DE2721932C2 - Method and device for the production of a material suitable for landfill or as an intermediate product from fly ash - Google Patents

Method and device for the production of a material suitable for landfill or as an intermediate product from fly ash

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Description

so niedrig gehalten, daß die Aschepartikel unter der Schmelztemperatur bleiben und somit die Schamottauskleidung entfallen kann. Außerdem wird die Stickoxydbildung erheblich herabgesetzt, und es ergibt sich eine Verbilligung der Kesselinvestitionen.kept so low that the ash particles remain below the melting temperature and thus the fireclay lining can be omitted. In addition, the formation of nitrogen oxide is considerably reduced, and there is a Cheaper investment in the boiler.

Es entsteht jedoch ein neues Problem durch den Flugstaub bei der Entsorgung durch dessen Mehlfeinheit und Wasserlöslichkeit, weil bei einer umweltfreundlichen Deponie erhebliche Kosten entstehen.However, a new problem arises from the flue dust when it is disposed of due to its fineness of flour and water solubility because with an environmentally friendly Landfill incurs considerable costs.

Dementsprechend legt die Erfindung die Ajfgabe zugrunde, aus dem Flugstaub auf wirtschaftliche Weise ein besser als bislang deponierbares Produkt oder ein Zwischenprodukt herzustellen, das sich sinnvoll weiterverarbeiten läßtAccordingly, the invention sets out the object based on, a product or a product that can be deposited more economically from the airborne dust Manufacture an intermediate product that can be meaningfully further processed

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Flugstaub vor seiner Einschmelzung mit Abwärme vorgewärmt wird und daß die Abführung von Wärme bei der Abkühlung so gesteuert wird, daß ein dem Basalt mindestens ähnliches oder dem Basalt entsprechendes Gefüge im Granulat erhalten wird.According to the invention, this object is achieved in that the fly dust before it is melted with Waste heat is preheated and that the dissipation of heat during cooling is controlled so that a A structure at least similar to or corresponding to basalt is obtained in the granulate.

Die Vorwärmung des Flugstaubes dient primär zur momentanen Zündung des Restkohlenstoffes im Einschmelzrohr, damit die Einschmelzzeit kurz gehalten werden kann, und sekundär zur Senkung des Kohlenstoffbedarfes für das Einschmelzen, der bis auf den Restgehalt des Flugstaubes an Kohlenstoff heruntergedrückt werden kann; bei Kohlenstaubabfeuerungen mit Steinkohle liegt der Restkohlenstoffgehalt im allgemeinen zwischen 3 und 5%. Die Abführung der Wärme ist ein dem Tempern vergleichbarer Schritt, welcher die Wärmespannungen im Granulat abbaut und ein kristallines Gefüge entstehen läßt, das dem von Ergußbzw. Erstarrungsgesteinen entspricht; in diesem Sinne ist der Hinweis auf Basalt zu verstehen. Die hohe Festigkeit und andere für die Deponie und Weiterverar- r> beitung eines solchen Granulates wesentlichen Eigenschaften derartiger Gesteine sind hinlänglich bekannt.The preheating of the fly ash is primarily used for the momentary ignition of the residual carbon in the melting tube, so that the meltdown time can be kept short, and secondarily to lower the carbon requirement for melting down, which is pressed down to the residual carbon content of the fly ash can be; in the case of coal dust firing with hard coal, the residual carbon content is generally between 3 and 5%. The dissipation of heat is a step comparable to tempering, which the Reduces thermal stress in the granulate and creates a crystalline structure that resembles that of effusion or. Corresponds to solidification rocks; The reference to basalt is to be understood in this sense. The height Strength and other properties that are essential for landfill and further processing of such granules such rocks are well known.

Vorzugsweise und gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der Flugstaub ohne zusätzlichen Kohlenstoff verflüssigt, und der hierfür erforderliche Kohlenstoffbedarf wird mit dem Restkohlenstoff des eingesetztes Flugstaubes gedeckt. In diesem Falle ergibt sich gegenüber der bislang durchgeführten Einschmelzung des Flugstaubes eine hohe Brennstoffersparnis, die bei ca. 3% liegt.Preferably and according to a further feature of the invention, the fly ash is without additional Carbon is liquefied, and the carbon requirement required for this is combined with the residual carbon of the used fly dust covered. In this case, the result is compared to the previously performed meltdown the fly dust results in a high fuel saving, which is around 3%.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung kann dem Flugstaub vor seinem Einsatz ein Mineral bzw. Mischungen von Mineralien zugesetzt werden, welche als Kristallisationshilfen zur Erzielung des Granulatgefüges dienen. Hierfür kommt beispielsweise Kalk in -,0 Betracht, der die Eigenschaften hat, die Kristallisation bzw. Temperzeit zu verkürzen. Dabei entsteht ein zähes, hochfestes Ergußgestein, das als vollwertiger Rohstoff in der Bauindustrie einsetzbar ist.According to another feature of the invention, the fly dust can be a mineral or Mixtures of minerals are added, which act as crystallization aids to achieve the granular structure to serve. Lime, for example, comes into consideration for this, which has the properties of crystallization or shorten the tempering time. This creates a tough, high-strength pouring rock, which is a fully-fledged raw material can be used in the construction industry.

Im allgemeinen hat es sich bewährt, den Flugstaub auf ca. 600°C vorzuwärmen und die Schmelze im Temperaturbereich von ca. 1300— 1100° C zu tempern.In general, it has proven useful to preheat the fly ash to approx. 600 ° C and the melt in the temperature range to be tempered from approx. 1300-1100 ° C.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird besonders wirtschaftlich, wenn die Abwärme de* Flugstaubeinschmelzung zur Vorwärmung der Verbrennungsluft bo dient.The method according to the invention is particularly economical if the waste heat is de * melted fly ash serves to preheat the combustion air bo.

Insbesondere wenn der Kohlenstoffgehalt im Flugstaub unterschiedlich ist oder wechselt, kann man gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung die Endtemperatur der Schmelze als Führungsgröße für (,5 den Zusatz von Kohlenstoff zum eingesetzten Flugslaub bei zu geringem Restkohlenstoffgehalt oder für eine reduzierende Verbrennung und Teilluftzuführung bei zu hohem Restkohlenstoffgehalt verwenden.In particular, if the carbon content in the airborne dust is different or changes, you can According to a further embodiment of the invention, the final temperature of the melt as a reference variable for (, 5 the addition of carbon to the leaves used when the residual carbon content is too low or for a Use reducing combustion and partial air supply if the residual carbon content is too high.

Die mit der Erfindung erzielten Hauptvorteile bestehen hauptsächlich darin, daß der Flugstaub aus großen Dampferzeugern, die mit festen, fossilen Brennstoffen, insbesondere mit Steinkohle gefeuert werden, völlig unabhängig von dem Bereich, in dem entsprechend dem Fahrplan des Kraftwerkes die Kesselanlage arbeitet, in ein hochwertiges Zwischenprodukt, z. B. einen Baustoff umgewandelt werden kann, ohne daß hierdurch erhöhte Kosten entstehen. Bei Absatzschwierigkeiten läßt sich der so hergestellte Stoff auch ohne die bei der üblichen Staubdeponie auftretenden Probleme ablagern.The main advantages achieved by the invention are mainly that the fly ash from large steam generators that run on solid fossil fuels, especially hard coal are completely independent of the area in which, according to the schedule of the power plant, the Boiler plant works into a high-quality intermediate product, e.g. B. a building material can be converted, without this resulting in increased costs. In the event of sales difficulties, the fabric produced in this way can be used can also be deposited without the problems associated with the usual dust dump.

Im folgenden wird eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Anlage anhand eines Schahplanes näher erläutert Dieser Schaltplan zeigt die Verhältnisse für ein 2 χ 700-MW-Steinkohlenkraftwerk, bei dem ca. 300 000 t/Jahr Flugstaub anfallen. Weiterhin ist die dargestellte Anlage unter den angenommenen Verhältnissen zur Vermeidung von Thermospannungen in der Schmelzrohrausmauerung für eine gleichmäßige Auslastung von 20 t/h mit 7500 h/a ausgelegt.A system suitable for carrying out the method according to the invention is illustrated below a Schahplan explained in more detail This circuit diagram shows the conditions for a 2 χ 700 MW hard coal-fired power plant, which generates around 300,000 t / year of fly ash. Furthermore, the system shown is under the assumed conditions to avoid thermal stresses in the melting tube lining designed for an even utilization of 20 t / h with 7500 h / a.

Der zunächst kalte Flugstaub wird bei 1 über einen Zuteiler 2 in einen Staubvorwärmer 3 gegeben. Hierbei handelt es sich um einen Behälter mit Heizschlangen 3a aus Rohren. Die Rohre werden innen von erhitzter Kühlluft durchströmt. In dem Behälter 3 wird der kalte Flugstaub erwärmt und gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel aufgrund der Auslegung auf 1000°C aufgeheizt.The initially cold airborne dust is fed into a dust preheater 3 at 1 via a feeder 2. Here it is a container with heating coils 3a made of pipes. The tubes are heated inside by Cooling air flows through. In the container 3, the cold airborne dust is heated and according to the illustrated Embodiment heated to 1000 ° C due to the design.

Mit dieser Temperatur fließt der Staub unter dem Einfluß der Schwerkraft in einen Injektor 10. Der Injektor ist mit vorgewärmter Treibluft beaufschlagt. Die Treibluft ist gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiei ebenfalls auf 1000°C aufgewärmt. Entsprechend dem Restkohlenstoffgehalt des Flugstaubes ist die Treibluftmenge auf 5380 mVh festgelegt, so daß sie stöchiometrisch für die Verbrennung des Kohlenstoffes zu CO2 ausreicht. Außerdem dient der Injektor als Mischdüse, in der infolge hoher Turbulenz eine innige Vermischung des Flugstaubes mit der Treibluft stattfindet. Infolgedessen kommt es zu einer sofortigen Zündung des heißen Kohlenstoffes, der im Flugstaub enthalten ist.At this temperature, the dust flows under the influence of gravity into an injector 10. The injector is supplied with preheated propellant air. According to the exemplary embodiment shown, the propellant air is also warmed up to 1000 ° C. In accordance with the residual carbon content of the fly ash, the amount of propellant air is set at 5380 mVh, so that it is stoichiometrically sufficient for the combustion of the carbon to form CO 2. In addition, the injector serves as a mixing nozzle in which, due to the high turbulence, the airborne dust is intimately mixed with the propellant air. As a result, the hot carbon contained in the fly ash ignites immediately.

Das Staub-Luftgemisch strömt von oben nach unten zentrisch in eine Brennkammer 11, die als zylindrisches Rohr mit einem Durchmesser von ca. 2 m ausgeführt ist. In dem Brennrohr wird die Staubluftgeschwindigkeit auf ca. 3 m/s reduziert, so daß sich bei ca. 30 m Höhe eine Verweilzeit von ca. 10 s ergibt.The dust-air mixture flows from top to bottom centrally into a combustion chamber 11, which is designed as a cylindrical Pipe is designed with a diameter of approx. 2 m. The dust air velocity increases in the combustion tube reduced by approx. 3 m / s, so that at a height of approx. 30 m there is a dwell time of approx. 10 s.

Hierbei handelt es sich um einen relativ langen Zeitraum der dazu führt, daß alle Staubpartikel eingeschmolzen werden. Die flüssige Schmelze schlägt sich auf dem eingebauten Fangrost 11a am unteren Ende des Brennrohres 11 nieder und fließt als zusammenhängender Strom in den Sammeltrichter 11 b. This is a relatively long period of time which means that all dust particles are melted down. The liquid melt is deposited on the built-in catch grate 11a at the lower end of the combustion tube 11 and flows as a continuous stream into the collecting funnel 11b .

Heißes Rauchgas strömt über einen nicht eingezeichneten Tropfenabscheider mit ca. 1400°C einem Vorwärmer 9 zur Aufheizung von Brennluft 7 zu. Das Rauchgas kühlt sich dabei entsprechend dem dargestellten Ausführungsbeispiel von 1400°C auf 565°C ab. Deswegen ist der Wärmeaustauscher 9 im heißen Teil bis zu P00°C aus hochtemperaturbeständigem Material, ζ. Β. aus Molybdän, Titan oder Ke .unik aufgebaut. Ab 12000C erreichen die handelsüblichen hitze- uiiu zunderbeständigen hochchromhaltigen Stähle aus.Hot flue gas flows through a droplet separator (not shown) at approx. 1400 ° C. to a preheater 9 for heating combustion air 7. The flue gas cools down from 1400 ° C to 565 ° C in accordance with the illustrated embodiment. That is why the heat exchanger 9 is made of high-temperature-resistant material in the hot part up to P00 ° C, ζ. Β. made of molybdenum, titanium or Ke .unik. From 1200 0 C, the commercially available heat and scale-resistant steels with a high chromium content reach.

Die flüssige Schmelze fließt bei 12 bei demThe liquid melt flows at 12 at the

dargestellten Ausführungsbeispiel mit 14000C aus dem Trichter 116 ab und in eine von außen schwach gekühlte Drehtrommel 13. Der auf die Innenwand der Drehtrommel auftreffende Strom wird zerrissen, so daß sich Kugeln bilden, die nj-.ächst oberflächlich anhärten. innc aber noch teigig sind. Hierbei bestimmt die Dicke des Schn-elzstrahles Jen Kugeldurchmesser. Verringert ^ich dei Kugeldurchmesser weiter, dann muß die Verweüzcit in der Drehtrommel proportional verkleinert werden. Diese Parameter ermöglichen es demnach, die Korngröße des Granulates der jeweiligen Marktlage ohne nachgeschaltete Zerkleinerungsanlage anzupassen. illustrated embodiment, at 1400 0 C from the hopper 116, and in a slightly cooled from the outside rotary drum 13. The light incident on the inner wall of the rotary drum current is torn, so that balls form, the nj-.ächst superficial had time to cure. innc but are still doughy. The thickness of the jet determines the diameter of the sphere. If I reduce the ball diameter further, then the Verweüzcit in the rotating drum must be reduced proportionally. These parameters make it possible to adapt the grain size of the granulate to the respective market situation without a downstream comminution plant.

Etwa 20% des Wärmeinhaltes der Schmelze gehen in der als Granuliervorrichtnng dienenden Drehtrommel 13 verloren. Aus der Trommel fällt das oberflächlich angehärtete Granulat bei 14 bei einer Mitteitemperaiur von gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel ca. 12500C (entsprechend 320 kcal/kg) in ein Tempergefäß 15. In dem Tempergefäß wird das Granulat vorzugsweise im Bereich von 1300-1100°C langsam heruntergekühlt. Hierbei bildet sich ein kristallines Gefüge, welches dem von Basalt ähnlich ist oder Basalt entspricht. Das Ziel des Temperns besteht jedenfalls darin, ein sprödes Aluminium-Silikatglas zu vermeiden.About 20% of the heat content of the melt is lost in the rotary drum 13 serving as a granulating device. From the drum, the superficially hardened granules at 14 falls at a Mitteitemperaiur of according to the embodiment shown about 1250 0 C (corresponding to 320 kcal / kg) 15 in a tempering vessel in the tempering vessel, the granulate is preferably in the range of 1300-1100 ° C slowly cooled down. This creates a crystalline structure that is similar to that of basalt or corresponds to basalt. In any case, the aim of tempering is to avoid brittle aluminum silicate glass.

Die Kühlluft, welche bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in einer Menge von 14 50OmVh bei 17 zugeführt und mit Hilfe eines Gebläses 16 durch das Tempergefäß von unten nach oben gepreßt wird. erwärmt sich schließlich auf 12000C, nachdem sie dem Granulat diese Wärmemenge entzogen hat. Die so entstandene Heißluft wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel dazu benutzt, den kalten Flugstaub im Staubvorwärmer 3 auf die angegebenen ca. 10000C im Gegenstrom vorzuwärmen. Nach Austritt aus dem Staubvorwärmer hat die Kühlluft eine Resttemperatur von ca. 3000C. Sie wird mit dem 565gradigen Rauchgas von dem Luftvorwärmer 9 in einer Mischkammer 21 vereinigt und tritt bei 20 mit ca. 400°C in die freie Atmosphäre.The cooling air, which in the illustrated embodiment is supplied in an amount of 14,50OmVh at 17 and is pressed through the tempering vessel from bottom to top with the aid of a fan 16. finally heats up to 1200 ° C. after it has removed this amount of heat from the granulate. The resulting hot air is used in the illustrated embodiment, to preheat the cold flue dust in Staubvorwärmer 3 to the details given about 1000 0 C in countercurrent. After exiting the Staubvorwärmer the cooling air has a residual temperature of approximately 300 0 C. It is combined with the 565gradigen flue gas from the air preheater 9 in a mixing chamber 21 and exits at 20 with about 400 ° C in the free atmosphere.

Diese Mischkammer 21 hat darüber hinaus die Aufgabe, unverbranntes Kohlenmonoxyd aus der Schmelzkammer 11 mit Luftüberschuß nachzuverbrennen. Das ist dann erforderlich, wenn der Kohlenstoffgehalt im Flugstaub höher als 2,88 Gew.-% ist. Falls solche Zusammensetzungen im Laufe des Betriebes häufiger auftreten, kann die Anlage energetisch sinnvoll mit einem Abhitzekessel erweitert werden, der dem oei 20 wiedergegebenen Abgaskamin vorzuschalten ist. Beispielsweise ließen sich mit 5 Gew.-% C im Flugstaub im Abhitzekessel noch ca. 5 Gcal/h gewinnen.This mixing chamber 21 also has the task of unburned carbon monoxide from the Post-burn melting chamber 11 with excess air. This is necessary when the carbon content in the flue dust is higher than 2.88% by weight. If such compositions occur more frequently in the course of operation occur, the system can be expanded in an energetically sensible way with a waste heat boiler that corresponds to the oei 20 reproduced exhaust chimney is to be connected upstream. For example, with 5% by weight of C in the flue dust im Waste heat boiler still gain about 5 Gcal / h.

Die Regelung des Prozesses erfolgt in einfacher Weise. Hierbei wird die Rohstaubzufuhr über den bei 2 wiedergegebenen Zuteiler konstant gehalten. Auch die Verbrennungsluft wird bei 7 und die Kühlluft wird bei 17 über entsprechende Gebläse konstant gehalten.The process is regulated in a simple manner. Here, the raw dust supply is controlled via the 2 reproduced allocator kept constant. The combustion air is also at 7 and the cooling air is at 17 kept constant by means of appropriate fans.

Sofern der Kohlenstoffgehalt unter die angegebene Grenze im Flugstaub absinkt, wird die der Auslegung der Anlage entsprechende Endtemperatur von 14000C nicht erreicht. In diesem Fall wird über einen Temperaturfühler 24 ein Regelventil 22 betätigt. Dadurch kann Zusatzbrennstoff 23 über die Mischdüse 10 in die Brennkammer 11 gelangen, bis die Solltemperatur von 14000C wieder erreicht ist, die über den bei 24 — 22 wiedergegebenen Regelkreis gehalten wird.If the carbon content falls below the specified limit in the airborne dust, the final temperature of 1400 ° C. corresponding to the design of the system is not reached. In this case, a control valve 22 is actuated via a temperature sensor 24. As a result, additional fuel 23 can reach the combustion chamber 11 via the mixing nozzle 10 until the setpoint temperature of 1400 ° C., which is maintained by the control loop shown at 24-22, is reached again.

Ist indessen der Kohlenstoffgehalt im Flugstaub zu groß, so verbrennt wegen der konstanten Luftmenge nur ein Teil des Kohlenstoffes, und es entsteht Kohlenmonoxyd, wobei die Tcmotra'ur absinkt. Irr lolgenden wcden der Auslegungsfall und der Bctrinbszusu.id bei zu hohem kohlenstoffanteil gegenühei gestellt: However, if the carbon content in the airborne dust is too high, it burns because of the constant amount of air only part of the carbon, and carbon monoxide is produced, whereby the temperature drops. Mad The following are the case of interpretation and the terms of reference if the carbon content is too high:

C + O2 ^ CO2 - 94kcal(Auslcgungsl;ill|
2C-I-O2 --■ 2CO - 52 kcal (zu hoher C-Anteil)
Fehl 42 kcalC + O 2 ^ CO 2 - 94 kcal (option; ill |
2C-IO 2 - ■ 2CO - 52 kcal (too high C content)
Missing 42 kcal

M ' Hilfe von Zusatzluft muß ein Teil des entstehenden Kohlenoxyds zu Kohlendioxyd verbrannt werden, nämlichM 'the help of additional air must be a part of the resulting Carbon oxides are burned to form carbon dioxide, namely

,- 0.62 CO 4- 0.31 O2 = 0,62 CO2 - 0,62 · 68, - 0.62 CO 4 - 0.31 O 2 = 0.62 CO 2 - 0.62 · 68

=: -42 kcal.=: -42 kcal.

Soweit sich ein Kohlenmonoxydüberschuß ergibt, wird über einen Temperaturfühler 25 das Regelventil 26If there is an excess of carbon monoxide, the control valve 26 is controlled via a temperature sensor 25

:■" so gesteuert, daß Heißluft aus dem Tcmpergefäß 15 in die Brennkammer 11 bis zur Erreichung der Solltemperatur von 14000C strömt und die Temperatur über den Regelkreis 25 — 26 gehalten wird.
Das Anfahren der beschriebenen Anlage im kalten Zustand geschieht wie folgt:: ■ "controlled so that hot air flows from the Tcmpergefäß 15 into the combustion chamber 11 until the target temperature of 1400 0 C is reached and the temperature is maintained via the control circuit 25-26.
The described system is started up when cold as follows:

Zunächst wird der Staubvorwärmer 3 mit kaltem Flugstaub 1 über den Staubzuteiler 2 gefüllt. Hierbei ist der Absperrschieber 4 geschlossen. Dann wird das Kühlluftgebläse 16 eingeschaltet. Die kalte KühlluftFirst, the dust preheater 3 is filled with cold airborne dust 1 via the dust distributor 2. Here is the gate valve 4 is closed. Then the cooling air fan 16 is turned on. The cold cooling air

κι fließt über das leere Tempergefäß 15 in die Anfahr-Brennkammer 5, wo sie durch den Anfahrbrennstoff 6 langsam auf 12000C aufgeheizt wird.κι flows through the empty tempering vessel 15 in the start-up combustor 5 where it is heated by the start-up fuel 6 slowly to 1200 0 C.

Nach mehreren Stunden ist der Rohstaub auf ca. 10000C aufgeheizt. Während der Aufheizperiode ist der Zuteiler 2 gesperrt. Die Dauer des Anfahrvorganges ist so gewählt, daß gefährliche Wärmespannungen vermieden werden. Dafür kann man einen Zeitraum von ca. 8 Stunden ansetzen. Ferner ergibt sich hieraus, daß die beschriebene Anlage nach Möglichkeit kontinuierlich betrieben werden sollte.After several hours of Rohstaub is heated to about 1000 0 C. Dispenser 2 is blocked during the heating-up period. The duration of the start-up process is chosen so that dangerous thermal stresses are avoided. A period of approx. 8 hours can be set for this. It also follows from this that the system described should, if possible, be operated continuously.

Das Brennluftgebläse 8 wird eingeschaltet, und die Luft wird über den Injektor 10, dem über das Regelventil 22 Zusatzbrennstoff zugeführt und gezündet wird, in die Brennkammer 11 eingeblasen. Die Brennstoffzufuhr wird so geregelt, daß die Schmelzkammer 11 in mehreren Stunden auf 14000C aufgeheizt wird. Wie in dem eingang:» beschriebenen Betriebszustand (Beharrungszustand) heizen die Abgase die Frischluft im Wärmeaustauscher 9 auf. Sind die Solltemperaturen erreicht (Staub 10000C), so wird der Absperrschieber 4 geöffnet, so daß nunmehr Staub vom Injektor 10 angesaugt werden kann. Gleichzeitig wird der Zuteiler 2 eingeschaltet.The combustion air fan 8 is switched on and the air is blown into the combustion chamber 11 via the injector 10, to which additional fuel is supplied and ignited via the control valve 22. The fuel supply is regulated in such a way that the melting chamber 11 is heated to 1400 ° C. in several hours. As in the operating condition (steady state) described at the beginning: the exhaust gases heat the fresh air in the heat exchanger 9. If the target temperatures are reached (dust 1000 ° C.), the gate valve 4 is opened so that dust can now be sucked in by the injector 10. At the same time, the allocator 2 is switched on.

Der erste Staub aus der Spitze des Vorwärmers 3 ist noch kalt. Deshalb bleibt die Brennstoffzufuhr 23 so lange in Betrieb, bis die Staubtemperatur 10000C erreicht hat Die Granuliertromme! 13 wird dann in Betrieb genommen. Das Kühlluftgebläse 16 wird unter den beschriebenen Verhältnissen ca. 1 Stunde abge-The first dust from the tip of the preheater 3 is still cold. Therefore, the fuel supply 23 remains in operation has reached 1,000 0 C until the dust temperature The Granuliertromme! 13 is then put into operation. The cooling air fan 16 is switched off for approx. 1 hour under the conditions described.

ho schaltet, und der Anfahrbrennstoff 6 wird für die gesamte Betriebszeit abgesperrtho switches, and the start-up fuel 6 is for the locked for the entire operating time

Sobald das Tempergefäß 15 etwa halb gefüllt ist, wird das Kühlluftgebläse 16 wieder eingeschaltet. Nach Sollfüllung des Tempergefäßes 15 wird die Schlackenschleuse 18 in Betrieb genommen. Damit ist der eingangs erläuterte betriebliche Zustand (Beharrungszustand) erreichtAs soon as the tempering vessel 15 is about half full, will the cooling air fan 16 switched on again. After the desired filling of the tempering vessel 15, the slag lock is 18 put into operation. The operational state (steady state) explained at the beginning is thus achieved

Das hergestellte Granulat kann in Stückgrößen vonThe granules produced can be in piece sizes of

cn. 10— 100 mm vorliegen, -,ο daß zn· äizüch.c Zerkleinc ningsarheit im allgemeinen entbehrlich i;.i. Der Personalaufwand ist wscn des hoben N'echanisierungsgrades vcrhältnismälJig gering (cn. 1 Mann/ Schicht). Der gesamte l.ufibcdnrf beträgt ca. 0,5% descn. 10-100 mm are present, -, ο that small size is generally unnecessary i; .i. Due to the high degree of mechanization, the personnel expenditure is relatively low (approx. 1 man / shift). The total l.ufibcdnrf is approximately 0.5% of the

Kraftwerkes, dessen gesamter Flugstalibanfall in der Anlage /u dem beschriebenen Erzeugnis verarbeitet wird. Daraus ergeben sich relativ geringe Abmessungen der Anlage, die mit einem dementsprechend geringen I η vest it ionsauf wii nd auskommt.Power plant, whose entire incidence of flight stali is processed in the plant / u the product described will. This results in relatively small dimensions of the system, with a correspondingly small one I η invest it ion expenditure wii nd gets by.

Hierzu I Blau ZeichnungenFor this I blue drawings

Claims (10)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung eines für die Deponie oder als Zwischenprodukt geeigneten Stoffes aus Flugstaub, bei dem der abgeschiedene Flugstaub in einer gesonderten Schmelzkammer in eine flüssige Schmelze überführt und die Schmelze wieder abgekühlt wird, wobei ein aus der Schmelze hergestelltes Granulat als deponierbarer Stoff oder id als Zwischenprodukt dient, dadurch gekennzeichnet, daß der Flugstaub vor seiner Einschmelzung mit Abwärme vorgewärmt wird und daß die Abführung von Wärme bei der Abkühlung so gesteuert wird, daß ein dem Basalt mindestens ähnliches oder dem Basalt entsprechendes Gefüge im Granulat erhalten wird.1. Process for the production of a substance suitable for landfill or as an intermediate product Airborne dust, in which the separated airborne dust is converted into a liquid in a separate melting chamber Melt transferred and the melt is cooled down again, one from the melt manufactured granulate as a landfill material or id serves as an intermediate product, characterized in that that the airborne dust is preheated with waste heat before it is melted and that the dissipation of heat during cooling is so it is controlled that a structure at least similar to the basalt or corresponding to the basalt is obtained in the granules. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flugstaub ohne zusätzlichen Kohlenstoff eingeschmolzen und der hierfür erforderliche Kohlenstoffbedarf mit dem Restkohlenstoff des eingesetzten Flugstaubes gedeckt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the fly dust without additional Melted down carbon and the required carbon with the residual carbon of the fly ash used is covered. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Flugstaub vor seinem Einsatz Mineralien zugesetzt werden, welche 2i als Kristallisationshilfen zur Erzielung des Granulatgefüges dienen.3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the fly ash before minerals are added to its use, which 2i serve as crystallization aids to achieve the granular structure. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abkühlung der Schmelze bzw. des Granulates die zur Vorwärmung des einzuschmelzenden Fiugstaubs dienende Luft verwendet wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that for cooling the Melt or granulate, the air used to preheat the airborne dust to be melted is used. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Flugstaub mindestens auf die Zündtemperatur des Restkohlenstoffes jϊ von ca. 600° C vorgewärmt und die Schmelze im Temperaturbereich von ca. 1300-11000C getempert wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the flue dust to the ignition temperature of the residual carbon jϊ at least about 600 ° C pre-heated, and the melt is annealed in the temperature range of about 1300-1100 0 C. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme der Abgase aus der Einschmelzkammer zur Vorwärmung der Verbrennungsluft verwendet wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the heat of the exhaust gases from the melting chamber is used to preheat the combustion air. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Endtemperatur der Verbrennungsgase als Regelgröße für den Zusatz von Kohlenstoff zum eingesetzten Flugstaub mit geringem Restkohlenstoffgehalt oder für eine reduzierende Verbrennung und Teilluftzuführung bei zu hohem Restkohlenstoffgehalt verwendet wird. w7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the final temperature of the Combustion gases as a control variable for the addition of carbon to the fly ash used low residual carbon content or for reducing combustion and partial air supply is used when the residual carbon content is too high. w 8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen nach Art einer Mischdüse arbeitenden Injektor (10) zur Verwirbelung von Brennluft (7) und Flugstaub (4) vor einer Brennkammer (11), der eine Granuliertrommel (13) nachgeschaltet ist.8. Device for performing the method according to one of claims 1 to 7, characterized by an injector (10) working in the manner of a mixing nozzle for swirling combustion air (7) and Flue dust (4) in front of a combustion chamber (11), which is followed by a granulating drum (13). 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (11) als senkrecht stehendes Rohr ausgebildet ist.9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the combustion chamber (11) as perpendicular standing pipe is formed. 10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 und 9, ω gekennzeichnet durch eine Regelung der Endtemperatur in der Brennkammer (11) bei konstanter Zuführung von Flugstaub über einen Zuteiler (2) sowie von Verbrennungsluft (7) und Kühlluft (17) über entsprechende Gebläse mit Hilfe eines tv-, Zusatzbrennstoff steuernden Ventils (22).10. Device according to claims 8 and 9, ω characterized by a regulation of the final temperature in the combustion chamber (11) with constant supply of flue dust via a distributor (2) and combustion air (7) and cooling air (17) via appropriate fan with the help a tv, additional fuel controlling valve (22). Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines für die Deponie oder als Zwischenprodukt geeigneten Stoffes aus Flugstaub, bei dem der abgeschiedene Flugstaub in einer gesonderten Schmelzkammer in eine flüssige Schmelze überführt und die Schmelze wieder abgekühlt wird, wobei ein aus der Schmelze hergestelltes Granulat als deponierbarer Stoff oder als Zwischenprodukt dient.The invention relates to a method for producing one for landfill or as an intermediate product suitable material from fly ash, in which the separated fly dust in a separate melting chamber transferred into a liquid melt and the melt is cooled again, one from the Melt-made granulate is used as a landfill material or as an intermediate product. Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf Kohlenstaubfeuerungen, insbesondere auf Steinkohlenstaubfeuerungen für große Kessel, wie sie in Kraftwerken verwendet werden. In diesen Kesselanlagen fällt die Asche als mehlfeiner Staub an. Die Deponie dieses in gewissem Umfang wasserlöslichen Staubes bereitet erhebliche Schwierigkeiten.The invention is particularly applicable to pulverized coal firing systems, in particular to pulverized coal firing systems for large boilers such as those used in power plants. In these boiler systems, the Ash as fine dust. The landfill of this to a certain extent water-soluble dust prepares considerable difficulties. Es ist bekannt, den in Kohlenstaubfeuerungen anfallenden Flugstaub mit Kohle zu mischen und unter einem gesonderten Dampfkessel zu verfeuern, wobei Temperaturen erzielt werden, die über dem Schmelzpunkt der Asche liegen. Deswegen tritt eine Verflüssigung der Asche ein, die im Schmelzfluß in ein Wasserbad eingebracht wird. Hierbei entsteht ein Granulat, das in seiner Erstarrungsform eine geringe Festigkeit aufweist. Ein solches Granulat ist ohne weitere Verarbeitung nicht als Zwischenprodukt verwendbar. Nachteilig ist ferner die erforderliche Anlage, weil sie relativ groß baut und nur zusammen mit dem Hauptkessel betrieben werden kann.It is known to mix the flue dust that occurs in pulverized coal furnaces with coal and under to be burned in a separate steam boiler, at temperatures above the melting point lying in the ashes. Because of this, the ash is liquefied, which is in the melt flow Water bath is introduced. This results in a granulate that has a low degree of solidification Has strength. Such granules cannot be used as an intermediate product without further processing. Another disadvantage is the required system because it is relatively large and only together with the Main boiler can be operated. Bekannt sind auch die sogenannten Schmelzkammerkessel, in denen eine flüssige Schlacke anfällt. Diese Schlacke fließt in ein Wasserbad, in dem die Schlacke zu einem spröden Silikatglas erstarrt. In solchen Schmelzkammerkesseln wird rund die Hälfte des Flugstaubes in die anfallende Schlacke eingebunden, die andere Hälfte wird mit Hilfe einer Filteranlage aus den Rauchgasen abgeschieden und in den Kessel zurückgeführt. Man rechnet, daß man für das Einschmelzen des Staubes etwa 6 Gew.-% Kohlenstoff benötigt. Nachteilig ist, daß das aus dem Flugstaub auf die beschriebene Weise hergestellte Erzeugnis wegen seiner Neigung, in kleine Stücke zu zerspringen ebenfalls nicht ohne weiteres als Zwischenprodukt verwendbar ist. Das Verfahren befriedigt zudem wirtschaftlich nicht, weil die Schmelzwärme der Schlacke im wesentlichen vernichtet wird. Andererseits war bislang der Betrieb solcher Kesselanlagen relativ problemlos. Die zur Auskleidung des Feuerraums erforderliche feuerfeste Ausmauerung, welche die Verdampferrohre vor dem Angriff der aggressiven Schlacke schützt, hat sich nämlich im Dauerbetrieb bewährt und hält dann die Revisionsintervalle durch.The so-called melting chamber boilers, in which a liquid slag is produced, are also known. These Slag flows into a water bath in which the slag solidifies to form a brittle silicate glass. In such melting chamber boilers around half of the airborne dust is incorporated into the resulting slag, the other half is separated from the flue gases with the help of a filter system and returned to the boiler. Man It is calculated that about 6% by weight of carbon is required to melt the dust. The disadvantage is that the product made from the fly ash in the manner described because of its tendency to break into small pieces Shattering pieces is also not readily usable as an intermediate product. The procedure is also not economically satisfactory because the heat of fusion of the slag is essentially destroyed. On the other hand, the operation of such boiler systems has so far been relatively problem-free. The ones used to line the Firebox required refractory lining, which the evaporator tubes before the attack protects aggressive slag, has proven itself in continuous operation and then meets the revision intervals by. Hierin ist eine Änderung eingetreten, welche auf Erwägungen zum Umweltschutz, auf der Verteuerung der Steinkohle und darauf beruht, daß wegen des letztgenannten Umstandes die Stromerzeugung aus Steinkohle stärker in den Mittel- und Schwachlastbereich verdrängt wird. Das bedingt ein häufiges An- und Abfahren des Kessels und dadurch thermische Spannungen in der Ausmauerung, wodurch deren Standfestigkeit erheblich reduziert wird. Außerdem führen die bislang im Schmelzkammerkessel enthaltenen hohen Verbrennungstemperaturen von bis zu 1800°C u. a. dazu, daß ein Teil des Luftstickstoffes zu Stickoxyd oxydiert, welches insbesondere in industriellen Ballungsgebieten in erheblichem Umfang zur Luftverschmutzung beitragt.A change has occurred here, which is based on considerations of environmental protection, on the increase in price the coal and is based on the fact that because of the latter circumstance, the power generation from Hard coal is being displaced more into the medium and low load range. This requires frequent on and Shutting down the boiler and thus thermal stresses in the brick lining, which makes it stable is significantly reduced. In addition, the high combustion temperatures previously contained in the melting chamber boiler result of up to 1800 ° C and others to the fact that part of the atmospheric nitrogen is oxidized to nitrogen oxide, which contributes significantly to air pollution, especially in industrial conurbations. Man hut aus diesem Grunde bereits auf die eingangs gewürdigten Kessel bei neuen, großen Kraftwerksblökken zurückgegriffen. Die Brenntemperatur wird hierbeiFor this reason we should already refer to the introduction recognized boilers for new, large power plant blocks. The firing temperature is here
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