DE3123328C2

DE3123328C2 - Anordnung zum Austragen von heißer Asche insbesondere aus Wirbelschichtreaktoren und Wirbelschichtöfen

Info

Publication number: DE3123328C2
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: 1986-03-13
Also published as: FR2507744A1; NL8202380A; GB2101980A; GB2101980B; FR2507744B1; DE3123328A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum dosierten Austragen, insbesondere von Asche, aus einem Wirbelschichtreaktor. Um eine dafür geeignete Vorrichtung nicht einem hohen Verschleiß auszusetzen und das Austragen von Aschen großer Körnungsbreiten zu ermöglichen sieht die Erfindung vor, die Asche in einem Austragsbehälter (6) unter ihrem natürlichen Schüttwinkel ( β) stehend zu sammeln und den unteren Teil des Schüttkegels (19) über dem Boden (8) des Austragsbehälters (6) durch einen Luft strahl abzutragen. Der Boden (8) des Austragsbehälters (6) ist dafür mit Luftaustrittsöffnungen (10) versehen und an der Seitenkante (20) des Bodens (8) ist eine Abförderleitung (21) angeschlossen.

Description

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zeichnet, daß der Boden (8) des Austragsbehälters (6) vom Rand (20) ausgehend stufenförmig ansteigend ausgebildet ist und an den Unterkanten der einzelnen Stufen (9) Luftaustrittsöffnungen (10) angeordnet sind.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß den einzelnen Stufen (9) eigene Luftkammern (9') zugeordnet sind, die getrennt zu belüften sind.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Austragen von heißer Asche, insbesondere aus Wirbelschichtreaktoren und Wirbelschichtofen, mit einem Austragsbehälter für die Asche, der durch ein Aufgaberohr an die Wirbelschichtkammer angeschlossen ist und Luftaustrittsöffnungen aufweist, sowie mit einer unter dem Rand seines Bodens mündenden Abförderleitung, in welche das unter seinem natürlichen Schüttwinkel stehende Schüttgut über die Seitenkante des Bodens hinweg durch Förderluft auszutragen ist.

Wirbelschichtofen finden Anwendung beispielsweise in Kraftwerken, in denen Kohle im Wirbelschichtverfahren verbrannt wird und als Asche unter einer Temperatur von etwa 800 bis 900⁰C abgeführt wird.

Bei einer nach der DE-OS 28 36 531 bekannten Austragseinrichtung ist vorgesehen, die Asche in einem Trog des Aufgaberohres zu sammeln und durch Öffnen eines am Boden des Aufgaberohres angeordneten Klappenventiles in einen Austragsbehälter hineinfallen zu lassen, von dem eine Abförderleitung horizontal abführt. In dieser Abförderleitung wird die Asche durch Luft abgefordert, die durch eine Düse in die Abförderleitung eingeblasen wird, welche unter dem Klappenventil und über dem Boden des Austragsbehälters angeordnet ist. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß Verstopfungen der Abförderleitung beispielsweise durch zusammengesinterte Schlackenstücke oder andere Fremdkörper auftreten können, da eine feine Dosierung des Austrages von Schüttgut nicht allein durch die Betätigung des Klappenventil möglich ist, insbesondere unter Berücksichtigung verschiedener Körnungsgrößen. Hinzu kommen hohe Betriebskosten durch die notwendige hohe Verdichtung der zur Abförderüng notwendigen Förderluft.

Aus der US-PS 19 43 780 ist eine Anordnung zum Austragen von Asche bekannt, bei der die Asche aus einem Trichter in einen Austragsbehälter fällt, in dem sie unter einem natürlichen Schüttwinkel steht. Dieser Austragsbehälter ist auf seiner einen Seite mit einer Absperrklappe versehen, hinter der eine Abförderleitung mündet, die sich bis an den Rand des Bodens vom Austragsbehälter erstreckt. Die der Absperrklappe gegenüberliegende Seitenwand des Austragsbehäi.ers ist

ίο mit einer Lufteinblasöffnung zum Ausblasen der Asche versehen. Wird bei einem Öffnen der Absperrklappe von dieser Einblasöffnung ausgehend Luft in den Schüttgutkegel eingeblasen, so strömt die Asche über den Rand des Bodens hinweg in die Abförderleitung.

Diese Anordnung ist jedoch insofern unvollkommen, als sie nicht geeignet ist für die dosierte Austragung von Aschen unterschiedlichster Körnungsbandbreite und verschiedenartiger Temperaturen bzw. von Aschen, die unter verschiedenartigsten Böschungswinkel stehen und für die Abförderüng größerer Aschenbestandteile, wie von Fremdkörpern, zumindest sofem nicht erhebliche Luftfördermengen eingeblasen werden, weiche die Anwendung unwirtschaftlich machen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zum feindosierten Austragen heißer Asche von großer Körnungsbandbreite zu schaffen, die bei einfachem technischem Aufbau besoneers wirtschaftlich zu betreiben ist, auch unter der Voraussetzung, daß die Asche von mehr oder weniger großen Fremdkörpern durchsetzt ist

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Neigung des mit Luftaustrittsöffnungen versehenen Bodens vom Austragsbehälter verstellbar ist.

Bei dieser Anordnung wird durch die bodenseitige Belüftung ein Fluidisieren der Bodenschicht des Aschekegeis hervorgerufen und damit eine dosierte Austragung des unter seinem natürlichen Böschungswinkel stehenden Aschekegels über den Rand des Bodens hinweg ermöglicht. Durch die Verstellbarkeit des Neigungswinkels des Bodens kann in Abhängigkeit von der Körnungsgröße und der Temperatur der Asche die Austragsmenge und die Förderluftmenge beeinflußt werden. Allgemein läßt sich damit ein dosierter Austrag der Asche steuern durch die Zuführung der Förderluft und die Neigung des Bodens in Abhängigkeit von der Höhe der Schüttgutschicht sowie der Korngröße und Temperatur der Asche.

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 1 eine Schüttgu'schicht von der Höhe »A/«, die auf dem Boden 2 aufliegt, der von Luftzuführungsleitungen 3 durchsetzt ist, durch welche die Verbrennungsluft entsprechend den Pfeilen eingeleitet wird.

Die anfallende Asche wird über ein Aufgaberohr 4 und einen Zwischenstutzen 5 in einen Austragsbehälter 6 eingeleitet, der durch ein Drehgelenk 7 mit dem Zwischenstutzen 5 verbunden ist. Der Austragsbehälter 6 besitzt einen Boden 8, der mit treppenförmigen Stufen 9 versehen ist, unter denen sich jeweils Luftkammern Ψ befinden. Die Luftkammern 9' sind mit schlitzförmigen Luftaustrittsöffnungen 10 an der Vorderseite der treppenförmigen Stufen 9 versehen, die vorzugsweise mit variablem Querschnitt ausgebildet sind. Die Luftkammern 9'sind durch Luftleitungen 11 und Sperrventile 12 an eine Luftsammelleitung angeschlossen, in der ein Ventil 13 liegt, das über eine Sieuerlcilung 14 mit einem

Regler verbunden 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 Sperrventile 12 an die Steuerleitung 14 angeschlossen sind.

Neben dem Rand 20 des Bodens 8 vom Austragsbehälter 6 mündet eine Abforderleitung 21, die längenverstellbar ist und dafür beispielsweise als eine elastische Verbindung 26 ausgebildet ist. Durch diese Abförderleilung 21 gelangt die auszutragende Asche auf eine Fördereinrichtung 22, die mit 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 de* Austragsbehälters 6. Dabei bildet sich ein natürlicher Böschungswinkel des Schüttkegels 19 als sogenannter Schüttwinkel β aus, dessen Größe abhängig ist von der jeweiligen Beschaffenheit und Temperatur der Asche. Wird in diesem Zustand duch die Luftaastrittsöffnung 10 der treppenförmigen Stufen 9 Luft in die Kammer des Austragsbehälters eingeblasen, so wird die untere Schicht des Schüttkegels 9 fluidisiert und unter der Einwirkung der Luft über den Rand 20 in die Abförderleitung 21 abgetragen, wobei gleichzeitig infolge des Gewichtes der Asche von oben her 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, so lange, 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 Schichthöhe H unter ein vorgegebrnes Maß, so kann wiederum durch Steuerung über den Regler 15 die Zuluft, die durch die Luftaustrittsöffnungen 10 am Boden 8 des Austragsbehälters 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 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 Austragsbehälters 6 durch eine Verstelleinrichtung 25 um den Winkel 2 χ τ bzw. um den Winkel ±tx verstellbar ist. Durch die Möglichkeit der Verstellung des Neigungswinkels λ des Bodens 8 vom Austragsbehälter 6 läßt sich somit verändernden schüttgutspezifischen Kenndaten Rechnung tragen, wie sie sich beispielsweise ergeben aus der Beschaffenheit der angewandten Brennstoffe. Daneben kann durch eine Änderung des Winkels χ die Austragsleistung noch zusätzlich beeinflußt werden, und zwar wesentlich erhöhen durch einen großen Winkel a. Als vorteilhaft hat es sich aber gezeigt, den NeI-gungswinkel α so zu wählen, daß sich der materialspezifische Schiittwinkel β innerhalb der Austragseinrichtiing ausbildet und damit der Schüttgutmassenstrom gestaut wird.

Hierzu 1 B'.i-tt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Austragen von heißer Asche, insbesondere aus Wirbelschichtreaktoren und Wirbelschichtofen, mit einem Austragsbehälter für die Asche, der durch ein Aufgaberohr an die Wirbelschichtkammer angeschlossen ist und Luftaustrittsöffnungen aufweist, sowie mit einer unter dem Rand seines Bodens mündenden Abförderleitung, in welche das unter seinem natürlichen Schüttwinkel stehende Schüttgut über die Seitenkante des Bodens hinweg durch Förderluft auszutragen ist, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Neigung des mit Luftaustrittsöffnungen (10) versehenen Bodens (8) vom Austragsbehälter (6) verstellbar ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Austragsbehälter (6) durch ein Drehgelenk (7) mit dem Aufgaberohr (4) verbunden ist.