DE2938419C2

DE2938419C2 - Verfahren zum direkten Einblasen von Kohlenstaub

Info

Publication number: DE2938419C2
Application number: DE19792938419
Authority: DE
Inventors: Richard 4330 Mülheim Beelmann
Original assignee: Deutsche Babcock AG
Current assignee: Deutsche Babcock AG
Priority date: 1979-09-22
Filing date: 1979-09-22
Publication date: 1982-12-30
Also published as: DE2938419A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum direkten Einblasen von Kohlenstaub in die Brenner einer Feuerung, wobei Kohle zusammen mit heißem Gas bzw. *"> heißer Luft einer Mühle zugeführt wird und der die Mühle verlassende Gemischstrom aus Kohlenstaub und Gas vor dem Eintritt in die Brenner einer Sichtung unterworfen wird.

Bei der Verfeuerung von ballastreichen Kohlen und solchen mit einem geringen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen, insbesonders bei trockenem Ascheabzug, ist es schwierig, eine stabile Zündung und einen guten Ausbrand zu erzielen. Diese Forderungen lassen sich unter anderem dadurch erreichen, daß die Kohle sehr fein gemahlen wird. Eine Aufmahlung erhöht aber den Energieaufwand und den Mahlwerkzeugverschleiß der Mühlen.

Bei der Verfeuerung von Braunkohlen ist es bekannt, aus dem die Mühle verlassenden Kohlenstaub-Gas-Gemisch die Brüden abzutrennen. Diese Brüden, die außer verhältnismäßig geringen Gehalten an feinem Kohlenstaub im wesentlichen den durch die Mahltrocknung entstandenen Wasserdampf enthalten, werden besonderen Brüdenbrennern zugeführt oder nach einer Filterung ins Freie abgeblasen. Durch den Entzug des Wasserdampfes können der Heizwert des Kohlenstaubes am Hauptbrenner aufgebessert und die Zündverhältnisse stabilisiert werden.

Weiterhin ist es bekannt, das Kohlenstaub-Gas-Gemisch nach dem Verlassen der Mühle und eines Sichters einem Abscheider zuzuführen, in dem der gröbere Anteil des Kohlenstaubes abgetrennt wird. Dieser Anteil wird mit Hilfe von Fremdluft den Brennern der Kohlenstaubfeuerung zugeführt, während der Feinanteil des Kohlenstaubes zusammen mit dem gesamten Mühlengasvolumen durch besondere Brenner direkt in die Feuerung eingeblasen wird. Dabei wird der Kohlenstaub der Feuerung so zugeführt, daß für den Grobanteil ein langer und für den Feinanteil ein kurzer Brennweg zur Verfügung steht Da der Feinanteil des Kohlenstaubes in dem gesamten Mühlengasvolumen enthalten ist, ist seine Konzentration vergleichsweise gering. Eine Verbesserung der Zündfähigkeit des Kohlenstaubes kann aus diesen Gründen durch das bekannte Verfahren nicht erreicht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum direkten Einblasen von Kohlenstaub der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß bei einem verringerten Aufwand für die Zerkleinerung der Kohle eine stabile Zündung sichergestellt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß ausgehend von dem eingangs genannten Verfahren durch die Sichtung aus dem Gemischstrom Teilströme, in denen der Kohlenstaub eine unterschiedliche Mahlfeinheit aufweist gebildet werden und daß diese Teilstföme gesonderten Brennern zugeführt werden. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann der Gemischstrom in Teilströme aufgeteilt und diese Teilströme können für sich und unterschiedlich stark gesichtet werden. Der Teilstrom, in dem der Kohlenstaub mit der gröberen Mahlfeinheit vorliegt, kann, in Strömungsrichtung der Feuerungsgase innerhalb der Feuerung gesehen, vor dem Teilstrom, in dem der Kohlenstaub mit der feineren Mahlfeinheit vorliegt, in die entsprechenden Brenner eingeblasen werden.

Entsprechend diesem Verfahren können nach dem Mahltrccknungsvorgang am Sichteraustritt der Mühle unterschiedliche Mahlfeinheiten abgenommen und zu Einzelbrennern geführt werden. Hierbei unterscheiden sich die Mahlfeinheiten in dem feingemahlenen Staub und in dem grob gemahlenen Staub, wobei der Rückstand auf dem R 0,09-Sieb für den feingemahlenen Staub z. B. bei 10% und für den grob gemahlenen Staub bei etwa 25% liegen könnte. Der feingemahlene Staub wird dabei Brennern mit Zünd- und Stabilisierungsaufgaben zugeführt. Der gröbere Staub wird über die Hauptbrenner in die Feuerung eingeblasen. Der gesamte Brennstoff braucht nicht mehr so fein ausgemahlen zu werden, sondern nur noch eine Teilbrennstoffmenge, und zwar die Menge, die den Stabilisierungsbrennern zugeleitet wird. Daraus ergibt sich ein geringerer Verschleiß der Mahlwerkzeuge, eine Kraftbedarfsersparnis und unter Umständen kleinere Mühlengrößen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird weiterhin nur in den Stabilisierungsbrennern, die mit einer verhältnismäßig geringen Brennstoffmenge betrieben werden, eine hohe Temperatur erzeugt während die Hauptbrennstoffmenge in einem niedrige^ ren Temperaturbereich verbrannt wird. Auf diese Weise wird bei stabiler Verbrennung im Mittel eine niedrigere Verbrennungstemperatur erzielt, so daß die thermische NO_x-Bildung weitgehend unterdrückt wird. Darauf ergibt sich ein geringerer NO„-Gehalt im Rauchgas. Schließlich können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Einsatzmöglichkeiten der Trockenfeue-

rung auf ein größeres Brennstoffband erweitert werden, ohne daß extrem hohe Aufwendungen für die Zerkleinerung des gesamten Brennstoffes gemacht werden müßten.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung d ;r Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Mahlfeinheit insbesondere desjenigen Teilstromes geregelt wird, in dem der Kohlenstaub mit der größeren Mahlfeinheit vorliegt Auf diese Weise ist eine Anpassung des Verfahrens an die jeweiligen Brennstoffverhältnisse möglich.

Die Erfindung sei an einem Ausführungsbeispiel und an einem in der Zeichnung dargestellten Verfahrensschema näher erläutert Das Schema zeigt eine Anlage zum direkten Einblasen von Kohlenstaub in die Feuerung eines Dampferzeugers. '⁵

In einer der Seitenwände der Brennkammer 1 eines Dampferzeugers sind in zwei Ebenen zwei Brenner-Gruppen mit den Brennern 2 und 3 angeordnet Gleichartige Brenner können auch in der gegenüberliegenden Seitenwand der Brennkammer 1 angeordnet sein. Die Brenner 2 und 3 sind als Wirbelbrenner ausgebildet Sie weisen einen Ringkanal auf, dem über Kohlenstaubleitungen 4 bzw. 5 ein aus Trägerluft (Primärluft) und Kohlenstaub bestehender Gemischstrom zugeführt wird. Zum Abgleichen der Volumenverteilung ist in den Kohlenstaubleitungen 4 und 5 eine Drosseleinrichtung 14 vorgesehen. Der erwähnte Ringkanal des Wirbelbrenners ist von einem konzentrisch angeordneten weiteren Ringkanal umgeben, der aus der Sekundärluftleitung 6 mit Verbrennungsluft ^J0 versorgt wird. Die durch die Verbrennung des Kohlenstaubs erzeugten Feuerungsgase werden aus dem oberen Teil der Brennkammer I₁ einem nicht dargestellten, mit Berührungsheizflächen ausgerüsteten Rauchgaszug zugeführt ^3S

Der Kohlenstaub wird in einer Mühle 7 hergestellt Dabei ist jeder aus den Brennern 2 und 3 bestehenden Brennergruppe eine eigene Mühle 7 zugeordnet. Der Mühle 7 wird von einem Zuteiler 8 Rohkohle in geregelter Menge zugeführt. In die Mühle 7 mündet weiterhin eine Luftleitung 9, durch die heiße Luft in die Mühle geblasen wird. Die Rohkohle wird in dieser Mühle 7 gleichzeitig zerkleinert und getrocknet. Ein aus Kohlenstaub und heißer Trägerluft bestehendes Gemisch verläßt die Mühle 7 über eine Steigleitung 10.

Im dargestellten Fall mündet die Steigleitung 10 in

10 .-,

45 zwei Sichter 11 und 12, denen jeweils ein Teilstrom des aus Kohlenstaub und heißem Trägergas bestehenden Gemisches zugeführt wird. In den Sichtern 11 und 12 wird das Gemisch unterschiedlich stark gesichtet Die in den beiden Sichtern 11 und 12 anfallende Grieße wird über Grießleitungen 13 in die Mühle 7 zurückgeführt

Die Sichter 11 und 12 weisen Drallklappen auf, die so eingestellt sind, daß der den Sichter 12 verlassende Gemischstrom Kohlenstaub mit einer *eineren Mahlfeinheit aufweist als der den Sichter 11 verlassende Gemischstrom. Der Sichter 11 ist über die Kohlenstaubleitung 4 mit den Brennern 2 verbunden. Diese Brenner 2 werden mit der Hauptmenge des gröber gemahlenen Kohlenstaubes beaufschlagt Diese Brenner 2 stellen die Hauptbrenner dar.

Innerhalb jeder Brennergruppe sind in Strömungsrichiung der Feueningsgase gesehen, vor den Hauptbrennern 2 die Brenner 3 angeordnet Dabei sind jeweils einem Brenner 3 zwei Hauptbrenner 2 zugeordnet. Die Brenner 3 sind über die Kohlenstaubleitung 5 mit dem Sichter 12 verbunden. Sie werden somit mit dem in der größeren Mahlfeinheit vorliegenden Kohlenstaub beaufschlagt Die Mahlfeinheit des den Brennern 3 zugeführten Kohlenstaubes wird so eingestellt, daß stets eine stabile Zündung des Kohlenstaubes erreicht wird. Die aus den Brennern 3 austretende Flamme strömt an den Brenner;) 2 vorbei und führt in diesem Bereich zu einer Temperaturerhöhung und damit zu einer Zündslütze. Den Brennern 3 kommt: somit die Aufgabe von Zünd-oder Stabilisierungsbrennern zu. Die Klappen in den Sichtern 11 und 12 können verstellt werden. Damit kann die Mahlfeinheit des Kohlenstaubes verändert und den jeweiligen Brennstoffverhältnissen angepaßt werden. Es ist auch möglich, bei bestimmten Brennstoffen nur die Mahlfeinheit in dem Sichter 12 zu steuern,

Nach der Zeichnung wird der die Mühle 7 verlassende Mahlstrom in zwei Teilströme aufgeteilt und dann gesichtet. Es ist auch möglich, gleich am Mühlenaustritt eine unterschiedlich starke Sichtung vorzunehmen, so daß gleich mehrere Teilströme entstehen, deren Kohlenstaub eine unterschiedliche Mahlfeinheit aufweist. Das läßt sich dadurch erreichen, daß in dem Mühlensichter mehrere Sichterabschnitte vorgesehen werden, deren Sichterklappen unterschiedlich angestellt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum direkten Einblasen von Kohlenstaub in die Brenner einer Feuerung, wobei Kohle zusammen mit heißem Gas bzw. heißer Luft einer Mühle zugeführt wird und der die Mühle verlassende Gemischstrom aus Kohlenstaub und Gas vor dem Eintritt in die Brenner einer Sichtung unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Sichtung aus dem Gemischstrom Teilströme, in denen der Kohlenstaub eine unterschiedliche Mahlfeinheit aufweist, gebildet werden und daß diese Teilströme gesonderten Brennern zugeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gemischstrom in Teilströme aufgeteilt und diese Teilströme für sich und unterschiedlich stark gesichtet werden.

3. Verfahren nach den Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilstrom, in dem der Kohlenstaub mit der feineren Mahleinheit vorliegt, in Strömungsrichtung der Feuerungsgase innerhalb der Feuerung gesehen, derart vor dem Teilstrom, in dem der Kohlenstaub mit der gröberen Mahlfeinheit vorliegt, in die entsprechenden Brenner eingeblasen wird, daß die aus dem erstgenannten Teilstrom entstehenden Flammgase an den aus dem anderen Teilstrom entstehenden Flammgase vorbeiströmen.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mahlfeinheit des Kohlenstaubes in den Teilströmen gesteuert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mahlfeinheit nur desjenigen Teilstromes geregelt wird, in dem der Kohlenstaub mit der größeren Mahlfreinheit vorliegt

6. Verfahren nach den Ansprüche 1 bis 5, dadurch J? gekennzeichnet, daß die in den Teilströmen durch Sichtung abgetrennten Grieße in die Mühle zurückgeführt werden.