DE19606917A1

DE19606917A1 - Anordnung zum Trocknen von Brennstoffen, wie Braunkohle, Holzhackschnitzel oder Klärschlamm, für eine Kohlenstaubfeuerung

Info

Publication number: DE19606917A1
Application number: DE19606917A
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl Ing Stroeer; Dieter Dr Ing Koritz
Original assignee: VEAG Vereinigte Energiewerke AG
Current assignee: VEAG Vereinigte Energiewerke AG
Priority date: 1996-02-15
Filing date: 1996-02-15
Publication date: 1997-08-21

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Trocknen von Brennstoffen, wie Braunkohle, Holzhackschnitzel oder Klär schlamm, für eine Kohlenstaubfeuerung.

Für die Trocknung von feuchten Brennstoffen zur Verbrennung in einer Kohlenstaubfeuerung sind z. B. Wirbelschichttrock ner, Dampftrockner, Röhrentrockner oder Heißluftkanäle in den Feuerungsprozeß eingebunden.

Neben einem hohen Anlagenaufwand wird für die erforderliche Trocknungswärme hochwertige Prozeßwärme benötigt (DE 19 12 648, 39 10 215, DD 2 93 635). Dies führt zur Min derung des Wirkungsgrades des Dampfkessels.

Zur Vermeidung dieses Nachteils ist es bekannt, aus dem Ab gaskanal eines Wärmeerzeugers über einen Teilkanal einen Ab gasteilstrom abzuzweigen und einen vom Brennstoff beauf schlagten Konvektionstrockner aufzugeben (DD 2 41 461).

Der Abgasteilstrom überträgt die Wärme auf den Brennstoff. Der so vorgetrocknete Brennstoff wird der Feuerung aufgege ben und/oder gebunkert. Dieser Trocknungsprozeß weist den Nachteil auf, daß dem Dampfkessel eine große Menge an Kalt- Rauchgas zugeführt wird. Der gesamte Wassergehalt des Brenn stoffes gelangt in den Kessel und führt zur Wirkungsgradver schlechterung. Für die Einblasung in den Kessel sind aufwen dige, konstruktive Anlagenteile erforderlich.

Ebenso ist bekannt, einen Teilstrom von Rohfeinkohle in ei nem aus säurefesten Rohrbündeln aufgebauten Rauchgaskühler einzuleiten, zu erwärmen und zu trocknen (DE 43 14 010). Dieser Trocknungsprozeß weist jedoch den Nachteil auf, daß innerhalb der Rauchgaskanalanlage eine aufwendige Anlagen technik erforderlich ist. Der zu trocknende Brennstoff wird entfernt vom eigentlichen Brennstofftransport des Kessels getrocknet.

Damit entstehen erhöhte Transportkosten. Darüber hinaus sind umfangreiche Transporteinrichtungen erforderlich. Auf grund der direkten Trocknung der Kohle im Wärmetauscher ist die Anlagenauslegung sehr großvolumig und damit platzaufwen dig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, mit einem Abwärmemedium des Dampfkessels in einem gesonderten Wärme entbindungskreislauf die Trocknung von feuchten Brennstoff vorzunehmen.

Dies wird dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß in den Ab gaskanal des Dampfkessels ein in einem druckaufgeladenen Wärmekreislauf angeordneter mit korrosionsbeständigen Heiz flächen versehener Wärmetauscher steuerbar eingebunden und in dem Wärmekreislauf ein vom Brennstoff beaufschlagter vor Kohlenstaubmühle des Dampfkessels eingebundener Trockner an geordnet ist.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Die dazugehörige Zeichnung zeigt:

Fig. 1: Den Wärmeentbindungskreislauf mit Vor- und Haupt trockner.

Fig. 2: Den Wärmeentbindungskreislauf mit dem Heizkammern aufweisenden Brennstoffsilo.

Fig. 3: Den Wärmeentbindungskreislauf mit dem in das Holz hackschnitzellager eingebundenen Wärmetauscher system.

Die Abgasanlage des Kessels 1 weist den Elektrofilter 2, den Saugzug 3 und den Abgaskanal 4 auf, der in den Schorn stein 5 mündet (Fig. 1). Im Abgaskanal 4 ist der Wärmetau scher 6 mit der korrosionsbeständigen Heizfläche zur Wärme ausbindung angeordnet.

Die Wärmeausbindung weist den Wärmekreislauf mit Drucklei tung 8, Pumpe 9 und Saugleitung 10 auf. Im Brennstoffzufüh rungssystem 11 des Kessels 1 besteht vor Mühle 12 der Groß raum-Vortrockner 13 und nach Mühle der Hochtemperatur-Trock ner 14.

Es ist auch möglich, zur Wärmeausbindung den Bypaßkanal 15 mit dem Wärmetauscher 6 vorzusehen, wobei die Absperrung 16 und die Regeleinrichtung 17 anzuordnen sind.

Die Wirkungsweise ist folgende:
Die Rauchgase 18 nach Kessel 1 gelangen über den Elektro filter 2 und Saugzug 3 in den Abgaskanal 4 und weiter in den Schornstein 5. Über die korrosionsbeständige Heizfläche 7 des Wärmetauschers 6 wird ein Teil der Wärme der Rauchga se 18 an das druckaufgeladenen Kreislaufwasser 19 im Wärme kreislauf abgegeben.

In einer weiteren Ausgestaltung ist es möglich, die Wärme auskopplung aus einem Rauchgasteilstrom 20 vorzunehmen. Da bei wird die Rauchgasmenge des Rauchgasteilstromes 20 über die Regeleinrichtung 17 vorgenommen, so daß eine einfache Wärmemengenregelung möglich ist.

Das so erzeugt Hochtemperatur-Kreislaufwasser 19 gelangt in den im Brennstoffstrom 52 nach Mühle 12 angeordneten Hoch temperatur-Trockner 14. Dort erfolgt aufgrund des zerklei nerten Brennstoffs eine intensive Aufwärmung des Brenn stoffs und damit eine Auftrocknung. Die Brüdengase 21 wer den über die Leitung 22 unmittelbar in den Kessel 1 gebla sen. Das noch relativ heiße Kreislaufwasser 23 wird in den Großraum-Vortrockner 13 geleitet und dort der Lagerbrenn stoff 24 im niedrigen Temperaturbereich aufgetrocknet. Über das Brennstoffzuführungssystem 11 gelangt der feuchte Brenn stoff 25 in den Großraum-Vortrockner 13. Der entstehende Brüden 51 wird abgeleitet. Über die Pumpe 9 wird dieser Wärmekreislauf aufrechterhalten.

Über die Leitung 8 wird das Kreislaufwasser 19 in den Pro zeßwärmetauscher 26 mit Umgehungsleitung 27 und den Absperr armaturen 28; 29 (Fig. 2) geführt. Über den Prozeßwärmetau scher 26 wird die Hochtemperatur-Wärmeauskopplung (Luftvor wärmung, Heizwärme usw.) durchgeführt.

Das Heißwasser 30 nach Prozeßwärmetauscher 26 gelangt in die Flächenheizkörper 31 des Brennstoffbunkers 32. Der Brennstoff 33 wird über die Trennwand 34, die den Brenn stoffbunker 32 als Gesamtwand und/oder Teilwände und/oder Schottenwände bilden, aufgetrocknet. Die aufgetrocknete Koh le 35 gelangt über die Transportanlage 36 zur weiteren Nut zung (Lagerung, Versand, Zerkleinerung, Verbrennung). Nach dem Flächenheizkörper 31 gelangt das weitgehend im Tempera turniveau abgesenkte Heißwasser 37 in den Nachschaltwärme tauscher 38 mit Umgehungsleitung 39 und Absperrarmaturen 40; 41. Dieser Nachschaltwärmetauscher 38 hat die Funktion einer Heißwasser-Regelstufe, damit eine relativ konstante Vorlauf-Wassertemperatur am Wärmetauscher 6 besteht.

Das Kreislaufwasser 19 gelangt über die Druckleitung 8 in das unter den Holzhackschnitzellager 43 angeordneten Wärme tauschersystem 44 (Fig. 3).

Das Wärmetauschersystem 44 weist den Lüfter 45, die Druck luftleitung 46 sowie die Heißluftschotten und/oder die Heiß luftverteiler und/oder die Heißluftrohre 47 auf. Über die Heizfläche 48 erfolgt die Luftaufwärmung der Druckluft 49. Die so aufgewärmte Luft 50 wird über die Verteiler 47 in die Holzhackschnitzel 42 gedrückt und trocknet diesen Brenn stoff auf. Über den nachgeschalteten Wärmetauscher 38 er folgt die Eintrittstemperatursteuerung für die Wärmeausbin dungen über den Wärmetauscher 6.

In einer weiteren Ausgestaltung ist es auch möglich, die entbundene Wärme aus dem Rauchgas 18 über ein Trockenwärme tauschersystem für Luft, Dampf oder Gas zu nutzen.

Die erzeugte Heißluft ist auch über ein Kanalsystem oder über Schottenwände in den aufzubereitenden Brennstoff ein leitbar.

Durch die Erfindung werden folgende Vorteile erreicht:

1. Nutzung der Abgaswärme eines Dampferzeugers
2. Teilentschwefelung im Abgas
3. Verringerung des Wassergehaltes der Kohle und damit ver besserte Zünd- und Abbrandbedingungen im Kessel
4. Nutzung von niederkalorischen Brennstoffen durch Auf trocknung
5. Erhöhung des Wirkungsgrades des Kessels

Bezugszeichenliste

1 Kessel
2 Elektrofilter
3 Saugzug
4 Abgaskanal
5 Schornstein
6 Wärmetauscher
7 Heizfläche
8 Druckleitung
9 Pumpe
10 Saugleitung
11 Brennstoffzuführungssystem
12 Mühle
13 Großraum-Vortrockner
14 Hochtemperatur-Trockner
15 Bypaßkanal
16 Absperrung
17 Regeleinrichtung
18 Rauchgas
19 Kreislaufwasser
20 Rauchgasteilstrom
21 Brüdengas
22 Leitung
23 Kreislaufwasser
24 Lagerbrennstoff
25 Brennstoff
26 Prozeßwärmetauscher
27 Umgehungsleitung
28 Absperrarmatur
29 Absperrarmatur
30 Heißwasser
31 Flächenheizkörper
32 Brennstoffbunker
33 Brennstoff
34 Trennwand
35 Kohle
36 Transportanlage
37 Heißwasser
38 Nachschaltwärmetauscher
39 Umgehungsleitung
40 Absperrarmatur
41 Absperrarmatur
42 Holzhackschnitzel
43 Holzhackschnitzellager
44 Wärmetauschersystem
45 Lüfter
46 Druckluftleitung
47 Heißluftrohr
48 Heizfläche
49 Druckluft
50 Luft
51 Brüden
52 Brennstoffstrom

Claims

1. Anordnung zum Trocknen von Brennstoffen, wie Braunkohle, Holzhackschnitzel oder Klärschlamm, für eine Kohlenstaub feuerung mittels der Abgase des Dampfkessels, wobei in den Abgaskanal des Dampfkessels ein mit korrosionsbeständigen Heizflächen versehener Wärmetauscher eingebunden ist, gekennzeichnet dadurch , daß in den Wärmetauscher (6) ein druckaufgeladener Wärme kreislauf (8; 9; 10) steuerbar eingebunden und in dem Wärme kreislauf (8; 9; 10) ein vom Brennstoff beaufschlagter Trockner (14) angeordnet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Medium für den Wärmekreislauf (8; 9; 10) Wasser, Dampf, Luft oder Gas verwendet wird.

3. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Wärmetauscher (6) in einem Bypaß (15) des Abgaskanals (4) eingebunden ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Trockner (14) nach Kohlenstaubmühle (12) angeordnet ist.

5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß in den Wärmekreislauf (8; 9; 10) vor Kohlenstaubmühle (12) ein vom Brennstoff beaufschlagter Vortrockner (13) an geordnet ist.

6. Anordnung nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß in den Wärmekreislauf (8; 9; 10) ein mit einem Bypaß (27) versehener Prozeßwärmetauscher (26) eingebunden ist.

7. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß der Trockner (14) und/oder Vortrockner (13) als eine an einen Brennstoffbunker (32) angeordneten Heizkammer (31) ausgebildet ist.

8. Anordnung nach Anspruch 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß der Trockner (14) und/oder Vortrockner (13) als ein mit einem inerten Druckmedium beaufschlagtes in einem Lager (43) für den Brennstoff eingebundenes Wärmetauschersystem (44) eingebunden ist.

9. Anordnung nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, daß der Trockner (14) eine Brüdenleitung (22) aufweist, die in die Abgasanlage des Dampfkessels (1) eingebunden ist.