DE3202054A1

DE3202054A1 - Kohlenmahlanlage mit griessruecklauf und abtrennung von pyrit und bergen

Info

Publication number: DE3202054A1
Application number: DE19823202054
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. 4223 Voerde Sauerland
Original assignee: Steag GmbH
Current assignee: Steag GmbH
Priority date: 1982-01-23
Filing date: 1982-01-23
Publication date: 1983-08-04
Also published as: GB2117667A; ZA829402B; GB8300189D0; GB2117667B

Description

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STEAG AG

Bismarckstraße 54

4300 Essen

Az. 473

Stichwort: Kohlenmühlenpyritabtrennung

Kohlenmahlanlage mit Grießrücklauf und Abtrennung von- Pyrit und Bergen

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Die Erfindung betrifft eine Kohlenmahlanlage der im Oberbegriff des vorstehenden Anspruches 1 genannten Art.

,c Steinkohlemahlanlagen bestehen u. a. aus einem Mahlwerk, insbesondere Walzenschüsselmahlwerk, und einem nachgeschalteten Sichter, der insbesondere als Schwerkraft-, Umlenk-, Rotations- oder Kombinationswindsichter wirkt. Das aus der zugeführten Kohle ermahlene Mahlgut wird mit einem der Mahlanlage zugeleiteten regelbaren Tragluftstrom aus dem Mahlwerk ausgetragen und im nachgeschalteten Sichter so separiert, daß der feingemahlene Kohlenstaub im wesentlichen entgegen der Schwerkraft mit dem Tragluftstrom aus der Mahlanlage ausgetragen wird, während die groben Teilchen als Grießrücklauf über einen unterhalb des Sichters angeordneten Auffangtrichter mit Pendelklappenabschluß wieder dem Mahlwerk und somit dem Mahlkreislauf zugeführt werden. Der feingemahlene Staub mit einem Rückstand von 10 - 30 % auf einem Sieb mit einer Maschenweite von 90 Um wird mit dem Tragluftstrom direkt einer Feuerung oder einer Zwischenbunkerung zugeführt. Der Sichter trennt nur Teilchen unterschiedlicher Sinkgeschwindigkeiten voneinander.

Die Bestandteile der zu ermahlenden Kohle haben folgende spezifische Gewichte, die sich stark voneinander unterscheiden:

Kohle fr = 1,2 - 1,5 g/cm³ Berge fi = 2,0 - 2,5 g/cm³ und Pyrit λ* = 5,0 g/cm³.

Darüber hinaus unterscheiden sich diese Bestandteile in ihrer Härte. Bedingt durch die größere Härte der Quarz- und Pyritanteile reichert sich der Grießrücklauf mit diesen Mineralien an, da diese mehrfach gemahlen werden müssen, ehe sie von dem Tragluftstrom aus dem nachgeschalteten Sichter ausgetragen werden können. Je feiner die Ausmahlung erfolgt, desto größer wird die Menge des rücklaufenden Grießes. Die Rücklaufmenge kann bei feinster Ausmahlung die ein- bis zweifache Menge des Mühlendurchsatzes erreichen. Es ist verständlich, daß bei Vergrößerung der Grießrücklaufmenge und der Anreicherung an harten Quarz- und Pyritkristallen der Mühlenverschleiß anwächst.

Zur Entfernung von Pyrit und Bergen aus dem Grießrücklauf ist es bereits bekannt (DE-OS 29 43 556) , mit Hilfe einer von der Mahlanlage getrennt angeordneten Schwingrinne mit Fluidisiereinrichtung die fluidisierte Kohle an einem Ende der Schwingrinne abzuziehen, während am anderen Ende der Schwingrinne Pyrit und Berge abgezogen

werden.
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Weiterhin ist es bekannt, mit Hilfe von Elektromagneten Pyrit aus dem Mahlgut abzuziehen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kohlenmahlanlage der vorstehend genannten Art zu

schaffen, bei der im wesentlichen nur noch die grobgemahlene Kohle als Grießrücklauf dem Mahlwerk zugeführt wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst.

Die Beschleunigungsdüseneinrichtung und die Pralleinrichtung wirken zusammen mit der Auffangeinrichtung als eine vor dem üblicherweise vorhandenen Sichter in der Mahlanlage angeordneten Dichtetrenneinrichtung, die dem Mahlgutstrom die Teilchen entzieht, deren spezifisches Gewicht deutlich größer ist als Kohle, nämlich Pyrit und Berge.

Ohne besondere außerhalb der Mahlanlage angeordnete Dichtetrenneinrichtung ermöglicht die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Mahlanlage durch Abscheidung von Pyrit und Bergen eine Senkung der bei der Verbrennung des sonst üblicherweise entstehenden Schwefelemission, sowie eine Schleißminderung in der Mahlanlage selbst. Darüber hinaus erfolgt aber auch eine Schleißminderung in den von der Mahlanlage zu der Feuerung bzw. zu dem Zwischenbunker führenden Staubleitungen und nach der Feuerung in dem Rauchgasweg bis hin zu den der Feuerung nachgeschalteten Elektrofiltern.

Eine besonders einfache Ausgestaltung der Anlage wird erreicht, wenn die Beschleunigungsdüseneinrichtung eine

ringartige Düse ist und die Pralleinrichtung eine ringartige Prallfläche aufweist.

Bei dieser Anordnung läßt sich in besonders zweckmäßiger Weise der Abscheidewirkungsgrad des Prallringes an die

Betriebsbedingungen bei unterschiedlicher Ausmahlung

und/oder wechselnden Tragluftbedingungen anpassen, wenn der Prallring als Drehzahl-gesteuerter Motor ausgebildet ist.

g Bei dieser Ausgestaltung wird weiter bevorzugt, wenn auf der Prallfläche sich in wesentlichen radial erstreckende Tragluftleitbleche vorgesehen sind.

Eine Anpassung an unterschiedliche Betriebsbedingungen wird aber auch erreicht, wenn in der Beschleunigungseinrichtung im Mahlstrom radial angeordnete Leitbleche vorgesehen sind, die jeweils um eine sich im wesentlichen radial erstreckende Achse verstellbar sind. Auf diese Weise wird wie bei dem als Rotor ausgebildeten Prallring den spezifisch schwereren Pyrit- und Bergeteilchen eine Fliehkraft aufgeprägt. Bei beiden Anordnungen kann die Abscheidefunktion für Pyrit und Berge unter Berücksichtigung der Kohlequalität und/oder der Ausmahlung optimiert werden.

Unter Umständen läßt sich die vorstehend beschriebene Art der Pyrit- und Bergeabtrennung im Tragluftstrom in einer Mahlanlage wiederholt hintereinander geschaltet anwenden.

Das Abführgut der Auffangeinrichtung, das im wesentlichen aus Pyrit und Bergen besteht, kann zwecks Verbesserung des Abscheidewirkungsgrades einer Dichtetrennanlage gemäß der DE-OS 29 4-3 556 zugeführt werden, wenn dies

^Q der weiteren wirtschaftlichen Verwendung des Abscheideguts dienlich ist. Durch die hohe Anreicherung des Abfördergutes aus der Auffangeinrichtung an Pyrit und Bergen gegenüber der bisher auftretenden Anreicherung des Grießrücklaufs bei.üblichen Mahlanlagen wird es

^oa möglich, daß eine nachgeschaltete Dichtetrennanlage

gemäß der DE-OS 29 43 556 wegen des geringeren Durchsatzes bei gleicher Gesamtabscheideleistung spezifisch kleiner und damit wirtschaftlicher ausgelegt werden kann.

Weitere Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Die Erfindung soll nun in zwei Ausführungsformen anhand der beigefügten Figuren näher beschrieben werden. Es zeigt:

Figur 1

einen schematischen Längsschnitt durch eine Ausführungsform der Kohlenmahlanlage, bei der die Pralleinrichtung einen als Rotor ausgebildeten Prallring aufweist und

Figur 2

einen schematischen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform, bei der in der Ringdüse radial angeordnete Leitbleche vorgesehen sind, die das Mahlgut auf eine stationäre ringartige Prallfläche lenken.

Andere Führungen des Mahlgutstroms sind möglich. Es kommt nur darauf an, daß der Mahlgutstrom nach der

Beschleunigung in einer Pralleinrichtung auf eine oder mehrere entsprechend angeordnete geneigte Prallflächen gelenkt wird, und daß der oder den Prallflächen in entsprechender Weise Auffangtrichter zugeordnet sind. 30

Bei der in der Figur 1 gezeigten Kohlenmahlanlage besteht das Mahlwerk 1 aus einer drehbaren Mahlschüssel 2 und mehreren auf ihr laufenden Mahlwalzen 3. ■ Der Mahlwalzenträger 4 wird mittels sich am Mahlwerkrahmen 5 abstützenden Druckfedern 6 auf die Mahlschüssel 2 ge-

drückt. Der Mahldruck ist einstellbar, z. B. hydropneumatisch. Derartige Mahlwerke sind an sich bekannt und brauchen nicht genauer beschrieben werden. Die Aufgabe der Rohkohle erfolgt über ein Aufgaberohr 7. 5

Ein das Mahlwerk umgebender Mantel 8 ist mit einem sich nach oben erweiternden Gehäuseabschnitt 9 verbunden. Hierauf folgt ein zylindrischer Abschnitt 10, der durch einen Deckel 11 verschlossen ist. Das untere Ende des Aufgaberohrs 7 ist von einem Grießrücklauftrichter umgeben, an dessem unteren Ende Pendelklappen 13 angeordnet sind. Zusammen mit dem Gehäuseabschnitt 9 bildet ein sich konisch nach oben verjüngender Einbau 14 eine Ringdüse 15, in der das Mahlwerk 1 verlassende Mahlgutstrom MS beschleunigt wird.

Oberhalb der Ringdüse 15 ist ein Prallrotoreinbau 16 angeordnet, der mittels eines Lagers 17 drehbar an dem Aufgaberohr gelagert ist. Wie in der Figur 1 schematisch dargestellt ist, besitzt der Prallrotoreinbau einen Halteabschnitt 18 und die Abstützung erfolgt über mehrere Speichen 19. Zwischen dem Aufgaberohr 7 und dem Halteabschnitt 18 bzw. den Speichen 19 greift eine ölhydraulische Dreheinrichtung an, wie sie z. B. eingesetzt wird, um vor dem Anfahren und nach dem Abschalten eines Turbosatzes den Wellenstrang mit ausreichend hoher Drehzahl zu drehen; sie weist üblicherweise ein mit Drucköl beaufschlagtes und mit dem zu drehenden Bauteil fest verbundenes Schaufelrad auf. Dem Schaufelrad sind Düsen zugeordnet, die den Ölstrahl vor die Beschaufelung des Schaufelrads leiten. Es wird z. B. auf die ölhydraulische Dreheinrichtung der Firma KWU, Bestell-Nr. 402/3195, verwiesen.

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Eine Sicherung des Antriebs und der Lager gegenüber dem Eintritt von Feinteilchen kann durch eine Sperrluftkapselung erreicht weroerTT Andere Drehantriebe sind denkbar.

An den Halteabschnitt 18 schließt sich ein Prallring an, der so geneigt ist, daß der Auf- bzw. Abprallwinkel des Mahlgutstroms MS bezogen auf den Prallring vorzugsweise jeweils ca. 65 beträgt. Auf der Fläche 21 sind in der aus der Figur 1 ersichtlichen Weise Ablenkflügel 22 angeordnet, z. B. verschweißt.

An der außen liegenden Kante des Prallrings sind Luftleitbleche 2 3 und 24 angeschweißt, von denen das eine (23) nach außen und das andere (24) nach innen geneigt ist.

Oberhalb des Rotoreinbaus 16 ist bei der gezeigten Ausführungsform ein Umlenkwindsichter 2 5 mit einer Vielzahl von sich vertikal erstreckenden Umlenkblechen 2 6 vorgesehen. Jedes Blech ist mittels einer durch den Deckel 11 vorragenden Schwenkachse 27 im Mühlengehäuse gelagert und verstellbar. Derartige Umlenkwindsichter und mögliche Verstellmechanismen sind bekannt, so daß sie hier nicht weiter beschrieben werden müssen.

In den Raum zwischen den Umlenkblechen 2 6 ragt eine das Aufgaberohr umschließende Kohlenstaubleitung 2 8 hinein und erstreckt sich bis in den Innenraum des Prallrotoreinbaus vor.

Der Einbau 14 bildet zusammen mit dem äußeren Gehäuseabschnitt 9 einen Auffangtrichter 29.

Das untere Ende des Auffangtrichters 29 ist mit mehreren aus dem Gehäuseabschnitt 9 herausgeführten Abzugsrohren 30 verbunden, die zu Zellradzuteilern 31 führen. Den Zuteilern sind nicht näher beschriebene, an sich bekannte Fördersysteme 32 nachgeschaltet, hierfür eignen sich z. B. Luftfördersysteme, Schwingförderer oder dergl.

Bei Betrieb der beschriebenen Kohlenmahlanlage trifft der beschleunigte Mahlgutstrom MS auf den sich drehenden Prallrotoreinbau 16. Die Drehzahl des Rotors wird in Abhängigkeit von der Ausmahlung und/oder der für den Austrag verwendeten Luftmenge geregelt, und zwar durch Schließen oder Öffnen des zwischen einer Druckölpumpe und dem Antrieb angeordneten Absperrventils.

Die relativ schweren Teilchen des Mahlgutstroms wie Pyrit und Berge P + B mit höherem spezifischen Gewicht und kleinerer Oberfläche werden gegenüber Kohleteilchen gleicher Abmessung durch den Aufprall intensiver als leichtere Kohlestaubteilchen unter unterstützender Einwirkung der Fliehkraft nach außen in einen Bereich geschleudert, der nicht mehr dem Einfluß des Tragluftstroms unterliegt. Dort sinken sie unter Einfluß der Schwerkraft in den Auffangtrichter 2 9 und können einer anderen Verwendung zugeführt werden. Der verbleibende Mahlgutstrom MS' wird von der Tragluft in den Umlenkwindsichter 2 5 gefördert und dort so getrennt, daß der feingemahlene Kohlenstaub FK mit der Tragluft über die Kohlestaubleitung 2 8 weggefordert wird, während vorwiegend die groben Kohleteilchen GK unter dem Einfluß der Schwerkraft innerhalb des Rotoreinbaus den Einflußbereich des Tragluftstroms verlassen und durch die Speichen 19 hindurch unter dem Einfluß der Schwerkraft in den Grieß-

rücklauftrichter 12 sinken. Über die Pendelklappen 13 werden sie wieder dem Mahlkreislauf zugeführt. Die Leitbleche 23 und 24 oberhalb des Prallrings 21 und der ebenfalls als Leitblech wirkende Halteabschnitt 18 über-

nehmen dabei die günstige Führung des Tragluftstromes.

Es ist zweckmäßig, wenn bei der vorstehend beschriebenen Anlage die dem Verschleiß unterliegenden Bereiche der eine Dichtetrennanlage bildenden Einbauten, insbesondere die die Düse 15 bildenden Bauteile 12 und I¹+, der Prallring 21, die Ablenkflügel 22, aus einem schleißfesten Material gefertigt oder mit einem solchen, z. B. Basalt, gepanzert werden. Soweit damit eine Montageerleichterung und eine reparaturfreundliche Konstruktion zustande kommt, sollte insbesondere für die Bauelemente 9, 12 und 14 keine kreisförmige Querschnittskonfiguration gewählt werden, sondern es sollten diese Bauteile aus polygonal angeordneten Platten aufgebaut werden, die bei Montage und Reparatur leichter zu handhaben sind. Der Prallring 21 kann auch durch Einzelplatten polygonal angenähert werden.

Bei der Ausführungsform gemäß Figur 2 ist ein stationärer Pralleinbau 3 2 vorgesehen, dessen dem Halteabschnitt 18 entsprechender Leitabschnitt 3 3 mit dem Grießrücklauftrichter fest verbunden ist. Prallring 34 und Luftleitbleche 3 5 und 3 6 entsprechen den Bauteilen 21 bzw. 23 und 24 der ersten Ausführungsform.

I_n der Düsenöffnung 15, sind sich radial erstreckende Leitbleche 37 vorgesehen, die jeweils um eine horizontale Achse 38 durch einen Schwenkantrieb 39 verstellbar sind. Als S'chwenkantrieb eignen sich verschiedene bekannte Verstellmöglichkeiten, wie Hydraulikantriebe, Gestängeantriebe und dergl.

Anstelle des einen Trichters 29 können in Umfangsrichtung gesehen von innen nach außen unter Umständen auch mehr als ein Trichter vorgesehen sein, wenn z. B. grobe Pyrit- und Bergeteilchen von mittleren und feineren abgetrennt werden sollen.

Anstelle einer Kreisringdüse 15 können auch mehrere in Umfangsrichtung verteilte Düsen benutzt werden.

Claims

STEAG AG Bismarckstraße 54 Essen Az. 473 Stichwort: Kohlenmühlenpyritabtrennung Kohlenmahlanlage mit Grießrücklauf und Abtrennung von Pyrit und Bergen Patentansprüche

1. Kohlenmahlanlage mit einem Mahlwerk und einem nachgeschalteten Sichter,

bei der das Mahlgut durch einen ggf. einstellbaren Tragluftstrom aus dem Mahlwerk ausgetragen und dem Sichter zugeführt wird und bei der nach der Sichtung das feine Mahlgut aus der Anlage ausgetragen wird und das grobe Mahlgut als Grießrücklauf erneut dem Mahlwerk zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet,

daß der aus dem Mahlwerk (1) austretende Mahlgutstrom (MS) in einer Beschleunigungsdüseneinrichtung (12,14;15) beschleunigt wird und nach dem Beschleunigen auf eine Pralleinrichtung (16;32) mit mindestens einer gegenüber dem Mahlgutstrom geneigten Prallfläche (21;34) gelenkt wird und

^ow der Pralleinrichtung in Abprallrichtung gesehen eine Auffangexnrichtung mit mindestens einem Auffangtrichter (29) nachgeschaltet ist, die das aufgefangene Gut abführt (30,32).

ν ν -τ

2. Kohlenmahlanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Beschleunigungsdüseneinrichtung eine ringartige Düse (15) ist und die Pralleinrichtung (16;32) eine ringartige Prallfläche (21; 34) aufweist.

3. Kohlenmahlanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß der Prallring als Drehzahl-geregelter Rotor (21) ausgebildet ist.

4. Kohlenmahlanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,

daß auf der Prallfläche (21) sich im wesentlichen radial erstreckende Tragluftleitbleche (22) vorgesehen sind.

5. Kohlenmahlanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß in der Beschleunigungsdüseneinrichtung (15) im Mahlgutstrom (MS) radial angeordnete Leitbleche (37) vorgesehen sind, die jeweils um eine sich im wesentlichen radial erstreckende

Achse (38) verstellbar sind. 30

6. Kohlenmahlanlage nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet,

daß die einem Verschleiß ausgesetzten Bereiche

der Beschleunigungsdüseneinrichtung und der

Pralleinrichtung aus schleißfestem Material gefertigt oder mit einem solchen Material gepanzert sind.

7. Kohlenmahlanlage nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet,

daß der Pralleinrichtung mindestens zwei Auffangtrichter nachgeschaltet sind. 10

8. Kohlenmahlanlage nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet,

daß zumindest ein Teil der Inneneinbauten (9,12,14, 21;3M-) im Querschnitt von polygonaler Bauart ist.