DE19643573A1

DE19643573A1 - Method for burning sludge in coal dust furnace

Info

Publication number: DE19643573A1
Application number: DE1996143573
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl Ing Stroeer
Original assignee: VEAG Vereinigte Energiewerke AG
Current assignee: Vattenfall Europe Generation AG and Co KG
Priority date: 1996-10-11
Filing date: 1996-10-11
Publication date: 1998-04-16

Abstract

Hot gases are drawn off from the combustion chamber of the furnace by a hot gas grinding unit (8) and supplied to a drier. The sludge is introduced in controlled quantities into the drier (5) and dried and/or degasified directly by the hot gases. The dried sludge is then supplied to the hot gas grinding unit with controlled hot gas intake. The prepared sludge is now supplied as a mixture with the hot gases and vapours after the coal dust grinder to the burner pipe and burned with the prepared coal dust. The after grinding temperature of the coal dust/conveyor gas mixture is controlled through the amount of vapours supplied.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Mitverbrennung von Klärschlamm, insbesondere von mit Aromaten belastetem Klär schlamm, in einer mit Kohlenstaubmühlen versehenen Kohlen staubfeuerung.The invention relates to a method for co-combustion of Sewage sludge, especially from aromatics-contaminated sewage mud, in a coal-dusted coal dust firing.

Verfahren zur Mitverbrennung von Klärschlamm in mit Kohlen staubmühlen versehenen Kohlenstaubfeuerungen weisen entweder einen dampfbeheizten Wärmetauscher zur Trocknung des Klär schlamms (DE 39 10 215), einen rauchgasbeheizten Trockner vor Mühle (DE 41 02 216, 42 17 729) oder eine direkte Zuführung des Schlammes in die Mühle (DE 36 06 704) oder eine gemeinsa me Zuführung des Schlammes mit Heißluft in die Mühle (DE 44 01 647).Process for co-incineration of sewage sludge in coal Dust-provided coal dust furnaces either have a steam-heated heat exchanger to dry the clarifier Schlamms (DE 39 10 215), a flue gas heated dryer Mill (DE 41 02 216, 42 17 729) or a direct feed of the sludge in the mill (DE 36 06 704) or a common one Feed the sludge into the mill with hot air (DE 44 01 647).

Bei diesen Verfahren wurde jedoch festgestellt, daß das Tem peraturverhalten für die Trocknung und Verbrennung nicht be einflußbar ist, so daß die Aufbereitung für die Verbrennung nicht ausreichend und die Verbrennung selbst in Abhängigkeit vom Feuchtegehalt im Klärschlamm zur Instabilität neigt.In these processes, however, it was found that the tem temperature behavior for drying and combustion not be can be influenced so that the preparation for combustion not sufficient and the combustion itself depending tends to instability from the moisture content in the sewage sludge.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Trocknung und Verbrennung des Klärschlammes mengen- und temperaturge steuert in den Prozeß der Kohlenstaubfeuerung einzubinden.The invention is therefore based on the object of drying and combustion of the sewage sludge quantity and temperature controls to involve in the process of coal dust combustion.

Dies wird erfindungsgemäß durch folgende Merkmale erreicht:
According to the invention, this is achieved by the following features:

a) From the combustion chamber of the pulverized coal firing controlled hot gases are withdrawn from a hot gas grinding plant and fed to a dryer.
b) The sewage sludge is fed into the dryer in a quantity-controlled manner brought and directly dried by means of the hot gases and / or degassed.
c) The dried and / or degassed sewage sludge becomes the Hot gas grinding plant with controlled hot gas intake fed.
d) The treated sewage sludge is mixed with the Hot gases and the brothers after coal dust mill the Bren nerleitung fed and with the processed coal dust burned.
e) The amount of vapors supplied makes the after-work Control the oil temperature of the coal dust and feed gas mixture ert.

Anhand eines Ausführungsbeispiels soll nachstehend die Erfin dung näher erläutert werden. Dabei zeigt:Based on an embodiment, the inven be explained in more detail. It shows:

Fig. 1 Das Anlagenschema für die Mitverbrennung von Klär schlamm in einer Kohlenstaubfeuerung mit Heißgas mahlanlage; Fig. 1 The system diagram for the co-combustion of sewage sludge in a coal dust with hot gas grinding system;

Fig. 2 Das Anlagenschema für die Mitverbrennung von Klär schlamm in einer Kohlenstaubfeuerung mit Heißgasge bläse. Fig. 2 The system diagram for the co-combustion of sewage sludge in a coal dust combustion with hot gas blower.

Die Kohlenstaubmühle 1 mit Fallschacht, Rauchgasrücksaugung sowie Heiß- und Kaltluftzuführung weist die Brennerstaublei tung 2 auf (Fig. 1).The coal dust mill 1 with chute, flue gas suction and hot and cold air supply has the Brennerstaublei device 2 ( Fig. 1).

In der Brennkammer 3 ist die Heißgasleitung 4 eingebunden und mit dem die Klärschlammzuführung 10 aufweisenden Trockner 5 verbunden. Die Gemischleitung 6 verbindet den Trockner 5 mit der den Schieber 9 aufweisenden Ansaugleitung 7, die einer seits in den Dampfkessel 3 und andererseits in die Heißgas mahlanlage 8 eingebunden ist.The hot gas line 4 is integrated in the combustion chamber 3 and connected to the dryer 5 having the sewage sludge feed 10 . The mixture line 6 connects the dryer 5 with the slide 9 having the suction line 7 , which is integrated into the steam boiler 3 and into the hot gas grinding system 8 .

Die Gemischleitung 29 der Heißgasmahlanlage 8 ist in die Brennerstaubleitung 2 eingebunden. In der Brennerstaubleitung 2 ist nach Kohlenstaubmühle 1 die Temperaturmeßstelle 18 für die Nachmühlentemperatur des Kohlenstaub-Fördergas-Gemisches 16 vorgesehen.The mixture line 29 of the hot gas grinding system 8 is integrated in the burner dust line 2 . In the burner dust line 2 , after the coal dust mill 1, the temperature measuring point 18 for the post-mill temperature of the coal dust-conveying gas mixture 16 is provided.

Die Wirkungsweise ist folgende:
Klärschlamm 12 wird mengengesteuert über die Leitung 10 dem Trockner 5 zugeführt. Gleichzeitig erfolgt die Zufuhr von Heißgas 11 aus der Brennkammer 3. Im Trockner 5 wird der Klärschlamm 12 mittels Heißgas 11 auf 10% bis 30% Rest feuchte aufgetrocknet. Der Auftrocknungsgrad wird über die von der Heißgasmahlanlage 8 angesaugte Heißgasmenge gesteu ert. Dabei wird die Stellung des Schiebers 9 in der Ansaug leitung 7 so verändert, daß der gewünschte Auftrocknungsgrad des Klärschlammes 12 eingehalten wird. Zusätzlich ist die Trocknungszeit, d. h. die Aufenthaltsdauer des Klärschlammes 12 im Trockner 5, so variierbar, daß der Auftrocknungsgrad weiter beeinflußbar ist. Das aus dem Trockner 5 austretende Klärschlamm-Heißgas-Gemisch 13 wird mit dem gesteuerten An teil an Heißgas 14 von der Heißgasmahlanlage 8 angesaugt. The mode of action is as follows:
Sewage sludge 12 is fed to the dryer 5 in a quantity-controlled manner via the line 10 . At the same time, hot gas 11 is supplied from the combustion chamber 3 . In the dryer 5 , the sewage sludge 12 is dried to 10% to 30% residual moisture by means of hot gas 11 . The Auftrocknungsgrad is ert gesteu over the sucked from the Heißgasmahlanlage 8 quantity of hot gas. Here, the position of the slide 9 is in line 7 of the suction changed so that the desired Auftrocknungsgrad of the sewage sludge is adhered to 12th In addition, the drying time, ie the length of stay of the sewage sludge 12 in the dryer 5 , can be varied so that the degree of drying can be influenced further. The sewage sludge-hot gas mixture 13 emerging from the dryer 5 is sucked in with the controlled portion of hot gas 14 from the hot gas grinding system 8 .

Innerhalb der Heißgasmahlanlage 8 erfolgt die Vermahlung des aufgetrockneten Klärschlamms, wobei eine weitere Auftrocknung auf 5%-10% mit Hilfe des Heißgases 14 erzielt wird. Das trockene Klärschlamm-Heißgas-Gemisch 15 gelangt über die Ge mischleitung 29 in die Brennerstaubleitung 2. Das trockene Klärschlamm-Heißgas-Gemisch 15 wird mit dem Kohlenstaub-För dergas-Gemisch 16 nach Mühle 1 gemischt und als Verbrennungs gemisch 17 über die Brenner 28 in die Brennkammer 3 geblasen und verbrannt.The dried sewage sludge is ground within the hot gas grinding plant 8 , with further drying to 5% -10% being achieved with the help of the hot gas 14 . The dry sewage sludge-hot gas mixture 15 passes through the mixing line 29 into the burner dust line 2 . The dry sewage sludge-hot gas mixture 15 is mixed with the coal dust För dergas mixture 16 after mill 1 and blown as a combustion mixture 17 via the burner 28 in the combustion chamber 3 and burned.

Über die Heißgasleitung 4, den Trockner 5 und die Brüdenlei tung 19 ist in die Brennkammer 3 das Heißgasgebläse 20 einge bunden (Fig. 2).About the hot gas line 4 , the dryer 5 and the Brüdenlei device 19 , the hot gas blower 20 is connected in the combustion chamber 3 ( Fig. 2).

Die Brüdenleitung 19 weist die Verstelleinrichtung 22 mit Stellantrieb 23 auf, wobei der Stellantrieb 23 über die Si gnalleitung 27 und Steuergerät 25 von der Temperaturmeßstel len 18; 31 beaufschlagt ist. Die Temperaturmeßstelle 18 ist in der Rauchgasrücksaugung 24 und die Temperaturmeßstelle 31 in der Brennerstaubleitung 2 angeordnet. Die Gemischleitung 6 ist in die Rauchgasrücksaugung 24 eingebunden. Die Brüdenlei tung 19 ist nach Heißgasgebläse 20 über die Brüden-Brenner leitung 30 und den Einblasebrenner 26 in die Brennkammer 3 eingebunden.The vapor line 19 has the adjusting device 22 with actuator 23 , the actuator 23 via the signal line 27 and control unit 25 from the temperature measuring points 18 ; 31 is applied. The temperature measuring point 18 is arranged in the flue gas return suction 24 and the temperature measuring point 31 in the burner dust line 2 . The mixture line 6 is integrated in the flue gas recirculation 24 . The Brüdenlei device 19 is connected to the hot gas blower 20 via the vapor burner line 30 and the blowing burner 26 in the combustion chamber 3 .

Die Wirkungsweise ist folgende:
Klärschlamm 12 wird über die Leitung 10 in den Trockner 5 eingeleitet. Durch die Heißgase 11, die mit Hilfe des Heiß gasgebläses 20 über die Heißgasleitung 4 und Trockner 5 mengengesteuert durch Verstelleinrichtung 22 angesaugt werden, erfolgt die Auftrocknung des im Anlieferungszustand mit einem Wassergehalt von < 50% feuchten Klärschlammes 12 auf 20%-30%. Das dabei entstehende Brüden-Feinstaub-Ge misch 21 wird mittels des Heißgasgebläses 20 über die Brüden- Brennerleitung 30 und Einblasebrenner 26 in die Brennkammer 3 eingeleitet und dort verbrannt.The mode of action is as follows:
Sewage sludge 12 is introduced into dryer 5 via line 10 . The hot gases 11 , which are sucked in quantity-controlled by the adjusting device 22 with the help of the hot gas blower 20 via the hot gas line 4 and dryer 5, cause drying of the sewage sludge 12, which is moist with a water content of <50%, to 20% -30%. The resulting vapor-fine dust mixture 21 is introduced into the combustion chamber 3 by means of the hot gas blower 20 via the vapor burner line 30 and blow-in burner 26 and burned there.

Das Klärschlamm-Heißgas-Gemisch 13 gelangt über die Ge mischleitung 6 in die Rauchgasrücksaugung 24 vor Kohlenstaub mühle 1. Der im Klärschlamm-Heißgas-Gemisch 13 enthaltene auf 20% Restfeuchte getrocknete Klärschlamm wird in der Kohlen staubmühle 1 zusammen mit dem Brennstoff des Kessels gemah len, damit weiter aufgetrocknet und über die Brennerstaublei tung 2 sowie Brenner 28 in die Brennkammer 3 geblasen und verbrannt.The sewage sludge-hot gas mixture 13 passes through the Ge mixing line 6 in the flue gas recirculation 24 before coal dust mill. 1 The sewage sludge contained in the sewage sludge / hot gas mixture 13 dried to 20% residual moisture is ground in the coal dust mill 1 together with the fuel of the boiler, so that it is further dried and blown and burned via the burner dust line 2 and burner 28 into the combustion chamber 3 .

Entsprechend der Gastemperatur in der Rauchgasrücksaugung 24, gemessen an der Temperaturmeßstelle 18, und/oder der Nachmühlentemperatur in der Brennerstaubleitung 2, gemessen an der Temperaturmeßstelle 31, wird der Regler 25 angesteuert.In accordance with the gas temperature in the flue gas recirculation 24 , measured at the temperature measuring point 18 , and / or the post-mill temperature in the burner dust line 2 , measured at the temperature measuring point 31 , the controller 25 is activated.

Über die Steuerleitung 27 wird der Auftrocknungsgrad bzw. die Temperatur des Klärschlamm-Heißgas-Gemisches 13 so durch Ver änderung der Heißgasmenge 11 gesteuert, daß der Sollwert des Verbrennungsgemisches 17 eingehalten wird und am Brenner 28 optimale Zünd- und Abbrandbedingungen gewährleistet werden.Via the control line 27 , the degree of drying or the temperature of the sewage sludge / hot gas mixture 13 is controlled by changing the amount of hot gas 11 in such a way that the setpoint value of the combustion mixture 17 is maintained and optimum ignition and combustion conditions are ensured on the burner 28 .

Durch die Erfindung werden folgende Vorteile erreicht:
The following advantages are achieved by the invention:

1. It is a co-incineration of sewage sludge even with high Water content through controlled drying over a two multiple times drying of the sewage sludge possible.
2. A vapor separation takes place in the dryer.
3. It is an intermittent sewage sludge co-combustion feasible.
4. There are no changes to the coal dust combustion technology required.
5. There are no effects when burning coal dust by adding sewage sludge.

Reference list

11

Kohlenstaubmühle
Coal dust mill

22nd

Brennerstaubleitung
Burner dust line

33rd

Brennkammer
Combustion chamber

44th

Heißgasleitung
Hot gas pipe

55

Trockner
dryer

66

Gemischleitung
Mixture line

77

Ansaugleitung
Suction pipe

88th

Heißgasmahlanlage
Hot gas grinding plant

99

Schieber
Slider

1010th

Leitung
management

1111

Heißgas
Hot gas

1212th

Klärschlamm
Sewage sludge

1313

Klärschlamm-Heißgas-Gemisch
Sewage sludge / hot gas mixture

1414

Heißgasanteil
Hot gas content

1515

Trockenklärschlamm-Heißgas-Gemisch
Dry sewage sludge-hot gas mixture

1616

Kohlenstaub-Fördergas-Gemisch
Coal dust-conveying gas mixture

1717th

Verbrennungsgemisch
Combustion mixture

1818th

Temperaturmeßstelle
Temperature measuring point

1919th

Brüdenleitung
Vapor line

2020th

Heißgasgebläse
Hot gas blower

2121

Brüden-Feinstaub-Gemisch
Vapor-fine dust mixture

2222

Verstelleinrichtung
Adjustment device

2323

Stellantrieb
Actuator

2424th

Rauchgasrücksaugung
Smoke evacuation

2525th

Regler
Regulator

2626

Einblasbrenner
Blow-in burner

2727

Steuerleitung
Control line

2828

Brenner
burner

2929

Gemischleitung
Mixture line

3030th

Brüden-Brennerleitung
Vapor burner line

3131

Temperaturmeßstelle
Temperature measuring point

Claims

1. Process for the co-incineration of sewage sludge, in particular sewage sludge contaminated with aromatics, in a coal dust burner provided with coal dust mills, characterized by the following features:

a) Controlled hot gases are withdrawn from the combustion chamber of the coal dust combustion by means of a hot gas grinding system and fed to a dryer.
b) The sewage sludge is brought into the dryer in a quantity-controlled manner and dried and / or degassed directly by means of the hot gases.
c) The dried and / or degassed sewage sludge is fed to the hot gas grinding plant with controlled hot gas suction.
d) The treated sewage sludge is fed as a mixture with the hot gases and the vapors to the coal dust mill of the burner line and burned with the prepared coal dust.
e) The post-mill temperature of the coal dust / conveying gas mixture is controlled by the proportion of vapors supplied.

2. The method according to claim 1, characterized by the following features:

a) Controlled by a hot gas blower hot gases are withdrawn from the combustion chamber of the coal dust combustion and fed to the dryer.
b) The sewage sludge is brought into the dryer in a quantity-controlled manner and is indirectly dried and / or degassed by means of the hot gases.
c) The vapors from the dryer are blown into the combustion chamber with the hot gas blower in a temperature-controlled manner using a blow-in burner.