DE3134297C2 - Device for feeding wet-ground, relatively highly water-enriched coal to the burner of a coal pressure gasification reactor - Google Patents
Device for feeding wet-ground, relatively highly water-enriched coal to the burner of a coal pressure gasification reactorInfo
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K1/00—Preparation of lump or pulverulent fuel in readiness for delivery to combustion apparatus
- F23K1/02—Mixing solid fuel with a liquid, e.g. preparing slurries
Abstract
Verfahren zum Zuführen einer Kohle-Wasser-Suspension zum Brenner einer Kohledruckvergasungsanlage bzw. einer Feuerungsanlage, bei dem die naßvermahlene, gegebenenfalls mit suspensionserhaltenden Additiven versetzte, relativ stark wasserangereicherte Kohle vor Aufgabe zum Brenner eines Druckvergasungsreaktors oder einer Feuerungsanlage auf eine Feststoffkonzentration von mehr als 70 eingedickt wird. Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist einen mit einer Rückspüleinrichtung versehenen Eindicker auf, der aus einem die Kohle-Wasser-Suspension aufnehmenden Siebrohr besteht, das von einem rohrförmigen Mantel umgeben ist. Der Raum zwischen Siebrohr und rohrförmigem Mantel dient zur Abführung der abgeschiedenen Flüssigkeit sowie zur Zugabe und Ableitung des diskontinuierlich zugeführten Spülmediums. Im verengten Siebrohraustritt ist eine Drosseleinrichtung angeordnet.Process for supplying a coal-water suspension to the burner of a coal pressure gasification plant or a combustion system, in which the wet-ground, if necessary mixed with suspension-retaining additives, relatively strongly water-enriched coal is thickened to a solids concentration of more than 70 before being fed to the burner of a pressure gasification reactor or a furnace will. The device for carrying out the method has a thickener which is provided with a backwash device and which consists of a sieve tube which receives the coal-water suspension and which is surrounded by a tubular jacket. The space between the sieve tube and the tubular jacket serves to discharge the separated liquid and to add and discharge the discontinuously supplied rinsing medium. A throttle device is arranged in the narrowed sieve tube outlet.
Description
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im verengten Siebrphraustritt eine Dichtemeßeinrichtung (5) angeordnet ist2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a narrowed Siebrphraustritt Density measuring device (5) is arranged
2525th
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen einer naßvermahlenen, relativ stark wasserangereicherten Kohle zum Brenner eines Kohledruckvergasungsreaktors mit einer Feststoffkonzentration von mehr als 70%. The invention relates to a device for feeding a wet-ground, relatively highly water-enriched coal to the burner of a coal pressure gasification reactor with a solids concentration of more than 70%.
Auf dem Gebiet der Vergasungstechnik arbeitet man u. a. bereits seit Jahren mit Suspensionen, d. h. die Einsatzkohle wird naßvermahlen und die dabei gewonnene Suspension wird zur Vergasungsstelle gefördert und als solche dort über Brenner eingebracht.In the field of gasification technology one works inter alia. for years with suspensions, i. H. the Charcoal is wet-ground and the suspension obtained is conveyed to the gasification point and as such introduced there via burner.
Suspensionen aus Kohlenstaub und Wasser weisen den Vorteil auf, daß ihre Förderung durch Pumpen erfolgen kann. Bei dem Verfahren der Kohledruckvergasung mit Einsatz von wasserhaltigen Brennstoffen, d. h. Suspensionen, besitzen letztere üblicherweise einen Feststoffanteil zwischen 45 und 70%. Der beachtliche Wasseranteil muß alsp bei der Vergasung mit verdampft werden. Das hat verständlicherweise thermische Verluste zur Folge.Suspensions of coal dust and water have the advantage that they can be conveyed by pumps can be done. In the process of pressurized coal gasification with the use of hydrous fuels, d. H. Suspensions, the latter usually have a solids content between 45 and 70%. The considerable one The water content must also be evaporated during the gasification. Understandably, this has thermal losses result.
Vorrichtungen zur Durchführung eines derartigen bekannten Verfahrens sind relativ aufwendig, da an die Aufrechterhaltung des Bestandes der Suspension während des Fördervorganges von der Naßvermahlung bis zum Reaktor gewisse Forderungen zu stellen sind, die einen erheblichen apparativen Aufwand zur Folge so haben.Devices for performing such a known method are relatively expensive because of the Maintaining the stock of the suspension during the conveying process from the wet grinding Certain requirements must be made up to the reactor, which result in a considerable outlay in terms of equipment to have.
In der Zeitschrift »Brennstoff — Wärme - Kraft«, 32 (1980), Nr. 10, S. 468 bis 471, ist ein Verfahren zum Zuführen einer ermahlenen Suspension aus Feinkohle, die geeignete Additive zur Verbesserung der Fließeigenschaften enthalten kann, mittels einer Pumpe zum Brenner am Kopf eines keramisch ausgekleideten Reaktors beschrieben. Eine Suspensionskonzentration von 70% wird als bevorzugte Betriebsweise gekennzeichnet. Eine weitere Erhöhung der Suspensionskonzentration ist vorgesehen. In der genannten Literaturstelle wird jedoch nicht mitgeteilt, wo und auf welche Weise die Suspensionskonzentrationserhöhung über 70% erfolgen soll.In the journal "fuel - heat - power", 32 (1980), No. 10, pp. 468 to 471, is a method for Feeding a ground suspension of fine coal containing suitable additives to improve the flow properties may contain, by means of a pump to the burner at the head of a ceramic-lined Reactor described. A suspension concentration of 70% is identified as the preferred mode of operation. A further increase in the suspension concentration is planned. In the cited reference however, it is not communicated where and in what way the suspension concentration increase occurs 70% should be done.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum Zuführen einer naßvermahlenen, relativ stark wasserangereicherten Kohle zum Brenner eines Kohledruckvergasungsreaktors mit einer Feststoffkonzentratipn von mehr als 70% vorzuschlagen, mit der eine kontrollier- und st^erbare Eindickung der ragepumpten Suspension direkt vor dem Brenner des Reaktors möglich ist und die außerdem apparativ einfach und betriebssicher ist : "The object of the invention is therefore to propose a device for feeding a wet-ground, relatively highly water-enriched coal to the burner of a coal pressure gasification reactor with a solids concentration of more than 70%, with which a controllable and controllable thickening of the pumped suspension directly in front of the burner of the Reactor is possible and which is also simple and reliable in terms of apparatus : "
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen vor dem Brenner angeordneten, mit einer Rückspüleinrichtung versehenen Eindicker, bestehend aus einem die Kohle-Wasser-Suspension aufnehmenden Siebrohr, das von einem rohrförmigen Mantel umgeben ist, wobei der Raum zwischen Siebrohr und rohrförrpigem Mantel zur Abführung der abgeschiedenen Flüssigkeit sowie zur Zugabe und Ableitung des diskontinuierlich zugeführten Spülmediums dient ferner mit einer im verengten Siebrohrausschnitt angeordneten Drosseleinrichtung.This object is achieved according to the invention by a arranged in front of the burner, with a Backwashing device provided thickener, consisting of a carbon-water suspension absorbing Sieve tube, which is surrounded by a tubular jacket, the space between sieve tube and rohrförrpigem Jacket for discharging the separated liquid as well as for adding and discharging the discontinuously supplied flushing medium is also used with a arranged in the narrowed sieve tube cutout Throttle device.
Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine Feststoffkonzentration der Suspension vor dem Brenner vun über 70% erzielt wodurch die Menge des überschüssigen Wasserdampfes klein gehalten und eine beträchtliche Verbesserung des Kaltgaswirkungsgrades, des thermischen Wirkungsgrades und eine Verminderung des O2-Bedarfs erreicht wird.By using the device according to the invention, a solids concentration of the suspension in front of the burner of over 70% is achieved, whereby the amount of excess water vapor is kept small and a considerable improvement in the cold gas efficiency, the thermal efficiency and a reduction in the O 2 requirement is achieved.
Mit Hilfe des stark wasserangereicherten Schlammes — es kann an einen Feststoffanteil von nur 40 bis 50% gedacht werden — sind an die Naßverrr.ahlung der Kohle kein« besonderen apparativen Ansprüche zu stellen. Bei der Förderung der Suspension gibt es hinsichtlich der Pumpenauswahl keine besonderen Probleme. Ein Zwischen- bzw. Ansetzbehälter (für Zugabe und Einmischung von Additiven) kann entfallen und damit auch die für die Zwischenförderung notwendigen Pumpen.With the help of the strongly water-enriched sludge - it can have a solids content of only 40 to 50% should be thought - there are no "special demands on apparatus for the wet blasting of coal place. When it comes to pumping the suspension, there are no special pumps to choose from Problems. An intermediate or preparation tank (for adding and mixing in additives) can be omitted and thus also the pumps required for intermediate pumping.
Erfindungsgemäß ist im verengten Siebrohraustritt eine Dichtemeßeinrichtung angeordnet. Diese Dichtemeßeinrichtung hat den Zwecke die Konzentration der Suspension, die in den Kohledruckvergasungsreaktor gelangt, konstant zu halten, d. h. beispielsweise bei zu hohem Feststoffgehalt in der Suspension wird dieser im Rahmen der Rückspülung durch entsprechend mehr Spülimpulse verringert.According to the invention, a density measuring device is arranged in the narrowed sieve tube outlet. This densitometer has the purpose of concentrating the suspension in the pressurized coal gasification reactor gets to keep constant, d. H. For example, if the solids content in the suspension is too high, it will be in the Reduced within the scope of backwashing by correspondingly more rinsing pulses.
Im übrigen sind die Impulszeiten bei der Rückspülung zeitlich, und was die Menge des Spülmediums betrifft, jeweils so gesteuert, daß das Spiel »Rückspülung und Pause« im Normalfall durch kurze Impuls- und Pausenzeiten gekennzeichnet ist, womit dis Diskontinuität des Spülverfahrens überbrückt wird und im Endeffekt eine Suspension mit praktisch konstanter Feststoffkonzentration in den Kohledruckvergasungsreaktor gelangt.In addition, the pulse times for backwashing are temporal, and as far as the amount of flushing medium is concerned, each controlled in such a way that the game "backwash and pause" is normally carried out by short pulse and Break times is marked, with which the discontinuity of the flushing process is bridged and in The end result is a suspension with a practically constant solids concentration in the pressurized coal gasification reactor got.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher erläutert, die ein Schema der Vorrichtung zum Zuführen der naßvermahlenen Kohle zum Kohledruckvergasungsreaktor zeigt.The invention is explained in more detail with reference to the drawing, which is a scheme of Apparatus for feeding the wet-ground coal to the pressurized coal gasification reactor is shown.
Von einem (nicht dargestellten) Behälter aus wird über eine Suspensionspumpe die Suspension in den Eindicker 1 gepumpt. Dieser Eindicker besteht aus einem Siebrohr 2 und einem dieses Siebrohr umgebenden rohrförmigen Mantel 3. Der untenliegende Austritt des Eindickers 1 weist eine Verengung auf in Form einer Drosseleinrichtung 4. Oberhalb der Drosseleinrichtung ist eine Dichtemeßeinrichtung 5 installiert.From a (not shown) container, the suspension is pumped into the Thickener 1 is pumped. This thickener consists of a sieve tube 2 and a sieve tube surrounding this tubular jacket 3. The lower outlet of the thickener 1 has a constriction in the form of a Throttle device 4. A density measuring device 5 is installed above the throttle device.
Der eingedickte Kohleschlamm wird sodann dem Brenner 6 des Druckvergasungsreaktors 7 zugeführt.The thickened coal sludge is then fed to the burner 6 of the pressure gasification reactor 7.
Zwischen der in das Siebrohr 2 zugeführten Suspension und dem mit der aus der Suspension abgeschiedenen Flüssigkeit gefüllten Mantelraum zwischen Siebrohr und Außenmantel stellt sich einBetween the suspension fed into the sieve tube 2 and that with that from the suspension Separated liquid-filled jacket space between the sieve tube and the outer jacket is established
Differenzdruck ein, der durch den inneren Widerstand der Suspension und den Widerstand der feinen Perforierung des Siebröhres und der Grundeirtstellung des Ventils 8 bestimmt wird. Unter Ausnutzung dieses Differenzdruckes findet die Eindickung der Suspension statt. Die Länge des Siebrohres 2 richtet sich einerseits nach dem größten Eindickungsverhältnis und andererseits nach dem Diffüsionswiderstand der Suspension. Durch die Drösseieinrichtung 4 kann gegebenenfalls der Druck im Sirhröhr verändert werden.Differential pressure created by the internal resistance the suspension and the resistance of the fine perforation of the sieve tube and the base position of the valve 8 is determined. Taking advantage of this The thickening of the suspension takes place due to the differential pressure. The length of the sieve tube 2 depends on the one hand according to the greatest thickening ratio and, on the other hand, according to the diffusion resistance of the suspension. By means of the gland device 4, the pressure in the sir tube can optionally be changed.
Die evtl. mit Feinkorn beladene, aus dem Eindicker 1 abgeschiedene Flüssigkeit wird Ober das Ventil 8 wiederzui· Vorbereitung der Suspension rückgeführtThe possibly loaded with fine grain, from the thickener 1 The separated liquid is returned to the preparation of the suspension via the valve 8
Zur Freihaitung der feinen Perforierungen des Siebrohres 2, die zweckmäßigerweise als Schlitze ausgeführt sind, kann ein diskontinuierlicher Spülvorgang angewendet werden. Zu diesem Zweck muß über ein Steuergerät 9 eine Spülmittelpumpe 10 eingeschaltetTo keep the fine perforations of the sieve tube 2 free, which are expediently as slots are carried out, a discontinuous flushing process can be used. For this purpose must have a control unit 9 switched on a detergent pump 10 werden. Diese fördert über die Spülmiitelleitung II das Spülmedium zunächst bis vor das Umsteuerventil 12.will. This promotes this via the dishwashing line II Flushing medium initially up to the reversing valve 12.
Gleichzeitig mit dein Einschalten der Spüimittelpumpe iÖ durch das Steuergerät 9 ist während desSimultaneously with your switching on of the detergent pump iÖ by the control device 9 is during the Spül Vorganges das Umsteuerventil 12 zu öffnen ühd das Ventil 8 zu schließen. Nach Beendigung der Impulsspülung wird über das Steuergerät 9 das Umsteuerventil 12 geschlossen und gleichzeitig das Ventil 8 wieder geöffnetRinsing process to open the reversing valve 12 and to close the valve 8. After the end of the pulse purging, the control unit 9 is used to control the reversing valve 12 closed and at the same time the valve 8 opened again
ίο Ober eine bekannte Dichtemeßeinrichtung 5 kannίο Above a known density measuring device 5 can
über die zuvor geschilderte Steuereinrichtung dievia the control device described above
werden.will.
kürze Spülintervalle handelt kann wahlweise die Spüiinittelpumpe 10, zweckmäßigerweise eine Kreiselpumpe, dauernd durchlaufen oder bei evtL längeren Spülimpulsintervallen jeweils abgeschaltet werden.Shorter flushing intervals can optionally be the Flushing agent pump 10, expediently a centrifugal pump, run continuously or for longer periods Flushing pulse intervals are switched off.
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