DE3527697C2 - Verfahren zum Verbrennen von Kohle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbrennen von Kohle unter Erzeugung einer schmelzflüssigen Asche in einem Feuerungszyklon, dem eine Brennkammer und ein Feuerraum nachgeschaltet sind.

Bei den bekannten Anlagen (DE-AS 11 09 307) wird dem Feuerungszyklon die gesamte Verbrennungsluft zugegeben. Diese einstufige Luftzugabe, verbunden mit der zur Erreichung eines flüssigen Ascheabzuges notwendigen hohen Gastemperatur, begünstigt die Bildung von Stickoxiden.

Es ist bei Trockenfeuerungen für Kohle bekannt (DE-OS 28 55 766; if. Die Industriefeuerung Nr. 20, 1981, S. 68-69), einen Teil der Verbrennungsluft oberhalb der Brenner in die Brennkammer einzublasen. Weiterhin ist es bekannt (DE-OS 27 38 722), mehrere Primärbrennkammern einer Sekundärbrennkammer vorzuschalten und die Verbrennungsluft auf die Brennkammern zu verteilen. Dabei ist jeder Primärbrennkammer ein eigener Brenner zugeordnet, der mit Staub betrieben werden kann. Dieser Brenner ist in der Längsachse der Primärbrennkammer angeordnet. Offensichtlich kann auch diese Feuerung nur als Trockenfeuerung betrieben werden, bei der die Asche in trockener Form anfällt. Die für die Trockenfeuerung bekannten Maßnahmen lassen sich nicht ohne weiteres auf Schmelzfeuerungen, z. B. mit einem Feuerungszyklon, übertragen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren so zu gestalten, daß die Bildung von Stickoxiden herabgesetzt wird.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren durch die Merkmale des Patentanspruches gelöst. Durch diese Maßnahmen gelingt es, die Verbrennungs­ luft zum Zwecke der Unterdrückung der Bildung von Stick­ oxiden gestuft aufzugeben, und zwar derart, daß ein un­ gehindertes Fließen der flüssigen Asche gewährleistet ist.

Die Erfindung sei anhand eines Ausführungsbeispieles und des in der Zeichnung schematisch dargestellten Kessels erläutert.

Der Kessel ist mit einer Schmelzfeuerung versehen, die durch einen oder mehrere Feuerungszyklone gebildet ist. Die Wandung des Zyklons 1 besteht aus einem zylindrischen Mantel, der mit gekühlten Rohren belegt ist. Zum Inneren des Zyklons 1 sind die Rohre mit einer feuerfesten Masse bestampft. In den Zyklon 1 wird durch Düsen 2 Verbrennungs­ luft tangential eingeblasen. Über Kohledüsen 3 tritt Hohle entlang einer Sekante in den Zyklon 1 ein. Der Zyklon 1 wird so betrieben, daß die Asche in flüssiger Form anfällt.

Dem oder den Zyklonen 1 ist eine Brennkammer 4 nachgeschal­ tet, in die die Rauchgase durch einen Kragen 5 des Zyklons 1 eintreten. Die Brennkammer 4 ist über einen Schlacken­ fangrost 6 mit einem Feuerraum 7 verbunden, an den sich ein nicht dargestellter Rauchgaszug mit Nachschaltheiz­ flächen anschließt. Die Brennkammer 4 und der Feuerraum 7 sind durch Wände begrenzt, die aus gekühlten Rohren be­ stehen.

Die Brennkammer 4 weist im unteren Teil einen Ascheschlitz 8 auf, über den die flüssige Asche, die aus einer Öffnung des Zyklons 1 in die Brennkammer 4 abfließt, abgeführt wird.

Im Bereich des Ascheschlitzes 8 sind die Rohre der Brennkammer 4 ebenfalls mit einer feuerfesten Masse überzogen.

Die Verbrennungsluft wird den Düsen 2 des Zyklons 1 über eine Luftleitung 9 zugeführt. Von der Luftleitung 9 zweigt eine Zweigleitung 10 ab. Die Zweigleitung 10 ist zu Luftdüsen 11 geführt, die in der Brennkammer 4 angeordnet sind. In der Luftleitung 9 und der Zweig­ leitung 10 ist je ein Regelorgan 12 angeordnet, über die die gesamte Verbrennungsluft auf den Zyklon 1 und die Brennkammer 4 verteilt wird. Dem Zyklon 1 wird nur soviel Verbrennungsluft zugeführt, daß die Luftzahl etwa 0,8- 1,0 beträgt. Die restliche Luftmenge bis zu einer Luft­ zahl von 1,1-1,15 wird über die Luftdüsen 11 in die Brennkammer 4 eingebracht. Die Verbrennung des einge­ brachten Brennstoffes findet damit sowohl in dem Zyklon 1 als auch in der Brennkammer 4 statt. Der hohe Turbulenz­ grad in der Brennkammer 4 stellt eine gute Durchmischung sicher, so daß ein partieller Luftmangel, entsprechend dem Fortschritt der Verbrennung und damit eine unzulässige Bildung von Kohlenmonoxid, vermieden wird. Je nach der Schmelztemperatur der Asche sowie der Rauchgastemperatur, insbesondere auch im Teillastzustand, reagiert der Zyklon 1 mit unterschiedlichen Ascheschichtdicken auf der feuer­ festen Beschichtung der Rohre, die bei steigenden Lasten und Rauchgastemperaturen durch Abschmelzen kleiner werden. Die Aufteilung der Verbrennungsluft auf den Zyklon 1 und die Brennkammer 4 wird in Abstimmung auf den Ausbrand im Zyklon 1 und in der Brennkammer 4 so eingestellt, daß im Zyklon 1 entsprechend dem Verbrennungsablauf kein partieller Luftmangel eintritt und daß die Rauchgastempera­ tur in dem Zyklon 1 und in der Brennkammer 4 oberhalb des Ascheschmelzpunktes liegt. Auf diese Weise ist einerseits eine gestufte Luftaufgabe zwecks Reduzierung der Stick­ oxide möglich, und andererseits sind die Bedingungen für einen flüssigen Ascheabzug eingehalten. Das erfin­ dungsgemäße Verfahren läßt sich auch auf andere Schmelz­ feuerungen übertragen.

Claims (1)

1. Verfahren zum Verbrennen von Kohle unter Erzeugung einer schmelzflüssigen Asche in einem Feuerungszyklon, dem eine Brennkammer und ein Feuerraum nachgeschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß dem Feuerungszyklon Luft in unterstöchiometrischer Menge zugeführt wird, daß die restliche, zur vollständigen Verbrennung notwendige Luftmenge der Brennkammer zugeführt wird und daß die Luft in Abstimmung auf den Ausbrand in dem Feuerungszyklon und der Brennkammer so aufgeteilt wird, daß in dem Feuerungszyklon entsprechend dem Verbrennungsablauf kein partieller Luftmangel eintritt und daß die Rauchgastemperatur in dem Feuerungszyklon und der Brennkammer oberhalb des Ascheschmelzpunktes liegt.