DE19500364C1 - Verfahren zur elektrostatischen Behandlung von Brüden aus einem Trockner zur Trocknung von Braunkohle in einem dem Trockner unmittelbar nachgeschalteten vertikal angeordneten elektrostatischen Abscheider - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur elektrostatischen Behandlung von Brüden aus einem Trockner zur Trocknung von Braunkohle in einem dem Trockner unmittelbar nachgeschalteten vertikal angeordneten elektrostatischen Abscheider, bei dem Wasser in feinverteilter Form in den elektrostatischen Abscheider eingesprüht wird.

Verfahren zur elektrostatischen Behandlung von Brüden aus einem Trockner zur Trocknung von Braunkohle in einem vertikal angeordneten elektrostatischen Abscheider sind bekannt. In der DD 2 71 464 A1 wird ein Verfahren zum Betreiben von elektrostatischen Abscheidern für die Reinigung der Brüden von Trocknern für Braunkohle beschrieben, bei dem die Brüden durch ein elektrisches Feld zwischen Elektroden, an denen eine Gleichspannung anliegt, geführt werden und die in den Brüden befindlichen Braunkohlepartikeln an der positiv geladenen Elektrode niedergeschlagen werden. Bei diesem Verfahren ist vorgesehen, daß frühestens in der letzten Phase des Leerfahrens des Trockners Wasser in feinverteilter Form in den Abscheider eingesprüht wird. Das Wasser wird dabei in vorteilhafter Weise am Kopf des elektrostatischen Abscheiders über dem elektrostatischen Abscheidefeld in den elektrostatischen Abscheider eingebracht und über ein Düsenrohr einem Sprühkopf zugeführt. Obwohl ein Teil des in den Abscheider eingebrachten Wassers zu einem großen Teil verdampft und somit zur Inertisierung der Atmosphäre innerhalb des elektrostatischen Abscheiders beiträgt, ist es bei dem in der DD 2 71 464 A1 beschriebenen Verfahren vorgesehen, zusätzlich ein dampfförmiges Inertisierungsmedium in den elektrostatischen Abscheider einzuleiten. Die Einleitung des zusätzlichen Inertisierungsmediums erfolgt dabei in bevorzugter Weise nach Beginn des Einsprühens des Wassers, jedoch vor dem Abschalten des elektrostatischen Abscheiders, der als trocken arbeitendes Elektrofilter angeordnet ist. Als Inertisierungsmedium wird Dampf eingesetzt, der als Schutzmedium während des Leerlaufens des Trockners und gegebenenfalls beim Wassereinsprühen in den Eintrittsstutzen des elektrostatischen Abscheiders eingeleitet wird. Während des normalen Betriebs ist es erforderlich, anstelle von Wasser Luft in den elektrostatischen Abscheider oberhalb des elektrostatischen Abscheidefelds einzuleiten.

Bei diesem Verfahren ist nachteilig, daß die Größe der Tropfen des über dem elektrostatischen Abscheidefeld eingesprühten Wassers relativ groß gewählt werden muß, um einen Austrag einer relativ großen Wassermenge zusammen mit dem Reingas aus dem elektrostatischen Abscheider zu vermeiden. Die in bezug auf die Richtung der fallenden Wassertropfen im Gegenstrom durch den elektrostatischen Abscheider geleiteten Brüden würden nämlich bei einer zu klein gewählten Größe der Wassertröpfchen die Wassertröpfchen mitreißen und am Kopf des elektrostatischen Abscheiders aus dem System austragen. Die Wahl einer relativ großen Größe der Wassertropfen führt jedoch in nachteiliger Weise dazu, daß ein größerer Teil der in den elektrostatischen Abscheider eingedüsten Wassermenge nicht verdampft und direkt an die Niederschlagselektroden gelangt, was den Prozeß der trockenen elektrostatischen Behandlung der Brüden im elektrostatischen Abscheider nachteilig beeinflußt. Die noch auszutragende Kohle wird dabei darüber hinaus so naß, daß sie über einen zusätzlich anzuordnenden Schlammweg entsorgt werden muß. Aus diesem Grund ist eine Eindüsung von Wasser im Normalbetrieb nicht möglich, sondern lediglich auf den Abfahrbetrieb der Anlage beschränkt und dient somit lediglich der Reinigung der Niederschlagselektroden. Da im Normalbetrieb somit keine Eindüsung von Wasser in den elektrostatischen Abscheider möglich ist, was in vorteilhafter Weise jedoch eine Inertisierung der Atmosphäre im Inneren des elektrostatischen Abscheiders ermöglichen würde, ist es bei dem in der DD 2 71 464 A1 beschriebenen Verfahren zwingend erforderlich, zusätzlich ein Inertisierungsmittel in den elektrostatischen Abscheider einzuleiten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur elektrostatischen Behandlung von Brüden aus einem Trockner zur Trocknung von Braunkohle in einem dem Trockner unmittelbar nachgeschalteten vertikal angeordneten elektrostatischen Abscheider, bei dem Wasser in feinverteilter Form in den elektrostatischen Abscheider eingesprüht wird, zu schaffen, bei dem es nicht zu dem nachteiligen Austrag von Wasser zusammen mit dem Reingas aus dem elektrostatischen Abscheider kommt. Darüber hinaus soll sichergestellt sein, daß die eingedüste Wassermenge relativ vollständig verdampft. Das Verfahren soll relativ einfach und kostengünstig durchgeführt werden können.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Wasser in den Eintrittsstutzen des elektrostatischen Abscheiders im Abstand a von 7 bis 20 m von der Unterkante einer jeden Niederschlagselektrode in den elektrostatischen Abscheider eingesprüht wird und auf die Zufuhr eines zusätzlichen Inertisierungsmittels in den elektrostatischen Abscheider verzichtet wird. Unter den Brüden ist der aus dem Trockner abgeführte Dampf zu verstehen, der Braunkohlepartikeln enthält. Als Trockner werden in vorteilhafter Weise Röhrentrockner verwendet. Als elektrostatischer Abscheider wird ein trocken arbeitendes Elektrofilter verwendet, das unmittelbar dem Trockner nachgeschaltet und vertikal angeordnet ist. Dabei ist es möglich, daß der Teil des Trockners, an welchem die Brüden den Trockner verlassen, bereits im Eintrittsstutzen des elektrostatischen Abscheiders integriert ist. Unter dem Eintrittsstutzen des elektrostatischen Abscheiders ist die dem ersten Abscheidefeld des elektrostatischen Abscheiders unmittelbar vorgeschaltete Rohrleitung zu verstehen, die zur direkten Zufuhr der Brüden zur Abscheidekammer angeordnet ist.

Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, daß bei dem Verfahren zur elektrostatischen Behandlung von Brüden der Eintrag von unverdampftem Wasser in den elektrostatischen Abscheider und somit ein Wasseraustrag aus dem elektrostatischen Abscheider zusammen mit dem Reingas vermieden werden kann. Die Einhaltung des Abstands a von 7 bis 20 m von der Unterkante einer jeden Niederschlagselektrode bis zur Wassereindüsung im Eintrittsstutzen des elektrostatischen Abscheiders ermöglicht eine vollständige Verdampfung der eingesprühten Wassertröpfchen, auch wenn diese einen relativ großen mittleren Durchmesser aufweisen. Darüber hinaus ist das Verfahren kostengünstig durchführbar, da auf die Zufuhr eines zusätzlichen Inertisierungsmittels in den elektrostatischen Abscheider verzichtet wird. Ein Verzicht auf ein zusätzliches Inertisierungsmittel ist möglich, da durch die verdampften Wassertröpfchen eine Inertisierung der Atmosphäre innerhalb des elektrostatischen Abscheiders erreicht wird. Die mit dem Eintrag des Wassers in den Eintrittsstutzen verbundene Absenkung der Temperatur der Brüden führt zur Absenkung des Staubwiderstands, so daß es nicht zum Rücksprühen im elektrostatischen Abscheider kommt. Da das eingesprühte Wasser in vorteilhafter Weise verdampft, kommt es auch nicht zum nachteiligen Niederschlag von Wassertröpfchen an den Niederschlagselektroden, so daß eine trockene elektrostatische Behandlung der Brüden im elektrostatischen Abscheider bei gleichzeitiger Wassereindüsung im Normalbetrieb ermöglicht wird.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Wasser an der dem Austritt der Brüden aus dem Trockner gegenüberliegenden Seite des Eintrittsstutzens in den elektrostatischen Abscheider eingesprüht wird. Dies hat den Vorteil, daß die eingesprühten Wassertröpfchen relativ rasch mit den aus dem Trockner abgeführten Brüden in Kontakt gebracht und bereits im Eintrittsstutzen homogen verteilt werden, was die Verdampfung der Wassertröpfchen erleichtert und beschleunigt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung liegt der mittlere Durchmesser der Wassertröpfchen unter 50 um. Durch diese Maßnahme ist sichergestellt, daß die eingesprühten Wassertröpfchen auf relativ schnelle Weise bereits vor Eintritt in das erste elektrostatische Abscheidefeld verdampft werden, was die Inertisierung der Atmosphäre innerhalb des Abscheidefelds erleichtert.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erfolgt das Einsprühen des Wassers in Strömungsrichtung der im Eintrittsstutzen des elektrostatischen Abscheiders strömenden Brüden. Durch diese Maßnahme wird die Verdampfung der Wassertröpfchen beschleunigt, da die Wassertröpfchen mit den aus dem Trockner austretenden Brüden leichter mitgerissen werden, so daß die Verweilzeit der Wassertröpfchen in den Brüden zur Verdampfung erhöht wird. Gleichzeitig wird weitgehend verhindert, daß Wassertröpfchen mit einem relativ kleinen Durchmesser zusammengeführt werden und somit zu ungünstigen größeren Tropfen verschmelzen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung (Fig.) näher erläutert:

In der Fig. ist eine Vorrichtung zur Trocknung von Braunkohle (1) in einem Trockner (2) mit einem unmittelbar nachgeschalteten vertikal angeordneten elektrostatischen Abscheider (4) dargestellt. Die Braunkohle (1) wird in Pfeilrichtung dem Trockner (2) zugeführt, der als Röhrentrockner gestaltet ist. Im Trockner (2) wird der ursprüngliche Wassergehalt der Braunkohle, der bei ca. 50 bis 62% liegt, auf einen niedrigeren Wassergehalt von beispielsweise 12 bis 18% gesenkt. Die aus der Kohle ausgetriebene Feuchtigkeit wird an der der Aufgabeseite der Braunkohle abgewandten Seite des Trockners (2) als Dampf aus dem Trockner (2) abgeführt und in den Eintrittsstutzen (3) des elektrostatischen Abscheiders (4) eingetragen. Der ausgetretene Dampf enthält Braunkohlepartikeln und wird als Brüden (7) über den Eintrittsstutzen (3) dem elektrostatischen Abscheidefeld des elektrostatischen Abscheiders (4) zugeführt, in welchem Niederschlagselektroden (6) angeordnet sind. Der in der Fig. dargestellte elektrostatische Abscheider (4) enthält lediglich ein einziges elektrostatisches Abscheidefeld. Im elektrostatischen Abscheidefeld werden die Brüden (7) von den Braunkohlepartikeln befreit, die sich an den Niederschlagselektroden (6) anlagern und aus dem elektrostatischen Abscheider (4) ausgetragen werden (nicht dargestellt). Die von den Braunkohlepartikeln befreiten Brüden (7) werden als Reingas am Kopf (5) des elektrostatischen Abscheiders (4) in Pfeilrichtung aus dem elektrostatischen Abscheider (4) abgeführt und in der Atmosphäre freigesetzt. Im Abstand a von 7 bis 20 in von der Unterkante einer jeden Niederschlagselektrode (6) ist im Eintrittsstutzen (3) des elektrostatischen Abscheiders (4) eine Wassereindüsung (8) an der dem Austritt der Brüden (7) aus dem Trockner (2) gegenüberliegenden Seite des Eintrittsstutzens (3) angeordnet. Das Einsprühen des Wassers erfolgt in Strömungsrichtung der im Eintrittsstutzen (3) des elektrostatischen Abscheiders (4) strömenden Brüden (7). Die Seite des Trockners (2), an der die Brüden (7) den Trockner (2) verlassen, ist im Eintrittsstutzen (3) des vertikal angeordneten elektrostatischen Abscheiders (4) integriert, so daß der elektrostatische Abscheider (4) auf diese Weise dem Trockner (2) unmittelbar nachgeschaltet ist.

Der Gegenstand der Erfindung wird anhand der nachstehenden Beispiele näher erläutert:

Beispiel

In einem Trockner für Braunkohle werden 30 t/h Braunkohle mit einem Wassergehalt von 60% getrocknet. Aus dem Trockner werden 100000 Nm³/h Brüden abgeführt, die einen Gehalt an Braunkohlepartikeln von 60 g/Nm³ haben. Die Brüden weisen eine Temperatur von 100°C und einen Taupunkt von 75°C auf und werden durch einen Eintrittsstutzen einem Abscheidefeld eines vertikal angeordneten elektrostatischen Abscheiders zugeführt. Der elektrostatische Abscheider weist lediglich ein Abscheidefeld mit einer Höhe von 8,4 m auf, in dem eine Feldstärke im Bereich von 1,5 bis 2 kV/cm eingestellt wird. Im Abstand a von 9 m ausgehend von der Unterkante einer jeden Niederschlagselektrode ist im Eintrittsstutzen des elektrostatischen Abscheiders an der dem Austritt der Brüden aus dem Trockner gegenüberliegenden Seite des Eintrittsstutzens eine Wassereindüsung angeordnet. Durch diese Wassereindüsung werden 300 bis 500 l/h Wasser in den Eintrittsstutzen des elektrostatischen Abscheiders eingesprüht. Der mittlere Durchmesser der Wassertröpfchen liegt dabei unter 50 µm. Die von den Braunkohlepartikeln befreiten Brüden werden am Kopf des elektrostatischen Abscheiders als Reingas abgezogen. Das Reingas enthält keine Braunkohlepartikeln. Die Wassereindüsung ist so gestaltet, daß die Wassertröpfchen in Strömungsrichtung der im Eintrittsstutzen des elektrostatischen Abscheiders strömenden Brüden in den elektrostatischen Abscheider eingebracht werden. Auf die Zufuhr eines zusätzlichen Inertisierungsmittels in den elektrostatischen Abscheider wird dabei verzichtet.

Vergleichsbeispiel

Die Brüden gemäß dem Beispiel werden erneut einer elektrostatischen Behandlung im selben elektrostatischen Abscheider unterzogen, wobei jedoch auf die Anordnung einer Wassereindüsung im Abstand a von 9 m von der Unterkante einer jeden Niederschlagselektrode im Eintrittsstutzen verzichtet wird. Im Unterschied zu der im Beispiel dargestellten Verfahrensweise wird Wasser im Abstand von 3 m von der Oberkante einer jeden Niederschlagselektrode im Kopf des elektrostatischen Abscheiders eingesprüht. Um einen Austrag von Wassertröpfchen zusammen mit dem Reingas am Kopf des elektrostatischen Abscheiders zu vermeiden, muß der Wasserdurchsatz über 500 l/h betragen, wobei der mittlere Durchmesser der Wassertröpfchen durch die Anordnung spezieller Sprühköpfe mindestens 550 µm betragen muß. Dies hat zur Folge, daß sich Wassertröpfchen auf den Abscheideflächen der Niederschlagselektroden niederschlagen und somit die trockene elektrostatische Behandlung der Brüden nachteilig in der Weise beeinflussen, daß der Staub nicht mehr trocken ausgetragen werden kann. Darüber hinaus bewirken die relativ großen Wassertropfen in nachteiliger Weise eine Korrosion auf den Abscheideflächen der Niederschlagselektroden. Um eine Inertisierung der Atmosphäre im elektrostatischen Abscheider in ausreichendem Maße zu gewährleisten, müssen in den Eintrittsstutzen des elektrostatischen Abscheiders zusätzlich mindestens 12 t/h Wasserdampf eingeleitet werden. Die Gesamtkosten dieser Verfahrensweise liegen deutlich höher als bei derjenigen Verfahrensweise, die im Beispiel beschrieben wird und die die erfindungsgemäße Verfahrensweise darstellt.

Claims (4)

1. Verfahren zur elektrostatischen Behandlung von Brüden (7) aus einem Trockner (2) zur Trocknung von Braunkohle (1) in einem dem Trockner (2) unmittelbar nachgeschalteten vertikal angeordneten elektrostatischen Abscheider (4), bei dem Wasser in feinverteilter Form in den elektrostatischen Abscheider (4) eingesprüht wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser in den Eintrittsstutzen (3) des elektrostatischen Abscheiders (4) im Abstand a von 7 bis 20 in von der Unterkante einer jeden Niederschlagselektrode (6) in den elektrostatischen Abscheider (4) eingesprüht wird und auf die Zufuhr eines zusätzlichen Inertisierungsmittels in den elektrostatischen Abscheider (4) verzichtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser an der dem Austritt der Brüden (7) aus dem Trockner (2) gegenüberliegenden Seite des Eintrittsstutzens (3) in den elektrostatischen Abscheider (4) eingesprüht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Durchmesser der Wassertröpfchen unter 50 µm liegt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsprühen des Wassers in Strömungsrichtung der im Eintrittsstutzen (3) des elektrostatischen Abscheiders (4) strömenden Brüden (7) erfolgt.