DE19604993A1 - Schlagradmühle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schlagradmühle mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Bei einer Schlagradmühle ist das Mahlgut nach dem Verlassen des Mühlengehäuses ungleichmäßig in dem Trägergasstrom verteilt, wobei aufgrund der Fliehkräfte die Konzentration auf der Außenseite des spiralförmigen Mühlengehäuses am größten ist.

Bei der aus der DE-AS 16 07 613 bekannten Schlagradmühle wird die ungleichmäßige Verteilung durch den Umlenksichter bewußt verstärkt, um auf diese Weise den Gemischstrom ohne weitere Hilfsmittel in einen brennstoffreichen und einen brennstoffarmen Teilstrom aufzuteilen. Beide Teilströme werden über Staubleitungen eigenen Brennern zugeführt.

Bei den heutigen Kohlenstaubfeuerungen geht man von einer Trennung des Gemischstromes in einen brennstoffreichen Teilstrom und in einen brennstoffarmen Brüdenstrom ab und führt den gesamten Gemischstrom den Staubbrennern zu. Dabei versucht man, durch eine besondere Ausbildung und Anordnung der Umlenkbleche des Sichters sowie durch eine Gestaltung des Sichters zu erreichen, daß die angestrebte Mahlfeinheit erzielt und der Staub im Austritt des Sichters gleichmäßig auf den Querschnitt verteilt wird. Trotzdem ist in einem gewissen Umfang der Staub im Randbereich des Gemischstromes stärker konzentriert als im Kernbereich. Wegen dieser ungleichmäßigen Staubverteilung erhalten die einzelnen an die Mühle angeschlossenen Brenner mit dem ihnen zugeführten Gemischstrom unterschiedliche Mengen an Brennstoff und Trägergas. Da eine Bestimmung des Brennstoffanteils in dem Gemischstrom hinter dem Sichter nicht erfolgt, wird eine optimale Abstimmung von Brennstoff und Verbrennungsluft für jeden einzelnen Brenner erschwert, wenn nicht unmöglich gemacht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Schlagradmühle so zu gestalten, daß die einzelnen an die Mühle angeschlossenen Brenner mit gleichmäßigen Anteilen an Kohlenstaub und Verbrennungsluft versorgt werden können.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Schlagradmühle erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei der erfindungsgemäßen Schlagradmühle lenken die Umlenkleisten den staubreicheren Randstrom nach innen, wodurch der Staub nach innen gedrängt wird und bis zum Eintritt in die Aufteilung der Staubleitung auf die Brenner in der Mitte des Gemischstromes verbleibt. Dadurch wird der Staubanteil in der Mitte erhöht und die Staubverteilung über den Querschnitt insgesamt vergleichmäßigt. Die einzelnen an die Mühle angeschlossenen Brenner erhalten daher mit dem Gemischstrom im wesentlichen die gleiche Menge an Kohlenstaub, auf die zur Erniedrigung der NO_x-Gehalte im Verbrennungsgas die entsprechende, für alle Brenner gleiche Luftmenge abgestimmt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in Seitenansicht schematisch eine Schlagradmühle,

Fig. 2 die Seitenansicht zu Fig. 1 und

Fig. 3 eine verstellbare Umlenkleiste.

Die dargestellte Schlagradmühle dient der Zerkleinerung und Trocknung von Rohbraunkohle, die in Staubbrennern eines angeschlossenen Kraftwerkskessels verbrannt wird. Die Schlagradmühle weist ein spiralförmiges Mühlengehäuse 1 auf, in dem ein mit Schlagplatten 2 versehenes Schlagrad 3 umläuft. Die Rohkohle wird der Schlagradmühle über einen nicht gezeigten Zuführschacht zugeführt, über den das Schlagrad 3 gleichzeitig als Trocknungs- und Trägergas dienende, heiße Rauchgase aus dem angeschlossenen Kessel ansaugt.

An das Mühlengehäuse 1 schließt sich ein Sichter an, der als Umlenksichter 4 ausgebildet ist und eine einen Sichtraum 5 oben abschließende Umlenkwand 6 aufweist. Von dem unteren Teil des Sichtraumes 5 ist eine Rückführleitung 7 zu dem Mahlraum innerhalb des Mühlengehäuses 1 geführt. An der Umlenkwand 6 ist ein erstes Sichterblech 8 befestigt, das in den Sichtraum 5 hineinragt. Ein weiteres Sichterblech 9 ist in der Nähe des Sichteraustrittes angeordnet.

An den Sichteraustritt ist eine vertikale Staubleitung 10 angeschlossen. Die Staubleitung 10 ist parallel zu ihrer vertikalen Längsachse in mehrere Brennerleitungen 11 aufgezweigt, die senkrecht zur Staubleitung 10 verlaufen und zu jeweils einem Staubbrenner führen.

Die von dem Schlagrad 3 zerkleinerte Kohle wird als Kohlenstaub in dem Trägergas als Gemischstrom aus dem Mühlengehäuse 1 ausgetragen und gelangt in den Umlenksichter 4. Hier erfährt der Gemischstrom aus Kohlenstaub und Trägergas an der Umlenkwand 6 eine Änderung der Strömungsrichtung, die durch das erste Sichterblech 8 verstärkt wird. Aufgrund dieser Umlenkung fallen die gröberen Kohlepartikel aus und werden als Grieß über die Rückführleitung 7 in die Mühle zur weiteren Zerkleinerung zurückgeführt. Der aufsteigende Gemischstrom wird durch das zweite Sichterblech 9 noch einmal umgelenkt. Der von den gröberen Kohlepartikeln befreite Gemischstrom gelangt durch den Sichteraustritt in die Staubleitung 10 und anschließend zu den Staubbrennern.

Bei dem Eintritt in die Staubleitung 10 ist der Kohlenstaub in dem Gemischstrom in der Weise ungleichmäßig verteilt, als die Staubkonzentration im Randbereich größer ist als im Kernbereich. Um die Staubverteilung zu vergleichmäßigen, ist an der Wand der Staubleitung 10 in deren vertikalem Teil zwischen dem Sichteraustritt und der Verzweigung zu den Brennerleitungen 11 eine Umlenkleiste 12 befestigt. Die Umlenkleisten 12 können an allen Wänden der im Querschnitt viereckigen Staubleitung 10 vorgesehen sein. Vorzugsweise sind die Umlenkleisten 12 nur an den beiden gegenüberliegenden Wänden angebracht, die parallel zu der Ebene liegen, in der die Staubleitung 10 aufgezweigt wird. Die Umlenkleisten 12 sind wie die Wände der Staubleitung 12 aus einem verschleißfesten Werkstoff gefertigt und ragen in den Randbereich des Querschnittes der Staubleitung 10 in einer bestimmten Tiefe hinein. Die Tiefe beträgt für jede Umlenkleiste 12 bis zu etwa 15%, vorzugsweise 5 bis 10% des Abstandes der einander gegenüberliegenden, die Umlenkleisten 12 aufnehmenden Wände. Eine größere Tiefe würde den Druckverlust der Mühle zu sehr erhöhen.

Im einfachsten Fall besteht die Umlenkleiste 12 aus einem rechteckigen Steg, der in die Staubleitung 10 hineinragt. Strömungstechnisch günstiger ist eine gewinkelte Umlenkleiste 12, die aus zwei miteinander verbundenen Platten besteht, die unter einem Winkel aneinander stoßen und jeweils mit einer Kante an der Wand befestigt sind. Die Platten der Umlenkleiste 12 schließen mit der senkrechten Wand der Staubleitung 10 einen Winkel von 10 bis 45° ein. Eine solche Umlenkleiste 12 wirkt auf dem Gemischstrom wie ein Diffusor und erhöht den Druckverlust der Mühle nicht nennenswert.

Die Umlenkleiste 12 kann fest an der Wand angebracht sein. Unter Umständen kann es vorteilhaft sein, die Eindringtiefe der Umlenkleiste 12 zu variieren. Das läßt sich dadurch erreichen, daß die Umlenkleiste 12 quer zur Staubleitung 10 verstellbar ist. In diesem Fall ist die Umlenkleiste 12 mit einem die Wand der Staubleitung 10 durchdringenden, von außen zu betätigenden Stellmechanismus verbunden ist. Dieser Stellmechanismus verschiebt die Umlenkleiste 12 mehr oder weniger weit in den Strömungsquerschnitt der Staubleitung 10 hinein. Je nach der Geometrie der Mühlenanordnung kann die Umlenkleiste 12 an der einen Wand tiefer in die Staubleitung 10 hineinragen als an der gegenüberliegenden Wand.

Ein Stellmechanismus für eine gewinkelte Umlenkleiste 12 ist in der Fig. 3 gezeigt. Dabei sind die die Umlenkleiste 12 bildenden Platten 13, 14 gelenkig miteinander verbunden. Die freie Kante der einen Platte 13 ist über ein Gelenk 15 an der Wand der Staubleitung 10 befestigt. Die freie Kante der anderen Platte 14 ist gleitend in einer vertikalen Schiene 16 geführt, die an der Wand der Staubleitung 10 befestigt ist. An das die Platten 13, 14 verbindende Gelenk 17 greift eine mit einem Gelenk 18 versehene Druckschraube 19 an, die abgedichtet durch die Wand der Staubleitung 10 hindurchgeführt ist. Auf der Rückseite der Wand der Staubleitung 10 ist die Druckschraube 19 von einem mit Zugangsöffnungen versehenen Wandkasten 20 umgeben. Auf beiden Seiten der Rückwand des Wandkastens 20 trägt die Druckschraube 19 eine Mutter 21 und eine Gegenmutter 22, die gegeneinander verspannt sind. Nach einem Lösen der beiden Muttern 21, 22 kann die Druckschraube 19 zur Veränderung der Eindringtiefe der Umlenkleiste 12 axial verschoben werden. Wird die Druckschraube 19 z. B. tiefer in die Staubleitung 10 eingeschoben, so wandert das die Platten 13, 14 verbindende Gelenk 17 auf einem Kreisbogen nach unten und nach innen, während die in der Schiene 16 geführte Kante der Platte 14 nach unten ausweicht. Die Druckschraube 19 wird anschließend in der gewünschten Stellung mit Hilfe der Muttern 21, 22 wieder arretiert.

Die Umlenkleisten 12 lenken den staubreicheren Randstrom des aufsteigenden Gemischstromes und mit ihm den darin enthaltenen Kohlenstaub nach innen. Dadurch erhöht sich die Staubkonzentration im Inneren des Gemischstromes, wodurch die Staubverteilung über den Querschnitt gleichmäßiger wird. Diese Staubverteilung bleibt im wesentlichen bis zur Verzweigung der Staubleitung 10 erhalten, auch wenn sich der Gemischstrom hinter der Umlenkleiste 12 wieder verbreitert. Das Ausmaß der Ablenkung und damit der Grad der Beeinflussung der Staubverteilung hängt von der Tiefe ab, mit der die Umlenkleiste 12 in den Querschnitt der Staubleitung 10 hineinragt. Die Beeinflussung der Staubverteilung hängt weiterhin von der Höhe ab, in der die Umlenkleiste 12 zwischen dem Sichteraustritt und der Verzweigung der Staubleitung 10 angeordnet ist. Je höher die Umlenkleiste 12 angeordnet ist, desto tiefer sollte sie in die Staubleitung 10 hineinragen.

Claims (7)

1. Schlagradmühle zur Zerkleinerung von Kohle mit einem in einem spiralförmigen Mühlengehäuse (1) umlaufenden, ein Trägergas ansaugenden Schlagrad (3), bei der an das Mühlengehäuse (1) ein Sichter (4) und daran eine Staubleitung (8) angeschlossen sind, von der mehrere jeweils zu einem Brenner führende Brennerleitungen (11) abgezweigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß an zwei gegenüberliegenden Wänden der Staubleitung (10) in deren vertikalem Teil zwischen dem Austrag des Sichters (4) und der Abzweigung der Brennerleitungen (11) jeweils eine Umlenkleiste (12) angebracht ist, die in den Randbereich der Staubleitung (10) hineinragt und daß die die Umlenkleisten (12) aufnehmenden Wände parallel zu der Ebene liegen, in der die Staubleitung (10) aufgezweigt ist.

2. Schlagradmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkleisten (12) in die Staubleitung (10) mit einer solchen Tiefe hineinragen, die bis zu 15% des Abstandes der die Umlenkleisten (12) aufnehmenden Wände voneinander entspricht.

3. Schlagradmühle nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkleisten (12) quer zu den Wänden der Staubleitung (10) verstellbar sind.

4. Schlagradmühle nach einem der Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkleiste (12) aus zwei Platten besteht, die unter einem Winkel aneinander stoßen.

5. Schlagradmühle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten der Umlenkleiste (12) mit der Wand der Staubleitung (10) einen Winkel von 10 bis 45° einschließen.

6. Schlagradmühle nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (13, 14) der Umlenkleiste (12) gelenkig miteinander verbunden sind, daß eine der Platte (13) gelenkig an der Wand der Staubleitung (10) befestigt ist, daß die andere Platte (14) in einer an der Wand befestigten Schiene (17) vertikal verschiebbar ist und daß eine durch die Wand der Staubleitung (10) hindurchgeführte Druckschraube (19) an die gelenkige Verbindung der Platten (13, 14) angreift.

7. Schlagradmühle nach einem der Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkleisten (12) an allen Wänden der Staubleitung (10) angebracht sind.