DE3123328A1

DE3123328A1 - Verfahren und vorrichtung zum dosierten austragen insbesondere von heisser asche aus wirbelschichtreaktoren und wirbelschichtfeuerungen

Info

Publication number: DE3123328A1
Application number: DE19813123328
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr.-Ing. 2000 Hamburg Möller; Jürgen 2000 Wedel Pust
Original assignee: Johannes Moeller Hamburg GmbH and Co KG
Current assignee: Johannes Moeller Hamburg GmbH and Co KG
Priority date: 1981-06-12
Filing date: 1981-06-12
Publication date: 1982-12-30
Also published as: NL8202380A; GB2101980A; DE3123328C2; GB2101980B; FR2507744B1; FR2507744A1

Description

Verfahren und Vorrichtung zum dosierten Austragen inbesondere von heißer Asche aus Wirbelschichtreaktoren und Wirbelschichtfeuerungen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum dosierten Austragen insbesondere von heißer Asche aus Wirbelschichtreaktoren und Wirbelschichtfeuerungen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem Austragsbehälter für die Asche, der durch ein Aufgaberohr an die Wirbelschichtkammer angeschlossen ist·

Derartige Verfahren und Vorrichtungen finden Anwendung beispielsweise in Kraftwerken, in denen Kohle im Wirbelschichtverfahren verbrannt

wird und als Asche unter der sehr hohen Temperatur von etwa 800 bis 900 C. abgeführt wird.

Für den dosierten Austrag der Asche ist es bekannt, eine Zellenradschleuse oder Förderschnecke zu be

nutzen, deren Drehzahl zu verändern ist· Infolge der hohen Temperaturen der Asche treten hohe Wärmedehnungen auf, so daß die Fördereinrichtungen mit großen Toleranzen gebaut werden müssen. Verfügt das zu verarbeitende Schüttgut zusätzlich noch über

eine große Körnungsbandbreite, beispielsweise infolge unterschiedlicher Feuerungssysteme, so ist der Verschleiß der Fördereinrichtungen verhältnismäßig groß. Ein hoher Verschleiß ergibt sich darüber hinaus, wenn die Fördereinrichtungen in der

Lage sein sollen, in der Asche eingebettete Fremdkörper wie Schlacken, Mauerwerk oder Eisenteile mitauszutragen. Da hierfür die üblichen Austragsvorrichtungen wie Zellenradschleusen und Schnecken nicht besonders geeignet sind, wurde bereits nach

anderen Lösungen gesucht, bei denen das Fördergut pneumatisch abgefördert wird. Bei einer derartigen

bekannten Austray einrichtung (DT-OS 28 19 184) ist vorgesehen, die Asche in einem Trog zu sammein und durch Öffnen eines am Boden angeordne

ten Klappenventiles in eine Abförderleitung hineinfallen zu lassen, in der sie durch Luft abgefördert

wird, die durch eine Düse unter dem Ventil in das

Förderrohr eingeblasen wird· Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß Verstopfungen der Abförderleitung beispielsweise durch zusammengesinterte Schlackenstücke oder andere Fremdkörper auftreten können. Hinzu kommen hohe Betriebskosten durch die notwendige hohe Verdichtung der zur Abförderung nötigen Förderluft.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum dosierten Austragen heißer Asche von großer Körnungsbandbreite zu schaffen, die aufgrund ihrer Gestaltung nicht dem üblichen

hohen Verschleiß ausgesetzt sind und bei einfachem technischen Aufbau besonders wirtschaftlich und unter großer Betriebssicherheit zu betreiben sind auch unter der Voraussetzung, daß die Asche von

mehr oder weniger großen Fremdkörpern durchsetzt

ist.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Asche in einem Austragsbehalter unter ihrem

natürlichen Schüttwinkel stehend gesammelt wird und der untere Teil des Schüttkegels durch einen Luftstrahl über dem Boden des Austragsbehälters infolge Pluidisierens abgetragen wird. Zeigt sich bei Anwendung dieses Verfahrens, daß eine vorgegebene Schicht

höhe H überschritten wird beispielsweise infolge des Durchsatzes der Asche von Fremdkörpern, so kann der erfindungsgemäße Austrag der Asche noch dadurch unterstützt werden, daß in den Schüttkegel durch eine Sitenwand des Austragsbehälters Förderluft ein

geblasen wird. Von Vorteil ist es deshalb gemäß der Erfindung allgemein, wenn die Zuführung der Förderluft für den Abtrag des Schüttkegels in Abhängigkeit von der Höhe der Schüttgutschicht zu steuern, ist.

Um das Verfahren und seine zugehörige Vorrichtung

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bei verschiedenartig beschaffenen Aschensorten, das heißt bei Aschen unterschiedlicher Körnungsgröße und auch unterschiedlicher Temperaturen optimal anwenden zu können und dafür einen geeig

neten Böschungswinkel des Schüttkegels bzw» einen geeigneten Schüttwinkel ß ausnutzen zu können, sieht die Erfindung weiterhin vor, die Neigung des Bodens vom Austragsbehälter in Abhängigkeit vom Schüttwinkel zu verstellen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf eine Zeichnung erläutert«

Bei der in der Zeichnung wiedergegebenen Anlage zur Verbrennung von Kohle im Wirbelschichtverfahren befindet sich in der Wirbelschichtkammer eine Schüttgutschicht von der Höhe "H", die auf dem Boden 2 aufliegt, der von Luftzuführungslei

tungen 3 durchsetzt ist, durch welche die Verbrennungsluft entsprechend den Pfeilen eingeleitet wird·

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Die anfallende Asche wird über ein Aufgaberohr 4 und einen Zwischenstutzen 5 in einen Austragsbe-

hälter 6 eingeleitet, der durch ein Drehgelenk 7 mit dem Zwischenstutzen 5 verbunden ist» Der Austragsbehälter 6 besitzt einen Boden 8, der mit Treppenstufen 9 versehen ist, unter denen sich

¹IO jeweils Luftkammern 9· befinden. Die Luftkammern

sind mit schlitzförmigen Luftaustrittsöffnungen 10 an der Vorderseite der Treppenstufen 9 versehen, die vorzugsweise mit variablem Querschnitt ausgebildet sind. Die Luftkammern 9· sind durch Luftlei- tungen 11 und Sperrventile 12 an eine Luftsammelleitung angeschlossen, in der ein Ventil 13 liegt, das über eine Steuerleitung 14 mit einem Regler ver-"■" bunden ist.

Für die Einführung von Luft zur Förderung des Schüttgutes innerhalb des Austragsbehälters 6 sind in der Seitenwand 16 weitere Luftdüsen 17 und 18 angeordnet, die ebenfalls über Ventile 12 an die Steuerleitung 14 angeschlossen sind.

Neben der Seitenkante 20 des Bodens 8 vom Austrags-

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behälter 6 mündet eine Abförderleitung 21, die längenverstellbar ist und dafür beispielsweise als eine elastische Verbindung ausgebildet ist. Durch diese Abförderleitung 21 gelangt die auszutragende Asche auf eine Fördereinrichtung 22, die roi-t einer Abluftleitung 24 versehen ist wie

auch der Austragsbehälter 6 mit einer Abluftleitung 23.

Beim Betrieb der Anlage fällt die Asche durch das Aufgaberohr 4 und den Zwischenstutzen 5 auf den Boden 8 des Austragsbehälters 6. Dabei bildet sich ein natürlicher Böschungswinkel des Schüttkegels 19 als sogenannter Schüttwinkel ß aus, dessen Größe abhängig ist von der jeweiligen Beschaffenheit und Temperatur der Asche. Wird in diesem Zustand durch die Luftaustrittsöffnung 10 der Treppenstufen 9 Luft in die Kammer des Austragsbehälters eingeblasen, so wird die untere Schicht des Schüttkegels 9 fluidisiert und unter der Einwirkung der Luft über die Seitenkante 20 in die Abförderleitung 21

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abgetragen, wobei gleichzeitig infolge des Gewichtes der Asche von obenher weitere Ascheanteile auf den Boden hin nachfallen. Sollte sich im Verlaufe des Verfahrens zeigen, daß die Höhe H

der Schüttgutschicht ein vorgegebenes Maß übersteigt, so kann durch die Auslösung von Signalen über nicht dargestellte Meßfühler und den Regler 15 zusätzliche Förderluft über die Luftdüsen 17 und 18 in den Schüttkegel 19 eingeblasen werden,

solange, bis die Schichthöhe der Schüttgutschicht auf eine gewünschte Größe abgefallen ist. Dies erfolgt beispielsweise dann, wenn die Asche von Fremdkörpern durchsetzt ist, die den natürlichen Fluß behindern· Sinkt andererseits die Schicht

höhe H unter ein vorgegebenes Maß , so kann wiederum durch Steuerung über den Regler 15 die Zuluft, die durch die Düsen 10 am Boden 8 des Austragsbehalters 6 austritt, gedrosselt werden.

Da der natürliche Schüttwinkel ß, der für den Betrieb der Anlage ausgenutzt werden soll, abhängig ist von der besonderen Beschaffenheit der

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Asche und ihrer Temperatur ist es von Vorteil, wenn auf seine Ausbildung Einfluß genommen werden kann. Dies erfolgt durch eine geeignete Einstellung der Neigung des Bodens 8,der zusammen mit den übrigen Bestandteilen des Austragsbehäl- _r- ters 6 durch eine Verstelleinrichtung 25 um den

ist. Durch die Möglichkeit der Verstellung des Neigungswinkels «£* des Bodens 8 vom Austragsbehälter 6 läßt sich somit verändernden schüttgutspezifischen Kenndaten Rechnung tragen, wie sie sich beispielsweise ergeben aus der Be

schaffenheit der angewandten Brennstoffe. Daneben kann durch eine Änderung des Winkels «C die Austragsleistung noch zusätzlich beeinflußt werden, und zwar wesentlich erhöhen durch einen

· großen Winkel «£ . Als vorteilhaft hat es sich

aber gezeigt, den Neigungswinkel oC so zu wählen, daß sich der raterialspezifische Schüttwinkel (ß) innerhalb der Austragseinrichtung ausbildet und damit der Schüttgutmassenstrom gestaut wird«

Leerseite

Claims

Patentansprüche

l.y Verfahren zum dosierten Austragen insbesondere von heißer Asche aus Wirbelschichtreaktoren und Wirbelschichtfeuerungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Asche in einem Austragsbehälter (6) unter ihrem natürlichen Schüttwinkel (ß) stehend gesammelt wird und der untere Teil des Schüttkegels (19) durch einen Luftstrahl über dem Boden (8) des Austragsbehälters (6) abgetragen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß in dem Schüttkegel (19) durch eine Seitenwand (16) des Austragsbehälters (6) Förderluft eingeblasen wird.
3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung der Fördeiuft

in Abhängigkeit von der Höhe (H) der Schüttgut

schicht zu steuern ist.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung des Bodens (8) vom Austragsbehälter (6)

in Abhängigkeit vom Schüttwinkel (ß) verstellt wird ο
5. Vorrichtung zum dosierten Austragen insbesondere von heißer Asche aus Wirbelschichtreaktoren und

Wirbelschichtöfen, mit einem Austragsbehälter für die Asche, der durch ein Ausgaberohr an die Wirbelschichtkammer angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Austragsbehälter (6) einen Boden (8) für die Aufnahme eines unter na

türlichem Schüttwinkel (ß) stehenden Schüttkegels (19) aufweist, der mit Luftaustrittsöffnungen (10) versehen ist, sowie eine am Fuß des Schüttkegels (19) mündende Abförderleitung (21), in welche der untere Teil des Schüttkegels (19) über

die Seitenkante (20) des Bodens (8) hinweg durch

Förderluft auszutragen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (8) des Austragsbehalters (6)

von der Seitenkante (20) ausgehend stufenförmig ansteigend ausgebildet ist und an den Unterkanten der einzelnen Treppenstufen (9) Luftaustrittsöffnungen (10) angeordnet sind.
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7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß den einzelnen Treppenstufen (9) eigene Luftkammern (9·) zugeordnet sind, die getrennt mit Luft zu beaufschlagen sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Seitenwand (16) des Austragsbehalters (6) über seinem Boden (8) Luftdüsen (17, 18) angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung des Bodens (8) vom Austragsbehälter (6)

verstellbar ist.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Austragsbehälter (6) durch ein Drehgelenk (7) mit dem Aufgaberohr (4) verbunden ist.
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abförderleitung (21) über eine elastische Verbindung (26) an eine Fördereinrichtung (22) angeschlossen ist.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftaustrittsöffnungen (10) an den Treppenstufen (9) mit variablen Querschnitt ausgeführt

sind.