DE19742857C1

DE19742857C1 - Steam generator burner for brown coal

Info

Publication number: DE19742857C1
Application number: DE1997142857
Authority: DE
Inventors: Bodo Dr Ing Gehrke
Original assignee: EVT Energie und Verfahrenstechnick GmbH
Current assignee: GE Power Systems GmbH
Priority date: 1997-09-29
Filing date: 1997-09-29
Publication date: 1998-12-10
Anticipated expiration: 2017-09-30

Abstract

The burner has a first comminuter (8) to reduce the damp raw coal and a drier-cooler (10,14) operating on the coal below its self ignition temperature. A second drier-cooler (18) forms the coal into grains for pneumatic transport in a conveyor feed gas stream. There is a feed guide (287) connecting the second drier-cooler with a cyclone separator. A return duct (33) returns from the cyclone to the second separator and forms a feed gas circuit (21) with the feed duct (27). An injector (26) guides cooled fresh air into the feed gas circuit to maintain the circuit below the self ignition temperature of the coal.

Description

Die Erfindung betrifft eine Feuerungsanlage für Kohle, insbesondere eine Kohlenstaubfeuerung für Braun kohle.The invention relates to a furnace for Coal, especially coal dust firing for Braun coal.

Dampferzeuger, insbesondere Großdampferzeuger werden häufig mit Kohlenstaub beheizt, der in der Nähe des Dampferzeugers aus stückiger Kohle erzeugt wird. Dazu sind entsprechende Kohlemühlen sowie Einrichtungen zur Trocknung der Kohle und zur Zwischenspeicherung des erzeugten Kohlenstaubs sowie Transporteinrichtungen zur Einführung des Kohlenstaubs in den Feuerraum des Dampf erzeugers vorgesehen. Wegen der insgesamt beträchtlichen Abmessungen solcher Anlagen ist der Transport des Kohlen staubs über größere Strecken erforderlich. Er wird dazu mittels eines Transportgases, beispielsweise Luft, flui disiert und somit in einem Fördergasstrom durch Rohrlei tungen transportiert.Steam generators, in particular large steam generators are often heated with coal dust that is nearby of the steam generator is produced from lumpy coal. To are corresponding coal mills and facilities for Drying the coal and temporarily storing the generated coal dust and transport facilities for Coal dust is introduced into the steam combustion chamber provided. Because of the overall considerable The dimensions of such systems are the transportation of the coal dust over longer distances required. He becomes one by means of a transport gas, for example air, flui and thus in a conveying gas stream through Rohrlei transported.

Der Transport von Kohlenstaub mittels eines Förder gasstroms ist verfahrenstechnisch relativ kritisch. Bei größeren Transportwegen kann es zu teilweisen Entmischun gen von Kohlenstaub und Fördergasstrom kommen, wodurch die Förderung ungleichmäßig wird. Andererseits muss im Allgemeinen davon ausgegangen werden, dass das Mischungs verhältnis von Transportluft und Kohlenstaub beim Einblasen des Kohlenstaubs in den Feuer raum unter verbrennungstechnischen Gesichtspunkten in engen Grenzen festgelegt ist. Dieses Mischungsverhältnis ist in den meisten Fällen für den Transport des Kohlen staubs im Fördergasstrom nicht ideal. Meistens ist es deshalb notwendig, nach den Mühlen und gegebenenfalls nach dem Transport des Kohlenstaubs im Fördergasstrom eine Trennung von Kohlenstaub und Fördergas vorzunehmen und den Kohlenstaub in einem Dosierbehälter des Verbren nungssystems zu sammeln. Die Trennung von Kohlenstaub und Fördergasstrom erfolgt in einem relativ großen, dem Fördervolumen der Mühle angepassten Staubfilter. Der artige Staubfilter beanspruchen einen großen Bauraum und erfordern hohe Investitionen.The transport of coal dust by means of a conveyor gas flow is relatively critical from a process engineering point of view. At larger transport routes can lead to partial segregation of coal dust and gas flow, whereby the promotion becomes uneven. On the other hand, in Generally assumed that the mix ratio of transport air and coal dust blowing coal dust into the fire space from the point of view of combustion technology narrow limits. This mixing ratio is in most cases for the transportation of the coal dust in the conveying gas flow is not ideal. Most of the time it is therefore necessary after the mills and if necessary after the transport of the coal dust in the gas flow to separate coal dust and feed gas and the coal dust in a dosing container of the cremation collecting system. The separation of coal dust and Production gas flow takes place in a relatively large, the Delivery volume of the mill adapted dust filter. The like dust filters take up a large amount of space and require high investments.

Aus der DE 195 24 711 C2 ist es außerdem bekannt geworden, den vermahlenen und von einem Trockner nach getrockneten Kohlenstaub mittels eines Staubinjektors in einen Förderluftstrom einzuleiten. Der Förderluftstrom ist kalte, von außen angesaugte Umgebungsluft, die den Kohlenstaub fluidisiert, so dass dieser über größere Entfernungen zu einem in der Nähe des Verbrennungsraum angeordneten Zyklonabscheider transportiert werden kann. Der Zyklonabscheider liefert den Kohlenstaub an einen Dosierbehälter, aus dem der Kohlenstaub den Kohlenstaub brennern zugeführt wird. Die von dem Zyklonabscheider abgegebene Transportluft, die noch Kohlenstaubreste enthält, wird vollständig, beispielsweise über Ausbrand luftöffnungen, in den Verbrennungsraum eingeführt.It is also known from DE 195 24 711 C2 become, the ground and after a dryer dried coal dust using a dust injector initiate a flow of conveying air. The conveying air flow is cold ambient air drawn in from outside, which Coal dust fluidized so that it is larger Distances to a near the combustion chamber arranged cyclone separator can be transported. The cyclone separator delivers the coal dust to you Dosing container from which the coal dust the coal dust burners is fed. The cyclone separator emitted transport air, the remains of coal dust contains, becomes complete, for example through burnout air openings, introduced into the combustion chamber.

Bei dieser Anlage wird der Betrieb des Ofens durch die zum Transport des Kohlenstaubs benutzte Luft beein flusst. Wird beispielsweise der Fördergasstrom kurzzeitig abgestellt und werden die Kohlenstaubbrenner aus dem Dosierbehälter, der insofern eine Pufferwirkung aufweist, weiter betrieben, fällt ein Teil der Ausbrandluft weg. Außerdem kann die Nassvermahlung der Kohle auf eine zur Verbrennung geeignete Körnung kritisch sein. Problema tisch kann es schließlich auch sein, den von dem Trockner relativ stark erwärmten Kohlenstaub vor der Aufgabe in den kalten Fördergasstrom in einem entsprechenden Vor lagebehälter zwischenzuspeichern.In this system, the operation of the furnace is carried out the air used to transport the coal dust flows. For example, the feed gas flow is brief turned off and the coal dust burner from the Dosing container, which has a buffering effect, operated further, part of the burnout air is lost. In addition, the wet grinding of the coal to a Combustion suitable grain size may be critical. Problema After all, it can also be the table from the dryer relatively strongly heated coal dust before giving in the cold conveying gas flow in a corresponding pre store storage containers temporarily.

Aus der DE-AS 11 02 332 ist eine Feuerungsanlage zur Kohleverfeuerung bekannt, die eine Kohlemühle aufweist. Die Kohlenmühle ist von einem aus einem Dampferzeuger abgeleiteten Fördergasstrom durchströmt, der im Kreislauf geführt wird. Der Fördergasstrom führt dabei über Staub abscheider, aus denen dampfhaltiges Fördergas, sogenannte Brüden abgezogen werden. Ein Teil der Brüden wird ausge leitet und nach Entstaubung über den Kamin abgeführt. Die ausgeleiteten Brüden werden durch aus dem Dampferzeuger hergeleitetes Inertgas (Verbrennungsgase) ersetzt. Die Maßnahme dient dazu, die Feuchtigkeit des Fördergass troms, d. h. dessen Dampfgehalt zu beschränken, um die Kohle effektiv trocknen zu können. Der gesamte Kreislauf enthält Brüden und Kohle mit höherer Temperatur. Eine lokale Abkühlung kann zu Kondensationserscheinungen führen. Dies kann insbesondere dann zu Schwierigkeiten führen, wenn größere Förderstrecken zu bewältigen sind.From DE-AS 11 02 332 is a furnace for Coal burning known, which has a coal mill. The coal mill is from one of a steam generator flows through derived gas flow in the circuit to be led. The conveying gas flow leads over dust separators, from which steam-containing conveying gas, so-called Brothers are withdrawn. A part of the brothers is removed conducts and is discharged via the chimney after dedusting. The evacuated vapors are discharged from the steam generator derived inert gas (combustion gases) replaced. The Measure serves to control the humidity of the conveying gas troms, d. H. to limit its vapor content to the To be able to dry coal effectively. The whole cycle contains vapors and coal with a higher temperature. A Local cooling can cause condensation to lead. This can cause difficulties in particular lead when larger conveyor routes have to be mastered.

Ein ähnliches System ist aus Braunkohle 36 (1984) Heft 5 Seite 137 bis 142 bekannt. Zur Kohlestauberzeugung dient eine Mahltrocknungsanlage, die mit Verbrennungs gasen von über 600°C durchströmt wird. Die Wärme der Feuergase wird zur Trocknung der Kohle genutzt, die nachfolgend in einem Feststoffkühler auf ungefährliche Temperaturen von unter 80°C heruntergekühlt wird. Bei der Kühlung können sich Wärmeverluste ergeben.A similar system is made of brown coal 36 (1984) Booklet 5 pages 137 to 142 known. For coal dust generation serves a mill-drying plant with combustion gas flows through over 600 ° C. The warmth of Fire gases are used to dry the coal subsequently in a solid cooler to harmless Temperatures below 80 ° C is cooled down. In the Cooling can result in heat loss.

Auch aus der Wärmetechnik 3/1985 "integrierte Kohle trocknungseinrichtung für Dampfkessel und Wirbelschicht feuerungen" Seite 104 bis 108 sind Anlagen zur Kohle staubfeuerung bekannt, die den Kohlenstaub mit Feuerungs gasen fluidisieren. Zu der Kohletrocknungseinrichtung gehört eine Schlagradmühle, die von Rauchgasen durch strömt wird. Das Rauchgas bildet ein Inertgas, das Brand- und Explosionsgefahr für Kohlekörner und Kohlestaub minimiert. Die Rauchgasentnahme erfolgt vor oder hinter einem Verbrennungsluftvorwärmer mit entsprechend höherer oder niedrigerer Temperatur.Also from the heat technology 3/1985 "integrated coal Drying device for steam boiler and fluidized bed Firing "Pages 104 to 108 are plants for coal Dust burner known that the coal dust with firing fluidize gases. To the coal drying facility belongs to a beater wheel mill, which is filled with smoke gases is flowing. The flue gas forms an inert gas, the fire and danger of explosion for coal grains and coal dust minimized. The smoke gas extraction takes place in front of or behind a combustion air preheater with a correspondingly higher one or lower temperature.

Der gesamte Fördergasstrom wird mit der Kohle in den Verbrennungsraum geführt, wodurch die Verbrennung beein flusst werden kann.The entire gas flow is in the coal with the Combustion chamber led, which affects the combustion can be flowed.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Feuerungsanlage für Kohle zu schaffen, die einen sicheren Betrieb gestattet. Dies soll mit einer möglichst kom pakten platzsparenden Anlage erreicht werden.Proceeding from this, it is an object of the invention to Furnace for coal to create a safe Operation permitted. This is supposed to be as com compact space-saving system can be achieved.

Diese Aufgabe wird von einer Feuerungsanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This task is performed by a furnace with the Features of claim 1 solved.

Die erfindungsgemäße Feuerungsanlage weist ein Kreislauffördersystem zur Förderung des Kohlenstaubs von den Zerkleinerungseinrichtungen (Mühlen) zu den Kohlen staubbrennern bzw. diesen vorgelagerten Bunkern auf. Das Kreislauffördersystem nutzt zur Förderung der Kohle Luft, die nicht oder nur zu einem geringen Anteil dem Feuerraum zugeführt wird. Eine Beeinflussung der Verbrennung durch schwankende Förderluftmengen ist dadurch weitgehend unterdrückt. The furnace system according to the invention has Circulation conveyor system for conveying coal dust from the crushing devices (mills) to the coals dust burners or these upstream bunkers. The Circulatory system uses air to extract coal, which are not or only to a small extent the combustion chamber is fed. Influencing combustion by fluctuating amounts of conveying air is therefore largely suppressed.

Das Kreislauffördersystem ermöglicht in Verbindung mit einem zur Trennung des Fördergasstroms von dem Koh lenstaub vorgesehenen Zyklonabscheider einen besonders kompakten Anlagenaufbau. Auf großvolumige Staubfilter, wie sie erforderlich sind, wenn der Fördergasstrom ins Freie entlassen werden soll, kann verzichtet werden. Der Zyklonabscheider baut erheblich kleiner, wobei der an dem Ausgang des Zyklonabscheiders in dem Fördergasstrom enthaltene Reststaub infolge der Kreislaufführung nicht stört.The circulatory conveyor system enables connection with one to separate the gas flow from the Koh cyclone separators provided a special compact system design. On large-volume dust filters, as they are required when the gas flow is Free to be released can be waived. Of the Cyclone separator builds considerably smaller, the one on the Output of the cyclone separator in the conveying gas stream residual dust contained in the circuit is not disturbs.

Die Temperatur des im Kreislauf geführten Förder gasstroms liegt über der Umgebungstemperatur, jedoch unter der Selbstentzündungstemperatur der Kohle, um die Entstehung von Kohlenstaubexplosionen zu vermeiden. Die Temperatur der von der zweiten Zerkleinerungsvorrichtung (Mühle) abgegebenen Kohle entspricht etwa der des Förder gasstroms oder sie ist etwas geringer. Auf diese Weise wird eine Rückfeuchtung durch Kondensation vermieden, wie sie erfolgen könnte, wenn mit kalter Außenluft gefördert wird. Die Kondensation könnte ansonsten zu Verklumpungen oder Anbacken des Kohlenstaubs an Anlagenteile führen, was durch die Erfindung ausgeschlossen wird.The temperature of the conveyed circuit gas flow is above ambient temperature, however below the autoignition temperature of the coal to the Avoid the formation of coal dust explosions. The Temperature of the second shredder (Mill) released coal corresponds approximately to that of the production gas flow or it is slightly lower. In this way rewetting by condensation is avoided, such as it could be done if conveyed with cold outside air becomes. The condensation could otherwise lead to clumping or baking the coal dust on system parts, which is excluded by the invention.

Neben dem sichereren Betrieb kann durch Wegfall des Staubfilters der Investitionsaufwand und ansonsten ent sprechend erforderliche aufwendige Maßnahmen zur Verhin derung von Explosions- und Brandgefahren vermieden wer den.In addition to safer operation, the Dust filter the investment and otherwise ent elaborate necessary measures to prevent explosion and fire hazards are avoided the.

Durch die Führung des Fördergases, im wesentlichen im Kreislauf, wird die Mühle, falls sie von dem Förder gasstrom durchströmt ist, mit vorgewärmtem Fördergas betrieben, ohne dass dadurch eine Aufwärmung des Mahl produkts (Kohlenstaub) über die Selbstentzündungstempera tor hinaus stattfinden würde. Während das Kreislaufför dersystem dies letztendlich ermöglicht, trägt die der Trocknungseinrichtung nachgeschaltete Kühleinrichtung wesentlich zur Vermeidung von Überhitzungen oder unzuläs sigen Erwärmungen bei. Außerdem gestattet die Kühlein richtung den Betrieb der Trocknungseinrichtung mit rela tiv hoher Temperatur. Dies kann eine Verminderung der An lagengröße möglich machen.By guiding the production gas, essentially in circulation, the mill, if it is funded by the is flowed through with the preheated conveying gas operated without heating up the meal product (coal dust) about the autoignition temperature gate would take place. During the circulatory The system that ultimately enables this is borne by the Drying device downstream cooling device essential to avoid overheating or inadmissible warming. The cooler also allows direction the operation of the drying facility with rela tiv high temperature. This can reduce the number of people make layer size possible.

Die Zerkleinerung der Kohle erfolgt vorzugsweise in einem zweistufigen Prozess, wobei die Kohle zunächst in einer Brechereinrichtung auf eine Korngröße von bei spielsweise 10 mm gemahlen wird. Diese Korngröße ermög licht eine relativ zügige Trocknung mit nicht zu großem Energieaufwand.The coal is preferably comminuted in a two - stage process, the coal initially in a crusher to a grain size of for example 10 mm is ground. This grain size enables light relatively quick drying with not too big Energy expenditure.

Während die erste Zerkleinerungseinrichtung mit nasser oder ungetrockneter Kohle arbeitet, erfolgt die Vermahlung der Kohle auf eine zum Betrieb der Kohlen staubbrenner geeignete Körnung in trockenem Zustand. Um hier die Ausbildung von heißen Stellen und Glimmnestern zu vermeiden, ist die Mahltemperatur unter 60°C begrenzt. Dies wird durch eine der Trocknung nachgeschaltete Zwi schenkühlung erreicht. Die trocken arbeitende zweite Zer kleinerungsvorrichtung (Mühle) arbeitet deshalb kalt. Damit kann Luft als Fördermedium für den Kohlenstaub verwendet werden, ohne dass eine unkontrollierbare Ex plosionsgefahr entstünde.While the first shredder with wet or undried coal works Grinding the coal to one for operating the coal Dust burner suitable grain in dry condition. Around here the formation of hot spots and smoldering nests To avoid this, the grinding temperature is limited below 60 ° C. This is done by means of a second downstream of the drying thigh cooling reached. The dry working second Zer The shrinking device (mill) therefore works cold. This allows air to be used as a conveying medium for the coal dust can be used without an uncontrollable Ex risk of explosion.

Die zweite Zerkleinerungseinrichtung kann eine Wälzmühle, eine Hammermühle oder eine sonstige zur Ver mahlung der Kohle geeignete Mühle sein. Ist die Mühle eine von Luft oder Gas durchströmte Mühle, durchströmt der Fördergasstrom die Mühle direkt. Dies ist auch bei einer Wälzmühle möglich. Alternativ ist es möglich, den von der Mühle kommenden Kohlenstaub über eine Injektor einrichtung dem Fördergasstrom zuzumischen. In allen Fällen wird jedoch ein kohlenstaubführender Fördergas strom erzeugt, mit dem der Kohlenstaub in die Nähe der Kohlenstaubbrenner der Feuerungsanlage zu dem Zyklon abscheider geführt wird. Der Fördergasstrom wird von hier aus rückgeführt. Ein Teil des Fördergasstroms kann bedarfsweise abgezweigt werden. Dies kann beispielsweise zu Temperaturregelzwecken erfolgen. In diesem Fall ist ein Abzweig vorgesehen, der beispielsweise über ein Staubfilter ins Freie führt. Eine Temperaturregeleinrich tung reguliert die Größe des abgezweigten Fördergasstroms auf einen solchen Wert, dass die an anderer Stelle in dem Fördergasstrom zur Ergänzung zugeführte Außenluft eine Temperaturerniedrigung des im Kreislauf geführten Förder gasstroms bewirkt. Der zur Ausleitung des Fördergas- Teilstroms erforderliche Staubfilter kann wesentlich kleiner ausfallen als herkömmliche Staubfilter, die den gesamten Fördergasstrom reinigen mussten. Dies führt zu einer erheblichen Reduktion des erforderlichen Anlagen volumens und der Investitionskosten.The second shredding device can be a Rolling mill, hammer mill or other for ver grinding the coal be a suitable mill. Is the mill a mill through which air or gas flows the conveying gas flow directly to the mill. This is also with a roller mill possible. Alternatively, it is possible to use the coal dust coming from the mill via an injector to mix the device with the conveying gas flow. In all However, there is a coal dust carrying gas generated electricity with which the coal dust near the Coal dust burner from the furnace to the cyclone separator is guided. The gas flow is from returned here from. Part of the production gas flow can can be branched off if necessary. For example for temperature control purposes. In this case a branch is provided, for example, via a Dust filter leads outside. A temperature control device device regulates the size of the branched gas flow to such a value that the elsewhere in the Conveying gas flow to supplement the outside air supplied Lowering the temperature of the conveyed circuit causes gas flow. The for the discharge of the Partial flow required dust filter can be essential are smaller than conventional dust filters, which had to clean the entire gas flow. this leads to a significant reduction in the amount of equipment required volume and investment costs.

Das Kreislauffördersystem kann auf unterschiedli chen, dem jeweiligen Einsatzfall angemessenen Druckni veaus betrieben werden. Beispielsweise kann das Gebläse zur Umwälzung des Fördergasstroms in dem Kreislaufförder system unmittelbar am Ausgang des Zyklonabscheiders angeordnet werden. Allerdings geht hierbei ein relativ großer Energiebetrag an einer Drosseleinrichtung verlo ren, die beispielsweise zur Abzweigung eines Teilstroms dem Gebläse nachgeordnet angeordnet ist. Alternativ kann das gesamte Kreislaufförderssystem auch unter einem Druck stehen, der geringfügig niedriger ist als der Umgebungs druck. Die Ausleitung des Teilgasstroms muss dann über ein eigenes Gebläse bewirkt werden, während der Zustrom von Frischluft in das Kreislauffördersystem über Drossel mittel reguliert wird.The circulatory support system can differ pressure appropriate to the respective application be operated. For example, the blower for circulating the feed gas flow in the circulation conveyor system directly at the exit of the cyclone separator to be ordered. However, this is a relative one large amount of energy lost at a throttle device ren, for example for branching a partial stream is arranged downstream of the blower. Alternatively, you can the entire circulation conveyor system even under one pressure stand that is slightly lower than the surrounding pressure. The diversion of the partial gas flow must then its own fan can be effected during the inflow of fresh air into the circulation conveyor system via throttle is regulated medium.

Vorteilhafte Einzelheiten und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Feuerungsanlage sind Gegenstand von Unteransprüchen und ergeben sich aus der Zeichnung sowie der zugehörigen Beschreibung. Advantageous details and developments of Firing system according to the invention are the subject of Subclaims and arise from the drawing as well the associated description.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:In the drawing, embodiments of the Subject of the invention shown. Show it:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Feuerungsanlage, in schematisierter ausschnittsweiser Darstellung und Fig. 1, the firing system according to the invention, in a schematic sectional representation and

Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsform der erfin dungsgemäßen Feuerungsanlage mit im Unterdruck betriebe nen Kreislauffördersystem, in schematisierter aus schnittsweiser Darstellung. Fig. 2 shows a modified embodiment of the firing system according to the invention with operating in negative pressure NEN circulation conveyor system, in a schematic from sectional view.

In Fig. 1 ist eine Feuerungsanlage 1 in aufs Äußer ste schematisierter Form veranschaulicht, die einen kohlenstaubbefeuerten (nicht weiter dargestellten) Dampf erzeuger aufweist. Zu diesem gehört ein Feuerraum 2, der über Kohlenstaubbrenner 3, 4, 5 sowie gegebenenfalls weiteren, nicht veranschaulichten Kohlenstaubbrenner befeuert wird.In Fig. 1, a firing system 1 is illustrated in a form schematically on the outside, which has a coal dust-fired (not shown) steam generator. This includes a combustion chamber 2 , which is fired via pulverized coal burners 3 , 4 , 5 and possibly further pulverized coal burners, not shown.

Zur Versorgung des Großdampferzeugers mit Kohlen staub dient eine Versorgungsanlage 7, die insbesondere für den Betrieb mit Braunkohle ausgelegt ist. Der Eingang dieser Versorgungsanlage 7 wird durch einen schubweise oder kontinuierlich mit stückiger Braunkohle versorgten Brecher 8 gebildet. Der Brecher 8 mahlt die grubenfeuchte Kohle auf eine zur Trocknung geeignete Körnung von bei spielsweise 10 mm. Bedarfsweise kann der Brecher 8 jedoch auch auf eine gröbere oder feinere Körnung eingestellt werden. Der Brecher 8 weist einen Ausgang 9 auf, der über ein geeignetes Fördermittel oder gegebenenfalls lediglich einen Fallschacht an einen Trockner 10 angeschlossen ist. Der Trockner 10 ist vorzugsweise mit Niederdruckdampf, beispielsweise Turbinenanzapfdampf, beheizt. Er kann als Wirbelschichttrockner, in dem die zerkleinerte Grobbraun kohle mit einem über Öffnungen zugeführten Wirbelmedium aufgewirbelt und über eine Heizfläche indirekt beheizt wird, ausgebildet sein. Andere Bauformen sind möglich.To supply the large steam generator with coal dust is a supply system 7 , which is designed in particular for operation with lignite. The entrance of this supply system 7 is formed by a crusher 8 supplied in batches or continuously with lumpy lignite. The crusher 8 grinds the mine-moist coal to a grain size suitable for drying, for example 10 mm. If necessary, however, the crusher 8 can also be set to a coarser or finer grain. The crusher 8 has an outlet 9 which is connected to a dryer 10 by means of a suitable conveying means or possibly only a chute. The dryer 10 is preferably heated with low pressure steam, for example turbine tapping steam. It can be designed as a fluidized bed dryer in which the comminuted coarse brown coal is whirled up with a fluidizing medium supplied via openings and indirectly heated via a heating surface. Other designs are possible.

Der Trockner 10 ist so ausgebildet, dass die stücki ge Braunkohle auf eine Restfeuchtigkeit getrocknet wird, die die Verfeuerung des später aus der stückigen Roh braunkohle zu erzeugenden Kohlenstaubs in dem Feuerraum 2 durch Einblasen mit den Kohlenstaubbrennern 3, 4, 5 geeignet ist. The dryer 10 is designed so that the piece of brown coal is dried to a residual moisture which is suitable for the combustion of the coal dust to be subsequently produced from the piece of raw brown coal in the combustion chamber 2 by blowing in with the coal dust burners 3 , 4 , 5 .

Der Trockner 10 weist einen oder mehrere Ausgänge 11, 12 auf, an denen die getrocknete stückige Braunkohle an eine Kühleinrichtung 14 abgegeben wird. Die Kühlein richtung 14 ist beispielsweise eine Eimerkettenkühlein richtung, der die getrocknete warme Kohle an einem Ein gang 15 zugeführt wird und die die gekühlte Kohle an einem Ausgang 16 abgibt. Der Kühleffekt wird beispiels weise durch ein gasförmiges Kühlmedium bewirkt, das vorzugsweise im Gegenstrom zu der Kohle gefördert wird. Die Kühleinrichtung 14 ist so bemessen, dass Kohle mit einer Eingangstemperatur (an dem Eingang 15) von 100°C auf beispielsweise 55°C an dem Ausgang 16, jedenfalls aber auf eine Temperatur abgekühlt wird, die niedriger ist als eine für die spezielle Kohle kritische Selbst entzündungstemperatur. Diese wird meist zu 60°C angenom men.The dryer 10 has one or more outlets 11 , 12 , at which the dried lump of lignite is delivered to a cooling device 14 . The Kühlein device 14 is, for example, a bucket chain cooling device, to which the dried warm coal is fed at an inlet 15 and which delivers the cooled coal at an outlet 16 . The cooling effect is caused, for example, by a gaseous cooling medium, which is preferably conveyed in countercurrent to the coal. The cooling device 14 is dimensioned such that coal with an inlet temperature (at the inlet 15 ) from 100 ° C. to, for example, 55 ° C. at the outlet 16 is cooled, but in any case to a temperature which is lower than that critical for the specific coal Even ignition temperature. This is usually assumed to be 60 ° C.

Von dem Ausgang 16 der Kühleinrichtung 14 ist die vorgebrochene getrocknete und gekühlte Kohle über eine Leitung 17 oder ein anderweitiges geeignetes Fördermittel einer Mühle 18 zugeführt. Diese ist vorzugsweise als Wälzmühle ausgebildet. Sie kann jedoch bedarfsweise auch eine Mühle anderer Bauart sein. Die Mühle 18 ist so eingestellt, dass die an ihrem Eingang 19 stückig zu geführte Kohle trocken auf eine zur direkten Verfeuerung geeignete Körnung mahlt.From the outlet 16 of the cooling device 14 , the pre-broken dried and cooled coal is fed to a mill 18 via a line 17 or another suitable conveying means. This is preferably designed as a roller mill. However, if necessary, it can also be a different type of mill. The mill 18 is set in such a way that the coal fed in pieces at its inlet 19 grinds dry to a grain size suitable for direct combustion.

Die Mühle 18 ist in ein Kreislauffördersystem 21 eingefügt, das mit Luft als Fördergasstrom betrieben wird. Die Mühle 18 weist dazu einen Eingang 22 zur Zufüh rung der Luft und einen Ausgang 23 auf, an dem der Koh lenstaub mitführende Fördergasstrom abgegeben wird. Das gesamte Kreislaufförderssystem 21 steht unter einem geringfügigen Überdruck gegenüber der Umgebung, der durch ein Gebläse 24 aufrechterhalten wird. Dieses beaufschlagt eine zu dem Eingang 22 der Mühle 18 führende Leitung 25 mit Außenluft. Die Menge der hier zugeführten Außenluft hängt von der Menge der über eine Drosseleinrichtung 26 ausgelassenen Abluft ab. Die Funktion der Drosseleinrich tung 26 ist an späterer Stelle erläutert.The mill 18 is inserted into a circulation conveyor system 21 which is operated with air as the conveying gas stream. The mill 18 has an inlet 22 for supplying the air and an outlet 23 at which the carbon-carrying gas flow is emitted. The entire circulation conveyor system 21 is under a slight excess pressure from the environment, which is maintained by a fan 24 . This acts on a line 25 leading to the inlet 22 of the mill 18 with outside air. The amount of outside air supplied here depends on the amount of exhaust air discharged via a throttle device 26 . The function of the Drosseleinrich device 26 will be explained later.

Der Ausgang 23 der Mühle 18 ist an eine Transport leitung 27 angeschlossen, die gegebenenfalls größere Entfernungen überbrückend zu einem Zyklonabscheider 28 geführt ist. Dieser dient der weitgehenden Trennung des Kohlenstaubs von dem Fördergasstrom. Während der Kohlen staub an einem Staubtrichter 29 abgegeben wird, wird das weitgehend von Kohlenstaub befreite Fördergas an einem mittig an seiner Oberseite angeordneten Ausgang 31 abge zogen. Dieser führt zu einem Gebläse 32, das über eine Leitung 33, in der ein Drosselmittel 34 angeordnet ist, das Fördergas zu der Leitung 25 rückfördert.The output 23 of the mill 18 is connected to a transport line 27 , which is possibly bridging larger distances to a cyclone 28 . This serves to largely separate the coal dust from the feed gas stream. While the coal dust is delivered to a dust funnel 29 , the conveying gas largely freed of coal dust is drawn off at an outlet 31 arranged centrally on its upper side. This leads to a blower 32 , which feeds the conveying gas back to the line 25 via a line 33 in which a throttle means 34 is arranged.

Zwischen dem Drosselmittel 34 und dem Gebläse 32 ist ein Abzweig 36 angeordnet, von dem eine Auslassleitung 37 wegführt. In dieser ist das Drosselmittel 26 angeordnet. Die Auslassleitung 37 führt beispielsweise in den Feuer raum 2.A branch 36 is arranged between the throttle means 34 and the blower 32 , from which an outlet line 37 leads away. The throttle means 26 is arranged in this. The outlet line 37 leads, for example, into the fire chamber 2 .

Zur Temperaturkontrolle in dem Kreislauffördersystem 21 dient ein Temperatursensor 38, der beispielsweise an der Leitung 27 oder dem Ausgang 23 der Mühle 18 angeord net ist. Eine andere Anordnung kann bedarfsweise gewählt werden. Der Temperatursensor 38 ist über eine Signallei tung 39 mit einer Steuereinrichtung 41 verbunden, die außerdem die Drosselmittel 34, 26 und bedarfsweise die Gebläse 24, 32 steuern kann.For temperature control in the circulation conveyor system 21 is a temperature sensor 38 , which is net angeord for example on the line 27 or the outlet 23 of the mill 18 . Another arrangement can be selected if necessary. The temperature sensor 38 is connected via a signal line 39 to a control device 41 , which can also control the throttle means 34 , 26 and, if necessary, the blowers 24 , 32 .

Der Staubtrichter 29 des Zyklonabscheiders 28 ist an ein Staubsilo 42 angeschlossen, das der Zwischenpufferung des Kohlenstaubs dient. Das Staubsilo 42 ist über mehrere Zellenradschleusen 43 an Injektoren 44 angeschlossen, mit denen der Kohlenstaub definierten, mit einem Gebläse 45 erzeugten Fördergasströmen zugemischt wird. Das so ent standene Kohlenstaubluftgemisch wird über Leitungen 46 den Kohlenstaubbrennern 3, 4, 5 zugeführt. The dust funnel 29 of the cyclone separator 28 is connected to a dust silo 42 , which serves to buffer the coal dust. The dust silo 42 is connected via a plurality of cellular wheel sluices 43 to injectors 44 , with which the coal dust defined and produced by a blower 45 conveying gas flows is mixed. The resulting coal dust air mixture is fed via lines 46 to the coal dust burners 3 , 4 , 5 .

Die insoweit beschriebene Feuerungsanlage 1 arbeitet wie folgt:
Das Gebläse 32 hält in dem Kreislauffördersystem 21 einen Luftkreislauf aufrecht, der die Mühle 18, die Leitung 27 und den Zyklonabscheider 28 durchströmt. Die Mühle 18 erhält auf eine Körnung von etwa 10 mm gemahlene Braunkohle, die in dem Trockner 10 auf eine eine direkte Verbrennung mit den Kohlenstaubbrennern 3, 4, 5 geeignete Feuchte getrocknet und von der Kühleinrichtung 14 auf eine Temperatur unter 60°C gekühlt ist. Die Temperatur an dem Eingang 19 der Mühle 18 liegt vorzugsweise bei 55°C oder darunter und ist so festgelegt, dass auch bei einer Erwärmung in der Mühle 18 infolge des Mahlvorgangs eine kritische Temperatur von beispielsweise 60°C nicht über schritten wird. Die Mühle 18 wird somit durch Zufuhr gekühlter Kohle kühl gehalten, so dass sich keine Glimm nester ausbilden können.The furnace 1 described so far operates as follows:
The blower 32 maintains an air circuit in the circulation conveyor system 21 , which flows through the mill 18 , the line 27 and the cyclone separator 28 . The mill 18 is given a grain size of about 10 mm ground lignite, which is dried in the dryer 10 to a direct combustion with the coal dust burners 3 , 4 , 5, and is cooled by the cooling device 14 to a temperature below 60 ° C. The temperature at the inlet 19 of the mill 18 is preferably 55 ° C. or below and is determined such that a critical temperature of, for example, 60 ° C. is not exceeded even when the mill 18 heats up as a result of the grinding process. The mill 18 is thus kept cool by supplying cooled coal, so that no glow nests can form.

Die Mühle 18 ist von dem Fördergasstrom des Kreis lauffördersystems 21 durchströmt. Der Fördergasstrom steht an dem Eingang 22 der Mühle 18 mit einer Temperatur an, die nicht wesentlich niedriger ist als die Temperatur der an dem Eingang 19 ankommenden Kohle oder die sogar etwas höher ist. Bei dem Mahlvorgang in der Mühle 18 wird die Kohle deshalb in einer Atmosphäre etwa gleicher Temperatur gemahlen und nicht weiter abgekühlt. Dadurch werden Kondensationseffekte vermieden, die auftreten könnten, wenn der Fördergasstrom wesentlich kälter als die Kohle wäre.The mill 18 is flowed through by the conveying gas stream of the cycle conveyor system 21 . The conveying gas flow is present at the inlet 22 of the mill 18 at a temperature which is not substantially lower than the temperature of the coal arriving at the inlet 19 or which is even somewhat higher. During the grinding process in the mill 18 , the coal is therefore ground in an atmosphere of approximately the same temperature and is not cooled further. This avoids condensation effects that could occur if the gas flow was significantly colder than the coal.

Am Ausgang 23 der Mühle 18 wird ein Kohlenstaub- Fördergasgemisch abgegeben, dessen Temperatur mit dem Temperatursensor 38 überwacht und an die Steuereinrich tung 41 gemeldet wird. Das Kohlenstaub-Fördergasgemisch wird dann über die Leitung 27 zu dem Zyklonabscheider 28 geführt, über den der Kohlenstaub zu dem Staubsilo 42 gelangt. Der abgetrennte Fördergasstrom wird von dem Gebläse 32 zu dem Abzweig 36 gefördert, von dem ausgehend der größte Teil über die Leitung 33 zu der Mühle 18 zurückgeführt wird.At the output 23 of the mill 18 , a coal dust-conveying gas mixture is released, the temperature of which is monitored by the temperature sensor 38 and reported to the control device 41 . The coal dust-conveying gas mixture is then fed via line 27 to the cyclone separator 28 , via which the coal dust arrives at the dust silo 42 . The separated conveying gas flow is conveyed by the blower 32 to the branch 36 , from which the major part is returned to the mill 18 via the line 33 .

Die Steuereinrichtung 41 reguliert das Verhältnis der über die Leitung 33 rückgeführten Fördergasmenge zu der über die Auslassleitung 37 ausgelassenen Fördergas menge durch entsprechende Einstellung der Drosseleinrich tungen 34, 26. Nimmt die Temperatur des Fördergasstroms in dem Kreislauffördersystem 21 beispielsweise über einen vorgegebenen Wert hinaus zu, wird die Drosseleinrichtung 26 etwas weiter geöffnet und die Drosseleinrichtung 34 etwas weiter geschlossen. Dadurch wird über die Auslass leitung 37 eine größere Fördergasmenge abgelassen und beispielweise dem Brennraum 2 zugeführt. Das Gebläse 24 sorgt für entsprechenden Nachschub von Frischluft, was zur Abkühlung des Kreislauffördersystems 21 unter den kritischen Wert von beispielsweise 60°C führt.The control device 41 regulates the ratio of the conveyed gas quantity recirculated via the line 33 to the conveyed gas quantity discharged via the outlet line 37 by appropriate setting of the throttle devices 34 , 26 . If the temperature of the conveying gas flow in the circulation conveyor system 21 increases, for example, beyond a predetermined value, the throttle device 26 is opened somewhat further and the throttle device 34 is closed somewhat further. As a result, a larger amount of conveying gas is discharged via the outlet line 37 and, for example, supplied to the combustion chamber 2 . The blower 24 provides a corresponding supply of fresh air, which leads to the cooling of the circulation conveyor system 21 below the critical value of, for example, 60 ° C.

Umgekehrt wird einer zu weiten Abkühlung des Kreis laufförderssystems 21 durch eine stärkere Drosselung der Drosseleinrichtung 26 und eine schwächere Drosselung der Drosseleinrichtung 34 entgegengewirkt.Conversely, excessive cooling of the circuit conveyor system 21 is counteracted by a stronger throttling of the throttle device 26 and a weaker throttling of the throttle device 34 .

Während die in Fig. 1 veranschaulichte Feuerungs anlage 1 mit einem im Überdruck arbeitenden Kreislaufför dersystem 21 versehen ist, ist in Fig. 2 eine alternative Feuerungsanlage 1' veranschaulicht, deren Kreislaufsystem 21' im Unterdruck arbeitet. Soweit die beiden Feuerungs anlagen 1 und 1' miteinander übereinstimmen, sind glei che, lediglich zur Unterscheidung mit einem Apostroph versehene Bezugszeichen verwendet und die vorstehende Beschreibung gilt ohne weiter Erläuterung entsprechend.While the embodiment illustrated in Fig. 1 firing system 1 dersystem with a working in positive pressure Kreislaufför 21 is provided, is shown in FIG. 2, an alternative firing system 1 'illustrates the circulation system 21' operates in negative pressure. As far as the two firing systems 1 and 1 'coincide with one another, the same reference numerals are used for distinction only and the above description applies accordingly without further explanation.

Abweichend von der Feuerungsanlage 1 weist die Feuerungsanlage 1' an ihrem Abzweig 36' und ihrer Aus lassleitung 37' kein Drosselmittel, sondern ein kleines Staubfilter 51 auf. Dieses dient dazu, Reststaub zu entfernen, der in der von dem Zyklonabscheider 28' abge gebenen Transportluft bzw. dem über den Abzweig 36' abgezeigten Teilstrom enthalten ist. Der Staubfilter 51 liefert seinen Staub über eine entsprechende Leitung 52 an das Staubsilo 42'. Abluftseitig ist das Staubfilter 51 an ein saugend arbeitendes Gebläse 53 angeschlossen, das die gereinigte Abluft über eine Abluftleitung 54 ins Freie fördert.Deviating from the firing system 1 , the firing system 1 'has at its branch 36 ' and from its outlet line 37 'no throttling agent, but a small dust filter 51 . This serves to remove residual dust which is contained in the transport air given by the cyclone separator 28 'or in the partial flow shown via the branch 36 '. The dust filter 51 delivers its dust to the dust silo 42 'via a corresponding line 52 . On the exhaust air side, the dust filter 51 is connected to a suction fan 53 which conveys the cleaned exhaust air to the outside via an exhaust air line 54 .

An einer geeigneten Stelle des Kreislauffördersy stems 21', beispielsweise in der Leitung 33', ist das Gebläse 32' angeordnet. Bedarfsweise kann seine Position anderweitig festgelegt sein.At a suitable point of the Kreislaufförderersy system 21 ', for example in line 33 ', the blower 32 'is arranged. If necessary, its position can be determined otherwise.

Das Verhältnis zwischen Frischluftzufuhr zu dem Kreislauffördersystem 21 und aus diesem ausgelassener Abluft über die Abluftleitung 54 wird durch zwei Drossel mittel 55, 56 reguliert, die von der Steuereinrichtung 41' gesteuert sind. Das Drosselmittel 55 reguliert den Zustrom von Frischluft zu dem Kreisluftfördersystem 21'. Frischluft wird über ein Filter 57 und gegebenenfalls einen Schalldämpfer 58 angesaugt. Der in dem Kreislauf fördersystem 21' herrschende Unterdruck wird durch das Gebläse 53 aufrechterhalten. Das Gebläse 32' dient le diglich der Aufrechterhaltung des Umlaufs in dem Kreis lauffördersystem 21'. Im Einzelfall kann es auch wegfal len, wenn die Mühle 18' als Gebläsemühle ausgebildet ist und selbst entsprechend fördert.The ratio between fresh air supply to the circulation conveyor system 21 and exhaust air discharged from it via the exhaust air line 54 is regulated by two throttles 55 , 56 , which are controlled by the control device 41 '. The throttling means 55 regulates the inflow of fresh air to the circulating air delivery system 21 '. Fresh air is drawn in via a filter 57 and, if appropriate, a silencer 58 . The negative pressure prevailing in the circuit conveyor system 21 'is maintained by the fan 53 . The blower 32 'is only used to maintain the circulation in the circuit conveyor system 21 '. In individual cases, it can also be eliminated if the mill 18 'is designed as a fan mill and itself promotes it accordingly.

Das Drosselmittel 56 dient der Regulierung des Drucks an einer Zuströmstelle 59, bei der die angesaugte Frischluft in das Kreislauffördersystem 21' zugeführt wird.The throttle means 56 is used to regulate the pressure at an inflow point 59 , at which the fresh air drawn in is fed into the circulation conveyor system 21 '.

Der Vorzug dieser Ausführungsform liegt neben dem im Unterdruck betriebenen Kreislauffördersystem, bei dem Undichtigkeiten nicht zum Austritt von Kohlenstaub führen können und somit keine Explosionsgefahren hervorrufen, in dem freien Auslass nicht weiter benötigter Abluft. Diese beeinflusst den Ofenbetrieb nicht. Zur Filterung dieser Abluft ist der Filter 51 vorgesehen, der infolge des geringen Durchsatzvolumens sehr klein baut. Er muss lediglich für den abgezweigten Abluftstrom, nicht aber für den gesamten Luftdurchsatz des Kreislauffördersystems 21' dimensioniert sein.The advantage of this embodiment is, in addition to the circuit conveyor system operated in the negative pressure, in which leaks cannot lead to the escape of coal dust and thus cause no explosion risks, in the free outlet of exhaust air which is no longer required. This does not affect furnace operation. To filter this exhaust air, the filter 51 is provided, which is very small due to the low throughput volume. It only has to be dimensioned for the branched exhaust air flow, but not for the total air throughput of the circulation conveyor system 21 '.

Claims

1. Device for processing lignite for combustion in a combustion chamber of a steam generator,
with a first comminution device ( 8 ) for pre-comminution of moist raw coal,
with a drying and cooling device ( 10 , 14 ), for drying and cooling the raw coal below its self-ignition temperature,
with a second comminution device ( 18 ) which is set up to reduce the coal to a grain size which is necessary for the pneumatic transport of the coal in a conveying line using a conveying gas,
with a conveyor line ( 27 ) which connects the second shredding device ( 18 ) to a cyclone separator ( 28 ),
with a return line ( 33 ) which leads from the cyclone separator back to the second comminution device ( 18 ), the delivery line ( 27 ) and the return line ( 33 ) forming a circulation conveyor system ( 21 ) with a delivery gas circuit,
with a device ( 26 ) for deriving a partial flow of the conveying gas from the conveying gas circuit and
with a device ( 24 ) for supplying cooler fresh air into the feed gas circuit ( 21 ) and for replacing the derived partial stream to maintain a feed gas temperature below the autoignition temperature of the coal.

2. Device according to claim 1, characterized in that the second comminution device ( 18 ) is flowed through by the För dergasstrom.

3. Device according to claim 1, characterized in that in the second comminution device ( 18 ) an injector is provided for introducing the ground coal into the gas flow.

4. The device according to claim 1, characterized in that on the circuit conveyor system ( 21 ) a branch ( 36 ) for subdividing the conveying gas stream emitted by the cyclone separator ( 28 ) into a partial stream to be recycled for coal dust conveying and another partial stream is seen before and that a dust separator ( 51 ) is connected to the further partial flow.

5. The device according to claim 4, characterized in that the dust separator ( 51 ) is a filter or a cyclone separator,

6. The device according to claim 5, characterized in that the cleaned partial flow of the conveying gas emitted by the dust separator ( 51 ) is connected to an outlet line ( 54 ) leading into the environment.

7. The device according to claim 6, characterized in that the digested partial stream of the conveyed gas discharged from the dust separator ( 51 ) is guided into the combustion chamber.

8. The device according to claim 5, characterized in that a temperature monitoring ( 41 ) is provided on the circuit conveyor system ( 21 ), which ensures that the temperature of the conveying gas flow is below the self-ignition temperature of the coal, preferably below 60 ° C.

9. The device according to claim 1, characterized in that the circuit conveyor system ( 21 ) is provided with a means ( 26 , 34 ) for regulating the size of the branch stream branched off from the conveying gas stream and a means ( 24 ) for supplementing the discharged conveying gas quantity by outside air.

10. The device according to claim 9, characterized in that the means ( 26 , 34 ) for partial flow regulation with the temperature monitor ( 41 ) is connected and controlled by this ge.

11. A method of processing lignite for combustion in a combustion chamber of a steam generator, in which moist raw coal is pre-comminuted in a first comminution stage, subsequently dried, cooled to below its self-ignition temperature and comminuted in a second comminution stage to a grain size which is suitable for the pneumatic Transport of the coal in a conveying line using a conveying gas is required, the conveying line connecting the second comminution stage to a cyclone separator, characterized in that
that the conveying gas is returned via a return line from the cyclone separator to the second size reduction stage and both lines form a delivery circuit, and
that a partial flow of the conveying gas can be derived from the return line and can be replaced by supplying cooler fresh air to the conveying line so as not to exceed the self-ignition temperature of the conveying gas.

12. The method according to claim 11, characterized in that the conveying gas stream is passed through the second Zerkleinerungsein direction ( 18 ).

13. The method according to claim 11, characterized in that that the ground coal with an injector in the conveyor gas flow is initiated.

14. The method according to claim 11, characterized in that the partial flow branched off from the circulation conveyor system cleaned with a dust separator and ent will let.

15. The method according to claim 11, characterized in that that the partial flow branched off from the circulation conveyor system of the conveying gas is led into the combustion chamber.