DE3413287C2

DE3413287C2 -

Info

Publication number: DE3413287C2
Application number: DE19843413287
Authority: DE
Inventors: Johannes 4690 Herne De Blessing
Original assignee: Steag GmbH
Current assignee: Steag GmbH
Priority date: 1984-04-07
Filing date: 1984-04-07
Publication date: 1987-12-03
Also published as: DE3413287A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Trockenfeuerung, bei dem Brennstoff und Verbrennungsluft in einen Feuerraum eingebracht werden und Asche über einen unter dem Feuerraum angeordneten Trichter und einen darunter ange ordneten Entschlacker und über den den Feuerraum verlassenden Rauchgasstrom abgezogen wird.The invention relates to a method for operating a Dry firing where fuel and combustion air are in a furnace and ashes are placed over an under the funnel arranged and one below ordered detoxifiers and those leaving the firebox Flue gas stream is withdrawn.

Bei Feuerungsanlagen mit trockenem Ascheabzug ist unter dem Feuerraum ein Trichter angeordnet, über den bei Betrieb der Feuerung Asche abgezogen wird. Die Asche wird über einen Naß entschlacker ausgetragen und mittels Transportbändern in einen Vorratsbunker gefördert. Auch beim Rußblasen im ersten Zuge der Feuerung anfallende Asche wird auf diese Weise ausgetra gen. Die bei Betrieb der Feuerung anfallende Asche weist einen relativ hohen Anteil an brennbaren Bestandteilen und wegen des Austrags über den den Trichter nach unten hin abdichtenden Naßentschlacker einen hohen Wassergehalt auf. Der hohe Was sergehalt führt zu Schwierigkeiten bei dem Transport auf den Transportbändern und bei der Lagerung im Vorratsbunker. Es ist davon auszugehen, daß das hohe Wasseraufnahmevermögen der Asche aus deren hohen Feinkornanteil resultiert, denn alle aus dem Feuerraum in den Trichter gelangenden Brennstoff- und Ascheteilchen fallen zwangsläufig in den Naßentschlacker.For combustion plants with dry ash extraction, the A funnel is arranged over the combustion chamber during operation of the Firing ash is drawn off. The ashes become wet discharged and removed into one using conveyor belts Funded storage bunker. Even when blowing soot in the first move the ashes of the furnace are removed in this way The ash accumulated during operation of the furnace has one relatively high proportion of combustible components and because of Discharge through the funnel sealing downwards Wet purifier has a high water content. The high what content leads to difficulties in transportation to the Conveyor belts and storage in the storage bunker. It is assume that the high water absorption capacity of the Ashes result from their high proportion of fine grains, because all of them fuel and fuel entering the combustion chamber Ash particles inevitably fall into the wet purifier.

Aus der US-PS 36 62 719 ist eine Kohlenstaubfeuerung bekannt, die bei so hohen Temperaturen betrieben wird, daß Ascheteil chen schmelzflüssig werden. Um zu vermeiden, daß sich Asche teilchen in größerem Umfang an den Wärmeabsorptionsflächen vor allem im unteren Feuerraumbereich und im Ascheabzugstrichter ablagern, wird ein Kühlluftschleier durch den Trichter an den Wänden des Feuerraums entlang geführt. Dieser Kühlluftschleier kühlt die Wärmeabsorptionsflächen sowohl des Trichterab schnitts als auch der unteren Feuerraumabschnitte. Da die Schmelztemperatur der Ascheteilchen in einer oxidierenden Atmosphäre höher als in einer reduzierenden Atmosphäre ist, wird über den Luftschleier eine Luftmenge von 1 bis 20%, vorzugsweise 6% Überschußluft über der für die stöchiome trische Verbrennung benötigten Luftmenge zugeführt. Die spe ziell mit Trockenfeuerungen verbundenen, eingangs aufgezeigten Probleme treten bei der bekannten Feuerungsanlage nicht ver gleichbar auf.Coal dust combustion is known from US Pat. No. 3,662,719, which is operated at such high temperatures that ash part Chen become molten. To avoid ashes particles on a larger scale on the heat absorption surfaces especially in the lower combustion chamber area and in the ash extraction funnel deposit a cooling air curtain through the funnel to the Run along the walls of the combustion chamber. This cooling air curtain cools the heat absorption surfaces of both the funnel section as well as the lower combustion chamber sections. Since the Melting temperature of the ash particles in an oxidizing Atmosphere is higher than in a reducing atmosphere, is an air volume of 1 to 20% over the air curtain, preferably 6% excess air above that for the stoichioma trical combustion required amount of air supplied. The spe Targeted at the beginning with dry firing Problems do not occur with the known combustion system comparable to.

Aus der JP-OS 58-1 08 306 ist ein Verfahren zur NO_x-armen Kohlenstaubfeuerung bekannt, bei dem Kohlenstaub mit unter schiedlicher Körnung gestuft der Feuerung zugeführt wird. Der grobe Staub wird unten zugeführt und bei einer Luftzahl von 0,85 bis 1,1 fast vollständig verbrannt. Der feine Staub wird weiter oben eingeführt und bei einer Luftzahl von 0,6 bis 0,8 verbrannt, um eine reduzierende Atmosphäre für die Rauchgase des oder der unteren Brenner zu schaffen. Durch Öffnungen am Boden des Feuerraums kann die zur Verbrennung benötigte Luft und/oder rezirkuliertes Rauchgas eingeblasen werden. Rauchgas kann auch durch eine im Trichter und im Boden angeordnete Düse zum Austreiben von am Boden des Feuerraums gefangenem Gas eingeführt werden, um den groben Staub vollständiger zu ver brennen.From JP-OS 58-1 08 306 a process for low _NOx pulverized coal is known in the pulverized coal with grain size under the firing schiedlicher graded is fed. The coarse dust is fed in at the bottom and almost completely burned at an air ratio of 0.85 to 1.1. The fine dust is introduced above and burned at an air ratio of 0.6 to 0.8 in order to create a reducing atmosphere for the smoke gases of the lower burner (s). The air and / or recirculated flue gas required for combustion can be blown in through openings at the bottom of the combustion chamber. Flue gas can also be introduced through a nozzle arranged in the funnel and in the bottom to expel gas trapped at the bottom of the combustion chamber in order to burn the coarse dust more completely.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Trocken feuerung sowohl den Anteil an brennbaren Bestandteilen in der in den Naßentschlacker fallenden Asche als auch den Wasserge halt der Asche nach dem Naßentschlacker wesentlich zu verrin gern. The invention has for its object in a dry firing both the proportion of combustible components in the ashes falling into the wet purifier as well as the water the ash after the wet purifier is reduced significantly gladly.

Ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Art, sieht die Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe vor, daß mit einer Luftmenge von 2 bis 3% der als Verbrennungsluft zuge führten Sekundärluft im Trichter eine Luftströmung aufgebaut wird, die Feinstaubteilchen in den Feuerraum zurückträgt, und daß der Luftströmung im Trichter bei Vollast eine Geschwindig keit von 25 bis 40 m/sec gegeben wird. Die sich durch dieses Verfahren im Trichter aufbauende Luftströmung erfaßt praktisch alle Feinteilchen. Nur größere Ascheteilchen, die von den Rohrwänden abfallen oder beim Rußblasen von den Rohrwänden des Feuerraums gelöst werden, können die im Trichter aufgebaute Luftströmung durchdringen und über den Naßentschlacker ausge tragen werden. Diese Asche hat infolge ihrer gröberen Struktur ein geringeres Wasseraufnahmevermögen. Während bei herkömm lichen Trockenfeuerungsanlagen nach dem Naßentschlacker einer Asche mit einem Wassergehalt von bis zu 40% anfiel, kann der Wassergehalt mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bis bei spielsweise 15% reduziert werden. Der Anteil an Verbrenn lichem ist fast Null.Based on a method of the type mentioned at the beginning, The invention provides for solving this problem that with an air volume of 2 to 3% of that supplied as combustion air secondary air in the funnel created an air flow that carries the fine dust particles back into the combustion chamber, and that the air flow in the funnel at full load is a speed speed of 25 to 40 m / sec is given. That through this Air flow building process practically senses all fine particles. Only larger ash particles from those Pipe walls fall off or when blowing soot from the pipe walls of the Can be solved, the built in the funnel Penetrate air flow and out over the wet slag remover will wear. Due to its coarser structure, this ash has a lower water absorption capacity. While with conventional dry combustion plants after the wet slag remover Ash can be obtained with a water content of up to 40% Water content with the inventive method up to for example 15% can be reduced. The proportion of burning is almost zero.

Da die Trichterluft am Verbrennungsprozeß teilnimmt, ist es in Weiterbildung der Erfindung zweckmäßig, wenn die in den Trich ter eingeleitete Luftmenge vorgewärmt wird.Since the funnel air participates in the combustion process, it is in Further development of the invention is useful if the Trich the amount of air introduced is preheated.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Trockenfeuerungsanlage mit einem Feuerraum, in den über eine Vielzahl von Brennern staubförmige Brennstoffe und Verbren nungsluft einbringbar sind, mit einem unterhalb des Feuerraums angeordneten Trichter, einem darunter angeordneten und den Trichter nach unten hin abschließenden Entschlacker, vorzugs weise einem Naßentschlacker, und Lufteinlässen zum Einführen von Luft durch den Trichter verwendet. Mit dieser Trockenfeue rungsanlage wird dadurch eine die Feinstaubteilchen weitgehend erfassende Luftströmung aufgebaut, daß die Lufteinlässe an oder nahe dem engsten Querschnitt des Trichters in zwei einander gegenüberliegen de schmale Seiten desselben ausgebildet sind.To carry out the method according to the invention, a Dry combustion plant with a combustion chamber in which one Variety of burners dusty fuels and burning air can be introduced, with one below the combustion chamber arranged funnel, one below and the Funnel downward final detoxifier, preferred as a wet purifier, and air intakes for insertion of air used by the funnel. With this dry fire The plant is largely a fine particulate detecting airflow built up that the air intakes or near the narrowest cross section of the funnel facing each other in two de narrow sides of the same are.

Für das erfindungsgemäße Verfahren und die Feuerungsanlage ist es nicht wichtig, wie die Brenner im Feuerraum angeordnet sind; es können z. B. Boxerbrenner oder Eckenbrenner eingesetzt werden.For the method according to the invention and the furnace it doesn't matter how the burners are arranged in the firebox are; it can e.g. B. Boxer burner or corner burner used will.

Das erfindungsgemäße Verfahren soll nun anhand der Figuren genauer erläutert werden. Es zeigtThe method according to the invention should now be based on the Figures are explained in more detail. It shows

Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine Trockenfeuerungsan lage; und Figure 1 is a partial section through a dry firing position. and

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Trichters der Feuerungsanlage gemäß Fig. 1. FIG. 2 shows a perspective illustration of the hopper of the combustion plant according to FIG. 1.

In den ersten Zug 1 einer Trockenfeuerung wird mittels einer Vielzahl von schematisch dargestellten Brennern 3 staubförmi ger Brennstoff und über Sekundärluftleitungen 4 Verbrennungs luft (Sekundärluft) eingebracht. Zur Vereinfachung sind die Brenner 3 nur durch die Luftleitungen 4 versinnbildlicht. Die bei der Verbrennung des Brennstoffes entstehenden Rauchgase R verlassen den ersten Zug 1 und treten in den zweiten Zug 5 ein. Am unteren Ende des ersten Zuges 1 ist ein Trichter 6 vorgesehen, dessen unteres Ende 6 a in das Wasserbad eines schematisch dargestellten Naßentschlackers 7 eintaucht. Alle feinen und groben Teilchen, die aus dem Bereich der Brenner, insbesondere der unteren Brennerebene, in den Trichter gelan gen, werden bei der bisher beschriebenen und zum Stand der Technik gehörigen Struktur über den Naßentschlacker 7 ausge tragen und führen zu den in der Beschreibungseinleitung aufge führten Schwierigkeiten.In the first train 1 of a dry burner, 3 combustion fuel (secondary air) is introduced by means of a plurality of schematically illustrated burners 3 and dust-like fuel 4 . For simplification, the burners 3 are only symbolized by the air lines 4 . The smoke gases R generated during the combustion of the fuel leave the first train 1 and enter the second train 5 . At the lower end of the first train 1 , a funnel 6 is provided, the lower end 6 a of which is immersed in the water bath of a schematically illustrated wet deslagger 7 . All fine and coarse particles from the area of the burner, in particular the lower burner level, in the funnel, are carried out in the previously described and state of the art structure via the wet slag remover 7 and lead to the description given in the introduction led to difficulties.

Im Trichter 6 sind Lufteintrittsöffnungen 8 und 9 auf den Schmalseiten 6 b, 6 c des Trichters vorgesehen. Die Öffnungen 8 und 9 werden über geeignete Regelklappen 10 und Zweigleitungen 11 mit von einem nicht gezeigten Luftvorwärmer herangeführter vorgewärmter Sekundärluft beaufschlagt. Jetzt baut sich in dem Trichter eine durch die Pfeile L in der Fig. 1 schematisch dargestellte Luftströmung auf, die die in den Trichter 6 ge langenden Feinteile in den Feuerraum zurückführt, in dem die brennbaren Bestandteile nachverbrannt und im wesentlichen alle verbleibenden Feinstaubanteile über den Rauchgasstrom R in den üblicherweise der Feuerungsanlage nachgeschalteten Elektrofil ter ausgetragen werden.In the funnel 6 air inlet openings 8 and 9 are provided on the narrow sides 6 b , 6 c of the funnel. The openings 8 and 9 are acted upon by suitable control flaps 10 and branch lines 11 with preheated secondary air brought in by an air preheater, not shown. Now builds up in the funnel an air flow schematically represented by the arrows L in Fig. 1, which leads the ge in the funnel 6 long fines back into the combustion chamber, in which the combustible components burned and essentially all remaining fine dust particles via the flue gas stream R in the usually downstream of the furnace electrostatic precipitators are discharged.

Bei einem Luftüberschuß von n = 1,2-1,4 im Feuerraum werden 2-3% der Sekundärluft über die Öffnungen 8 und 9 in den Trichter eingeleitet, wobei Geschwindigkeiten von 25-40 m/sec bei Vollast erreicht werden.With an excess air of n = 1.2-1.4 in the combustion chamber, 2-3% of the secondary air is introduced into the funnel via openings 8 and 9 , speeds of 25-40 m / sec being achieved at full load.

Es ist natürlich auch möglich, die Luftströmung mit mehr als zwei Lufteinlässen 8 und 9 aufzubauen, solange mit Hilfe der im Trichter aufgebauten Luftströmung Feinstaubanteile in den Feuerraum zurückgeführt werden.It is of course also possible to build up the air flow with more than two air inlets 8 and 9 , as long as fine dust particles are returned to the combustion chamber with the help of the air flow built up in the funnel.

Die über den Naßentschlacker 7 abgezogene Asche läßt sich sehr gut transportieren und ist lagerfähig, ohne daß sie aus den zur Lagerung verwendeten Silos mit Sondermaßnahmen ausgeräumt werden muß. Da die zurückgeführten Feinstaubanteile über das Rauchgas ausgetragen werden, wird die am Naßentschlacker an fallende Aschemenge stark reduziert.The ash removed via the wet slag remover 7 can be transported very easily and can be stored without having to be removed from the silos used for storage with special measures. Since the returned fine dust particles are discharged through the flue gas, the amount of ash falling on the wet deslagger is greatly reduced.

Claims

1. A method of operating a dry burner, in which dust-like fuel and combustion air are introduced into a combustion chamber and ash is withdrawn via a funnel arranged below the combustion chamber and a detoxifier arranged underneath and via the flue gas leaving the combustion chamber, characterized in that with an air volume of 2 to 3% of the secondary air supplied as combustion air, an air flow is built up, which carries fine dust particles back into the combustion chamber, and that the air flow in the funnel is given a speed of 25 to 40 m / sec at full load.

2. The method according to claim 1, characterized in that the amount of air introduced into the funnel is preheated.

3. Dry combustion plant for carrying out the method according to claim 1 or 2, with a combustion chamber in which dust-like fuels and combustible combustion air can be introduced into a plurality of burners, with a funnel arranged below the combustion chamber, one arranged underneath and the funnel closing at the bottom Detoxifier, preferably wet purifier and air inlets for introducing air through the funnel, characterized in that the air inlets ( 8, 9 ) at or near the narrowest cross-section ( 6 a) of the funnel ( 6 ) in two opposite narrow sides ( 6 b , 6 c) are the same.