und ein unregelmäßiger Auslaufdruck Säule. Die pro Zeiteinheit ausfließende Menge des des Staubes im Bunker. Bei einer Auflockerung des 20 Kohlenstaubs ist dann eindeutig durch die Öffnung Staubes durch Gas haben mechanische Zuteiler einen eines beispielsweise nachgeordneten Schiebers benicht kontrollierbaren Staubschlupf. stimmbar. Unregelmäßigkeiten, welche einerseits Einblasemühlen haben die Nachteile, daß eine durch Stockungen beim Nachrücken eines nicht größere Primärluftmenge erforderlich ist, daß zwang- fluidisierten Teils der über den Austrittsöffnungen läufig die Mahlbrüden in den Kessel gelangen und 25 des Zwischenbunkers lastenden Kohlenstaubsäule daß die Verteilung der Staubmenge beim Anschluß und andererseits durch unterschiedliche Höhen der mehrerer Brenner an eine Mühle ungleichmäßig ist. Säule entstehen könnten, werden vermieden. Es ist weiterhin eine sehr genaue Regelung des Vom Niveaubehälter fließt den Düsenkammern Mahlprozesses erforderlich, die in der Praxis Schwie- eine sehr gleichmäßige, leicht regelbare Staubmenge rigkeiten bereitet. 30 zu, wobei der Auslaufdruck des Luft-Staub-Ge-Es ist eine mit Überdruck arbeitende Staubfeue- misches durch Konstanthaltung des Behälterfüllstanrung iür Gasturbinen bekannt (deutsche Auslegeschrift des konstant gehalten wird. Die Kesselregelung ge-1021643), bei der aus einer unter Atmosphärendruck schieht durch Verstellung der den Düsenkammern stehenden fluidisierten Säule eine unter Überdruck vorgeschalteten Stellorgane und arbeitet entsprechend stehende fluidisierte Säule und aus dieser die Brenner- 35 rasch. Das Staubniveau im Niveaubehälter wird über leitung gespeist werden. Die Gutzufuhr jeder der entsprechende Regelung der Mühlen konstant gebeiden fluidisierten Säulen ist füllstandsabhängig halten. Es können geringe Schwankungen in Kauf gesteuert, wobei jedoch besondere Maßnahmen zur genommen werden, so daß die Mühlenregelung ein-Konstanthaltung des Füllstandes in engen Grenzen fächer gehalten werden kann als bei Einblasemühlen, nicht vorgesehen sind. Die Betriebsluft für die fluidi- 40 Vorteilhaft wird dem Niveaubehälter eine Mischsierte Überdrucksäule wird der Förderluftleitung zum vorrichtung vorgeschaltet, so daß Zusammenset-Brenner über ein Hilfsgebläse und ein selbstregelndes Zungsschwankungen ausgeglichen werden. Dies gilt Leckventil entnommen. Die Brennstoffzufuhr zur vor allem bei der Verbrennung von Kohle mit stark Brennerleitung ist somit eine Funktion mehrerer schwankendem Aschegehalt, wie es in Zechenkraftvariabler Größen, insbesondere der Einstellung der 45 werken häufig der Fall ist. Eine solche Mischvorquerschnittsveränderlichen Stellorgane, der Füll- richtung kann zweckmäßig aus einer Mehrzahl abstandshöhe, des drehzahlabhängigen Druckgefälles wechselnd tätiger Homogenisiersilos bestehen, deren zwischen der Säule und der Brennerleitung und der Auslaßmengen vom Niveaubehälterfüllstand her von der Drehzahl und von den Regelschwankungen regelbar sind.

des Leckventils abhängigen Fördermenge der Auf- 50 Wenn mehrere Kohlenstaubquellen vorliegen (eine wirbelluft. Eine einfache Steuerung der Brennstoff- Mehrzahl von Mühlen oder eine Mehrzahl von zufuhr mit eindeutiger Abhängigkeit von nur einer Bunkern oder Bunkerauslässen), kann die Mischvor-Stellgröße und unter Einhaltung einer einfachen und richtung so ausgebildet sein, daß die Förderleitungen eindeutig vorhersehbaren Regelcharakteristik ist des- von mehreren Kohlenstaubmühlen über den Querhalb nicht möglich. An diesen Verhältnissen ändert 55 schnitt des Kohlenstaubbehälters verteilt in diese sich auch dann nichts, wenn, was bei nicht mit einmünden. Falls der Kohlenstaubbehälter eine lang-Überdruck arbeitenden Feuerungen nahe läge, die gestreckte Form aufweist, ist es vorteilhaft, von Überdrucksäule weggelassen und die mit Atmo- jeder Kohlenstaubmühle mehrere Leitungen über die sphärendruck arbeitende fluidisierte Säule direkt an Länge des Kohlenstaubbehälters verteilt in diesen den Brenner angeschlossen würde. Die bekannte 60 einmünden zu lassen.

Vorrichtung wäre im übrigen ungeeignet für die Be- Damit die Gefahr von Kohlenstaubexplosionen

Schickung mehrerer, individuell zu steuernder Brenn- praktisch ausgeschaltet ist, wird Inertgas-Zuführung

stellen. zu den oberhalb des Staubpegels in dem Niveau-

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, behälter, den Mischsilos und Förderrinnen befind-

die Zuführung von Kohlenstaub in einer eindeutig 65 liehen Räumen vorgesehen.

von einer Stellgröße abhängigen, von variablen Be- Die Erfindung wird im folgenden an Hand der

triebsbedingungen unabhängigen Weise mit einfachen in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele

Mitteln sehr genau und schnell ansprechend zu näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die isometrische Darstellung eines Niveaubehälters mit vier Brennerleitungsanschlüssen,

Fig. 2 und 3 Ansichten eines Niveaubehälters mit zwei vorgeschalteten Homogenisiersilos und

Fig. 4 einen Niveaubehälter, der von einer Mehrzahl von Mühlen gespeist wird, wobei die Schaltung schematisch angedeutet ist.

Der in F i g. 1 gezeigte Niveaubehälter 1 weist vier Trichteranschlüsse 2 zu Düsenanschlüssen 3 von Brennerleitungen 4 auf. Die Düsen 3 werden von einem Gebläse 5 über Leitungen 6 gespeist. Den Staubzulauf zu den Düsenkammern regeln Dosierwalzen?, denen vorteilhaft Schieber vorgeschaltet sind. Die Luft zur Fluidisierung des Behälterinhalts wird von einem Gebläse 8 geliefert. Es sind Auflockerungseinrichtungen 9 und 10 angedeutet.

Der Füllstand des Behälters soll innerhalb eines durch die gestrichelten Linien 11 und 12 angedeuteten Bereiches gehalten werden. Zur Messung des Füllstandes dient das Gerät 13.

Der Kohlenstaub wird von einer nicht gezeigten Mühle über eine Leitung 14 und den Zyklon 15 mit Brüdenabführung 16 zugeführt. Die Mühlen werden von dem Gerät 13 gesteuert, während die Dosierwalzen 7 zur Kesselregelung dienen. Durch die etwa konstant gehaltene Höhe des Staubpegels herrscht überall der gleiche Druck am Boden des Niveaubehälters 1. Die Dosierwalze hat eine blendenartige Öffnung. Durch entsprechende Verstellung dieser Öffnung kann eine bestimmte, in ihrer Größe einstellbare Menge pro Zeiteinheit ausfließen, die unmittelbar in die Brennerleitung 4 eingeschleust wird. Es hat sich gezeigt, daß mit dieser Anordnung bis auf ein Drittel der Brennerleistung geregelt werden kann bzw. bis zu einer Staubmenge von V21 pro Stunde.

Abgesehen von der Größe und Konstruktionseinzelheiten gleicht der Niveaubehälter in Fig. 2 dem der Fig. 1. Ihm sind zwei Homogenisiersilos20 vorgeschaltet, die wechselweise arbeiten. Sie speisen den Niveaubehälter jeweils über eine Förderrinne 21 bzw. 22, die jeweils an drei unterschiedlichen Stellen 23, 24 und 25 bzw. 26, 24 α und 27 an den Behälter 1 angeschlossen sind, so daß der Staub gleichmäßig über dessen Gesamtlänge verteilt wird.

Den pneumatischen Förderrinnen 21 und 22 sind Grobdosierwalzen 28 vorgeschaltet, die vom Füllstand im Behälter 1 her eingestellt werden. Es ist ein Rauchgasgebläse 29 vorgesehen, das zur Inertisierung der im Niveaubehälter 1, den Förderrinnen 21 und 22 und den Mischbehältern 20 oberhalb des Staubpegels liegenden Räume dient.

Die Mahlanlage beschickt abwechselnd die beiden Vorratssilos. Während der Beschickungspause eines Silos wird der in ihm befindliche Kohlenstaub nach einem bekannten Prinzip, beispielsweise dem sogenannten Quadrantenverfahren, pneumatisch homogenisiert. Aus dem mit homogenem Kohlenstaub gefüllten Silo wird mit dem Grobdosierer 28 Kohlenstaub abgezogen und über entsprechende Auslässe mit Hilfe der zugehörigen Förderrinne über die Länge des Niveaubehälters 1 verteilt. Die Öffnungszeit des Grobdosierers 28 und damit die zugeteilte Kohlenstaubmenge wird über die Meßsonde für den Staubpegel des Niveaubehälters 1 gesteuert.

Nach dem Homogenisierungsvorgang ist der Staub noch recht gut fließfähig. Während der Entleerung kann noch zusätzlich aufgelockert werden. Auf diese Weise gibt es keine Auslaufstockungen. Der Austrag und die Zuteilung aus dem Niveaubehälter 1 erfolgen in der weiter oben beschriebenen Weise.

Fig. 4 zeigt einen Niveaubehälter 1 größerer Länge mit einer Vielzahl von Anschlüssen 30 von Brennerleitungen. Die Druckluftversorgung erfolgt durch das Gebläse 31. Das fluidisierte Gut hat einen Regelfüllstand 32, eingeregelt mit Hilfe von Meßgeräten 33.

Eine Vielzahl von Zyklonen 34 speist den Niveaubehälter 1. Die Zyklone sind in Vierergruppen je einer Mühle 35 zugeordnet. Jeder Zyklon einer Gruppe mündet an einer anderen Stelle bei dem Behälter 1. So gehören beispielsweise zum Zyklon 35 α der Anschluß 36 α, zum Zyklon 35 b der Anschluß 36 b, zum Zyklon 35 c der Anschluß 36 c und zum Zyklon 35 d der Anschluß 36 d. Die Horizontalförderung übernehmen zwei mit dünnen Linien angedeutete Förderrinnen 37 und 38; die erstere von links nach rechts und die zweite von rechts nach links. Es braucht nicht für jede Förderleitung von einem Zyklon zu einer entfernt liegenden Anschlußstelle am Behälter 1 eine gesonderte Förderleitung vorgesehen zu sein. Vielmehr kann die Konstruktion vereinfacht werden, indem je eine relativ breite Förderrinne durch längsverlaufende Trennwände in mehrere Fließbetten unterteilt wird.

Die Auflockerungsluft für die Förderrinnen wird von einem Gebläse 39 über gestrichelt angedeutete Leitungen 40 geliefert.

Die strichpunktiert dargestellten, von einem Gebläse 41 kommenden Leitungen führen Rauchgas zur Inertisierung der oberen Räume im Behälter 1 und in den Förderrinnen. Die Leitungen zur Abführung des Inertgases, der Auflockerungsluft und der von den Zyklonen abgeführten Brüden sind gleichfalls strichpunktiert gezeichnet und mit der Bezugsziffer 42 versehen.

Durch die Horizontalversetzung der Anschlußstelle 36 jeder Zyklongruppe an dem Behälter 1 wird ein guter Mischeffekt erreicht, der noch durch die pneumatische Auflockerung verstärkt wird.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Zuführung von Kohlenstaub in fluidisiertem Zustand aus einem mit Belüftungseinrichtungen versehenen Behälter durch querschnittsgesteuerte Stellorgane zu den Brennerleitungen einer Feuerung, gekennzeichnet durch die gemeinsame Anwendung folgender an sich bekannter Maßnahmen:

a) der gesamte Inhalt des Kohlenstaubbehälters wird fluidisiert,

b) durch Füllstandsmeßgeräte und Regelung der Kohlenstaubzuführung wird der Füllstand in dem Kohlenstaubbehälter auf einer konstanten Höhe gehalten.

2. Vorichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleitungen von mehreren Kohlenstaubmühlen über den Querschnitt des Kohlenstaubbehälters verteilt in diesen einmünden.

3. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei langgestreckter Form des Kohlenstaubbehälters von jeder Kohlenstaubmühle mehrere Leitungen über die Länge des Kohlenstaubbehälters verteilt in diesen einmünden.

4. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise eine Mehrzahl von Staubleitungen zu den Brennern an einen gemeinsamen Kohlenstaubbehälter angeschlossen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen