DE3634948A1 - Verfahren zur steuerung der hoehe des bettes einer brennkammer in einer kraftwerksanlage und kraftwerksanlage zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Höhe des Bettes einer Brennkammer in einer Kraftwerksanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Kraftwerksanlage zur Durchführung des Ver­ fahrens, welche mit einer Ausrüstung zur Steuerung der Bett­ höhe in Abhängigkeit der geforderten Abgabeleistung gesteu­ ert wird. Der Begriff "Kraftwerksanlage" erstreckt sich auf Anlagen, welche nur Wärme produzieren, auf Anlagen, welche elektrischen Strom produzieren und auf Anlagen, die eine Kombination der beiden vorgenannten darstellen.

In Kraftwerksanlagen der hier behandelten Art wird die Bett­ höhe in Abhängigkeit der abgenommenen Leistung gesteuert. Um einen guten Verbrennungsgrad und die höchstmögliche Absorp­ tion von im Brennstoff enthaltenem Schwefel zu erreichen, ist es notwendig, daß eine bestimmte Temperatur des Bettes aufrechterhalten wird, die in der Größenordnung von 850°C liegt. Ein Teil der Leistung wird abgenommen durch ein Rohr­ bündel, welches das Bett kühlt und heißes Wasser oder Dampf erzeugt. Bei Vollast liegt das gesamte Rohrbündel innerhalb des Bettes. Die Rohre kühlen das Bett. Die Kühlleistung die­ ses Rohrbündels muß der abgenommenen Leistung angepaßt wer­ den, um die richtige Bettemperatur aufrechtzuerhalten. Wie bereits gesagt, befindet sich das Rohrbündel bei Vollast vollständig innerhalb des Bettes. Wenn die geforderte Abga­ beleistung kleiner wird, wird die Brennstoffzufuhr und damit die im Bett entwickelte Leistung kleiner. Da jedoch das Kühlvermögen des Rohrbündels unverändert bleibt, tritt eine unerwünschte Herabsetzung der Bettemperatur ein. Das Kühl­ vermögen des Rohrbündels kann durch Absenkung der Betthöhe reduziert werden, so daß ein Teil des Rohrbündels oberhalb der Oberfläche des Bettes liegt. Im Falle einer Laständerung wird die Kühlleistung durch die Veränderung der Betthöhe derart gesteuert, daß das Rohrbündel zu einem Teil oberhalb des Bettes liegt, so daß dieser Teil das Bett nicht kühlt. Im Falle der Leistungssteuerung müssen die Brennstoffmenge und die Luftmenge in Abhängigkeit der der Anlage abverlang­ ten Leistung gesteuert werden, während zur gleichen Zeit die Betthöhe so zu steuern ist, daß das Kühlvermögen des Rohr­ bündels der Energiezufuhr angepaßt ist, so daß die richtige Bettemperatur beibehalten wird. Im Falle einer konstanten abverlangten Leistung wird die Betthöhe konstant gehalten.

Ein Schwefel absorbierendes Material, wie zum Beispiel Kalk­ stein oder Dolomit, muß in einer Menge zugeführt werden, die vom Schwefelgehalt des verwendeten Brennstoffs abhängt. Um ein Ansteigen der Betthöhe zu vermeiden, muß verbrauchtes Bettmaterial, wie zum Beispiel Schlacke und Asche, aus der Brennkammer entfernt werden. Feinkörniges Material, wie die feineren Fraktionen der Asche und durch Abrieb zerkleinertes Bettmaterial, begleitet die Verbrennungsgase und wird in ei­ ner Reinigungsanlage abgeschieden und dann wegtransportiert. Um die Betthöhe konstant zu halten oder zu verkleinern, muß anderes Material durch die Abführvorrichtung am Boden der Brennkammer abgeführt werden. Dieses Material kann nach sei­ ner Zerkleinerung, durch die noch nicht verbrauchtes Schwe­ felabsorptionsmittel freigelegt wird, der Brennkammer wieder zugeführt werden, was in der DE-OS 32 04 589.1 beschrieben wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung der Höhe des Bettes einer Brennkammer in einer Kraftwerksanlage zu entwickeln, bei welchem die Steuerung der Höhe des Bettes in einer zuverlässigen und wirtschaftli­ chen Weise möglich ist und die Höhe des Bettes sich unter Aufrechterhaltung der optimalen Temperatur der geforderten abzugebenden Leistung sehr gut anpaßt. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kraftwerksanlage zur Durchführung des Verfahren zu entwickeln.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren gemäß dem Ober­ begriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, welches erfindungs­ gemaß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale hat.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den wei­ teren Ansprüchen 2 bis 4 genannt.

Eine Kraftwerksanlage zur Durchführung des Verfahrens ist gemäß der Erfindung durch die im Anspruch 5 genannten Merk­ male gekennzeichnet.

Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Kraftwerksanlage sind in den weiteren Ansprüchen 6 bis 15 genannt.

Gemäß der Erfindung wird die Betthöhe durch Steuerung der Leistung einer Mahlanlage eingestellt, die mit ihrer Ein­ trittseite und ihrer Austrittseite direkt an die Brennkammer angeschlossen ist. In einer Kraftwerksanlage mit einer Brennkammer, die mit einem überatmosphärischen Druck arbei­ tet, einer sogenannten PFBC-Anlage, und deren Brennkammer in einem Druckgefäß eingeschlossen ist, ist die Mahlanlage in­ nerhalb des Druckgefäßes angeordnet. Das Bettmaterial wird zu einem solchen Feinheitsgrad zermahlen, daß nach der Rück­ führung des Bettmaterials in die Brennkammer die gemahlenen Partikel den Verbrennungsgasen folgen und in einem Staubab­ scheider abgetrennt werden.

Je nachdem, ob zum Beispiel in dem Zufluß von Bettmaterial zur Mahlanlage ein Sieb eingeschaltet ist oder nicht, muß die Mahlanlage gegebenenfalls auch imstande sein, größere Schlackeklumpen zu zerkleinern. Aus diesem Grunde muß die Mahlanlage ein Mahlwerk für kleinere Partikel und/oder ein Brechwerk für größere Klumpen enthalten. Die in den genann­ ten Klumpen enthaltenen Brennstoffpartikel werden durch das Brechen beziehungsweise Mahlen freigelegt und nach ihrer Rückführung ins Bett verbrannt. Auf diese Weise wird die Ausnutzung des Brennstoffs verbessert.

Einem gegebenen Wert für die abgegebene Leistung entspricht eine bestimmte Betthöhe. Es kann daher die Steuerung im we­ sentlichen aufgebaut werden auf einer einfachen Messung der Betthöhe und einer Steuerung der Leistung der Mahlanlage in der Weise, daß eine dem Wert der abzugebenden Leistung ent­ sprechende Betthöhe erreicht wird. Zusätzlich kann die Bettemperatur gemessen werden und die Betthöhe kann korri­ giert werden, falls die Bettemperatur den durch einen unte­ ren und einen oberen Grenzwert bestimmten Bereich verläßt.

Die Betthöhe kann in einfacher Weise mittels einer Anzahl Differenzdruckmesser gemessen werden, die in verschiedenen Höhen an die Brennkammer angeschlossen sind. Ein Sensor ist oberhalb des höchsten vorkommenden Bettniveaus an die Brenn­ kammer angeschlossen. Die anderen Sensoren sind zwischen dem Boden und dem höchsten vorkommenden Bettniveau an die Brenn­ kammer angeschlossen.

Die Mahlanlage der Kraftwerksanlage kann innerhalb der Brennkammer an deren Boden angeschlossen sein, sie wird je­ doch zweckmäßigerweise dicht bei der Brennkammer angeordnet, und zwar an dem oder etwas unterhalb des Bodens der Brenn­ kammer. Die Eintrittsseite der Mahlanlage kann direkt an die Wand der Brennkammer angeschlossen werden oder mittels eines vertikalen oder steil geneigten Rohres, welches entweder in der Brennkammer unmittelbar über deren Boden mündet oder in einem Konus für die Abführung von Bettmaterial unter dem Bo­ den der Brennkammer. Die Austrittseite der Mahlanlage ist direkt an die Brennkammer angeschlossen. Gemahlenes Material kann durch pneumatischen Transport in das Bett zurückgeführt werden.

Zwischen der Mahlanlage und der Brennkammer kann ein Kühler angeordnet werden, der das Bettmaterial kühlt, bevor dieses die Mahlanlage erreicht. Dadurch werden die Materialbean­ spruchungen der Mahlanlage vermindert. Ein L-Ventil kann an der Zustromseite der Mahlanlage vorgesehen sein, durch wel­ ches der Fluß von Bettmaterial und folglich die Mahlleistung kontinuierlich oder stufenweise gesteuert werden können. Mit diesem Ventil kann der Fluß auch vollständig unterbrochen werden, wodurch es möglich ist, daß die Zuflußleitung und die Mahlanlage vor Stillsetzung der Mahlanlage entleert wer­ den können.

In einer Kraftwerksanlage mit einem unter Druck stehenden Wirbelbett wird die Mahlanlage zweckmäßigerweise innerhalb des Druckgefäßes angeordnet, welches die Brennkammer umgibt. Die Mahlanlage wird dann bei annähernd gleichem Druck arbei­ ten wie die Brennkammer. In diesem Falle ist keine druckher­ absetzende Schleuse erforderlich, und für die pneumatische Rückführung des gemahlenen Bettmaterial in die Brennkammer ist nur eine unbedeutende Leistung erforderlich.

Die Mahlanlage ist zweckmäßigerweise an der Wand des Druck­ gefäßes befestigt, wobei das Mahlwerkgehäuse in das Druckge­ fäß hineinragt und die Antriebsvorrichtung außerhalb des Druckgefäßes liegt. Die Öffnung in der Wand des Druckgefäßes sollte zweckmäßigerweise so groß sein, daß die gesamte Mahl­ anlageneinheit durch diese Öffnung herausgezogen werden kann. Die Antriebswelle zwischen dem drehbaren Mahlkörper des Mahlwerks und der Antriebsvorrichtung wird zweckmäßiger­ weise als Hohlwelle ausgebildet, die durch Verbrennungsluft gekühlt wird, die auf der Innen- und Außenseite der Hohl­ welle in axialer Richtung der Hohlwelle entlanggeleitet wird. Die Leistung der Mahlanlage kann durch eine Anordnung gesteuert werden, welche die Drehzahl des Motors der Mahlan­ lage steuert.

Anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Kraftwerksanlage gemäß der Erfindung, wobei die Kraftwerksanlage als PFBC- Anlage ausgeführt ist,

Fig. 2-4 unterschiedliche Arten der Anordnung und Pla­ zierung einer Mahlanlage im Verhältnis zur Brennkam­ mer der Kraftwerksanlage,

Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer bei der Erfindung verwendeten Mahlanlage.

In den Figuren bezeichnet 11 ein Druckgefäß, 12 eine Brenn­ kammer, 13 einen Reiniger nach Art eines Zyklons, wobei die Brennkammer und der Reiniger in dem Druckgefäß eingeschlos­ sen sind. In Fig. 1 ist nur ein Reiniger 13 dargestellt, jedoch besteht dieser in Realität aus einer Reinigungsanlage mit einer Vielzahl parallelgeschalteter Gruppen, von denen jede aus mehreren in Reihe geschaltete Zyklonen 13 aufgebaut ist. Brennstoff wird in einem Wirbelbett 14 in der Brennkam­ mer 12 verbrannt. Das Wirbelbett 14 besteht aus einem parti­ kelförmigen schwefelabsorbierenden Material wie Kalkstein oder Dolomit. Der Hauptteil dieses Materials hat gewöhnlich eine Korngröße zwischen 0,5 und 5,0 mm. Die entstehenden Verbrennungsgase sammeln sich im Freiraum 15 und fließen durch die Leitung 16 zu dem Reiniger 13, wo Staub abgetrennt wird. Von dem Reiniger 13 fließen die Verbrennungsgase durch die Leitung 17 zu der Turbine 18 und von dort beispielsweise zu einem nicht dargestellten Abwärmeheizkessel. Der im Rei­ niger abgetrennte Staub wird über eine Leitung 19 abgeführt. Die Turbine 18 treibt einen Kompressor 21 und einen Genera­ tor 20, der ein elektrisches Netz speist. Dieser Generator 20 kann auch als Startmotor verwendet werden.

Der Raum 23 zwischem dem Druckgefäß 11 und der Brennkammer 12 und dem Reiniger 13 wird über die Leitung 22 mit komprimierter Luft gespeist. Der Druck kann 2 MPa und mehr betragen. Die Brennkammer 12 hat einen Boden 24, der aus länglichen Luftverteilungskam­ mern 25 mit Luftdüsen 26 besteht. Durch diese Luftdüsen 26 wird das Bett 14 mit Luft zur Fluidisierung des Bettmateri­ als und zur Verbrennung des zugeführten Brennstoffes ver­ sorgt. Der Brennstoff wird dem Wirbelbett 14 durch eine Lei­ tung 28 aus einem nicht dargestellten Brennstoffbunker zuge­ führt. Frisches Bettmaterial wird dem Wirbelbett 14 durch die Leitung 30 von einem nicht dargestellten Bettmaterial­ bunker zugeführt. In einigen Anwendungsfällen kann es vorzu­ ziehen sein, Brennstoff und Absorptionsmittel über die glei­ che Leitung zuzuführen. Zwischen den Kammern 25 sind Zwi­ schenräume 27 vorhanden, durch welche Bettmaterial aus dem Wirbelbett nach unten in den Raum 32 des Abführkegels 38 für Bettmaterial am Boden der Brennkammer 12 fallen kann. In diesem Raum 32 befinden sich Kühlrohre 33 zur Kühlung des Bettmaterials bevor dieses durch die Leitung 37 und die Ab­ führvorrichtung 34 abgeführt wird. In der Brennkammer 12 ist ein Rohrbündel 35 untergebracht, in welchem Wasser erhitzt wird oder Dampf erzeugt wird. Die Leistung, die von diesen Rohren der Anlage entnommen wird, hängt ab von der Höhe H des Wirbelbetts. Bei Vollast befindet sich das gesamte Rohr­ bündel 35 unter der Oberfläche des Bettes 36. Bei Teillast wird die Betthöhe auf einen neuen Wert H _x vermindert, und ein Teil des Rohrbündels 35 liegt oberhalb der Bettoberflä­ che 36. Dadurch wird die Kühlleistung des Rohrbündels 35 herabgesetzt, da der Wärmeübergang zwischen dem Gas und den Rohren geringer ist als der Wärmeübergang zwischem dem Bett­ material und den Rohren. Durch Herabsetzung des Bettniveaus ist es möglich, bei Teillast eine im Hinblick auf die Ver­ brennung und die Schwefelabsorption ausreichend hohe Tempe­ ratur im Bett aufrechtzuerhalten.

Beim Arbeiten mit konstanter Last soll die Oberfläche 36 des Bettes auf konstantem Niveau gehalten werden. Brennstoff und Bettmaterial werden kontinuierlich zugeführt. Der Hauptteil der Asche des Brennstoffes und der Teil des Bettmaterials, der durch Abrieb zerfällt, sind so feinkörnig, daß sie mit den Verbrennungsgasen davongetragen werden und in der Gas­ reinigungsanlage, die aus Zyklonen 13 besteht, abgetrennt und durch die Leitung 19 abgeführt werden. Um zu verhindern, daß das Bettniveau ansteigt, muß dafür gesorgt werden, daß kontinuierlich Bettmaterial abgeführt wird. Zu diesem Zweck ist eine Mahlanlage 40 vorhanden, die zum Teil in den Raum 23 im Druckgefäß 11 angeordnet ist. Die Eintrittseite dieser Mahlanlage 40 ist über eine Leitung 41 an die Brennkammer 12 angeschlossen. Durch die Leitung 41 rinnt Bettmaterial in die Mahlanlage 40 herunter. Die Austrittsseite ist an die Brennkammer 12 über eine Leitung 42 angeschlossen, durch welche fein zerkleinertes oder gemahlenes Bettmaterial pneu­ matisch in das Bett 14 zurückgeführt wird. Nach einiger Zeit wird das Bettmaterial mit den Verbrennungsgasen fortgetragen und im Zyklon 13 separiert und abgeführt. Durch das Zerklei­ nern wird unverbrauchtes Schwefelabsorptionsmittel, welches sich im inneren Teil der Bettmaterialkörner befindet, frei­ gelegt und hinsichtlich seiner Absorptionseigenschaften ak­ tiviert. Die Feinzerkleinerung bewirkt eine große effektive Oberfläche und eine gute Ausnutzung des Materials trotz der kurzen Verweilzeit im Wirbelbett. Aus diesem Grunde sollte die Korngröße des zerkleinerten Materials kleiner als 50 Mi­ kromillimeter sein.

Da die Mahlanlage 40 im Druckgefäß 11 liegt, werden keine Materialschleusen und energieverbrauchende Rückspeisesysteme benötigt. Aus energetischer Sicht ist es wünschenswert, das Mahlen und die Rückführung zum Bett 14 bei der höchstmögli­ chen Temperatur durchzuführen, welche die Mahlanlage 40 ver­ trägt. Die Leitung 41 enthält einen Kühler 43, um das Bett­ material auf eine geeignete Temperatur herunterzukühlen. Es ist auch möglich, die Eintrittsseite der Mahlanlage 40 an den Brennkammerraum 32 unter dem Boden 24 in einer solchen Höhe anzuschließen, daß auf eine geeignete Temperatur ge­ kühltes Bettmaterial der Mahlanlage 40 zugeführt wird. Die Betthöhe H wird durch die Drehzahl des Motors 48 der Mahlan­ lage 40 so gesteuert, daß die gewünschte Kapazität erreicht wird, die zur Konstanthaltung des Niveaus oder zur Anderung des Niveaus erforderlich ist.

Die Mahlanlage 40 besteht aus einem Mahlwerkgehäuse 45, ei­ nem Zwischenteil 46, einer Tragplatte 47, einem Motor 48 mit verstellbarer Drehzahl und einem Getriebe 50. In der Wand des Druckgefäßes 11 ist ein Zylinder 51 mit einem Flansch 52 eingelassen. Die Tragplatte 47 ist mittels einer Schraubver­ bindung an dem Flansch 52 befestigt. Die Öffnung 53 in dem Zylinder 51 ist so bemessen, daß das Mahlwerkgehäuse 45 durch sie hindurchgeführt werden kann. Auf diese Weise kann die gesamte Mahlanlage leicht entfernt und ersetzt werden.

Fig. 1 zeigt eine Anzahl Differenzdruckmesser 61-65, die in verschiedenen Höhen an die Brennkammer 12 angeschlossen sind. Alle Differenzdruckmesser sind über eine Leitung 80 in dem Punkt 70 nahe dem Boden in einer Höhe h ₀ über dem Boden an die Brennkammer 12 angeschlossen. Mit ihrer anderen Seite sind die Differenzdruckmesser 61-65 über Leitungen 81-85 in je einem der Punkte 71-75 in der Höhe h ₁-h ₅ über dem Boden 24 angeschlossen. Der Verbindungspunkt 75 liegt auf einem Niveau oberhalb der höchsten Bettoberfläche 36, das heißt, er liegt am Freiraum 15. Die Differenzdruckmesser 61 -65 sind an ein Signalverarbeitungsgerät 66 über die Lei­ tungen 90-94 angeschlossen. Ein im Bett 14 positionierter Temperatursensor 67 ist über die Leitung 86 an das Signal­ verarbeitungsgerät 66 angeschlossen. Von einem nicht darge­ stellten Leistungssteuergerät wird über die Leitung 87 dem Signalverarbeitungsgerät 66 ein durch das gewünschte Lei­ stungsniveau bestimmter Wert zugeführt. Ein Steuergerät 95 zur Steuerung der Leistung der Mahlanlage 40 ist an das Si­ gnalverarbeitungsgerät 66 über die Leitung 97 und an die Mahlanlage 40 über die Leitung 98 angeschlossen. Durch die Leitung 97 wird der gewünschte Wert für die Drehzahl des Mo­ tors 48 geliefert, welcher die Leistung der Mahlanlage 40 bestimmt. Ein Steuergerät 100 für ein nicht dargestelltes Gerät für die Einspeisung von frischem Bettmaterial ist über die Leitung 101 an das Signalverarbeitungsgerät 66 und über die Leitung 102 an eine nicht dargestellte Abführvorrichtung für Bettmaterial angeschlossen.

Fig. 2 zeigt im vergrößerten Maßstab eine Ausführungsform, bei der die Mahlanlage nahe dem Boden 24 direkt an die Brennkammer 12 angeschlossen ist. Die Rückführleitung 42 en­ det in einem Verteiler 103, durch welchen das zerkleinerte Material in geeigneter Weise im Bett 14 verteilt wird. Die Rückführleitung 42 mündet oberhalb der Leitung 41, durch welche die Mahlanlage 40 mit Bettmaterial versorgt wird, da es vorteilhaft ist, daß der Druck an der Öffnung der Rück­ führleitung 42 kleiner ist als in der Nähe der Öffnung der Zuführleitung 41.

Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführungsform, in welcher die Zuführleitung 41 der Mahlanlage 40 an den unteren Teil des Abführkegels 38 angeschlossen ist. Die Wände des Kegels haben Öffnungen 104, durch welche Verbrennungsluft aus dem Raum 21 des Druckgefäßes 11 einströmen kann, wie dies durch die Pfeile 105 angedeutet ist. Diese Verbrennungsluft ver­ brennt kohlehaltige Rückstände und kühlt das Bettmaterial, bevor dieses entweder durch die Leitung 41 in die Mahlanlage eingespeist wird oder durch die Leitung 37 in die als Schleuse abgebildete Abführvorrichtung 34. Die Öffnung in die Leitung 41 ist mit einem Gitter 106 versehen, welches das Eindringen größerer Schlackeklumpen in die Mahlanlage 40 verhindert.

In der Ausführungsform nach Fig. 4 ist die Mahlanlage di­ rekt an den Kegel 38 angeschlossen und bildet die einzige Abführvorrichtung für Bettmaterial. Die Mahlanlage 40 muß hier so beschaffen sein, daß sie auch imstande ist, größere Schlackeklumpen aufzunehmen und zu zerkleinern.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch eine Mahlanlage gemäß der Erfindung. Das Mahlwerkgehäuse 45 der Mahlanlage 40 besteht im wesentlichen aus einem konischen Teil 45 a und einem Deckel 45 b. Der untere Teil des Mahlwerkgehäuses 45 ist mittels einer Schraubverbindung 54 an das Zwischenteil 46 ange­ schlossen. In dem Mahlwerkgehäuse 45 ist ein Rotor 110 un­ tergebracht, der aus einem konischen Zerkleinerungskörper 111 besteht, der von einer Hohlwelle 112 getragen wird. Die Hohlwelle 112 wird von einer Zwischenwelle 113 getragen, die den Rotor 110 mit der Austrittswelle des Getriebes 50 ver­ bindet. Die Welle 113 ist in dem Zwischenteil 46 mittels ei­ nes oberen Lagers 114 und eines unteren nicht dargestellten Lagers gelagert. Zwischen dem Flansch 115 des Mahlwerkgehäu­ ses und dem Flansch 116 des Zwischenteils 46 sowie zwischen dem Flansch 117 der Hohlwelle 112 und dem Flansch 118 der Welle 113 sind Distanzstücke 120 beziehungsweise 121 ange­ ordnet. Diese Distanzstücke 120 und 121 verkleinern die wär­ meübertragenden Oberflächen und folglich den Wärmetransport von dem Mahlwerkgehäuse 45 zu dem Zwischenteil 46 bezie­ hungsweise von dem Rotor 110 zu der Welle 113. Zwischen den Distanzstücken 120 befinden sich Kanäle, durch welche Luft aus dem Raum 23 des Druckgefäßes 11 in den Raum 119 im Zwi­ schenteil 46 strömt und von dort weiter in den Spalt 140 zwischen dem Kragen 122 im Mahlwerkgehäuse und der hohlen Welle 112. Aus dem Raum 119 strömt auch Luft zwischen den Distanzstücken 121 in die Hohlwelle 112 und in dieser auf­ wärts in den Spalt 123 zwischen dem Rohr 124 und der hohlen Welle 112. Diese Luft kühlt die Hohlwelle sehr nachhaltig, und zwar sowohl von innen als von außen. Ferner fließt die Luft durch die Leitung 42 zusammen mit dem gemahlenen Mate­ rial in das Bett 27 und dient als Transportgas und als Ver­ brennungsgas. Die Kragen 125 und 126 der Hohlwelle 112 und der Kragen 122 des Mahlwerkgehäuses 45 verhindern, daß ge­ mahlenes Material während einer Stillstandsperiode in das Mittelteil 46 fällt. Die Strömungsrichtung der Luft ist durch Pfeile kenntlich gemacht.

Im oberen Teil des Mahlwerkgehäuses 45 befindet sich ein zweiter Zerkleinerungskörper 127, der mit dem Zerkleine­ rungskörper 111 des Rotors 110 zusammenarbeitet. Der Zer­ kleinerungskörper 127 ist so angeordnet, daß er sich axial verlagern kann; er ist jedoch so mit dem Gehäuseteil 45 a verbunden, daß dieses den Zerkleinerungskörper 127 an einer Drehung hindert. Der Zerkleinerungskörper 127 wird zentriert und geführt von einer Hülse 128 und dem Deckel 45 b, wobei die Hülse auch als Materialeinlaß dient und eine bewegliche Anschlaß für die Materialzuführungsleitung 41 herstellt, so daß Bewegungen infolge Wärmedehnung aufgenommen werden kön­ nen. Der Zerkleinerungskörper 127 ist so konstruiert, daß ringförmige Gewichte 130 auf ihm plaziert werden können, wo­ durch der gewünschte Zerkleinerungsgrad eingestellt werden kann.

Claims (16)

1. Verfahren zur Steuerung der Höhe (H) des Bettes einer Brennkammer in einer Kraftwerksanlage, in welcher schwefel­ haltiger Brennstoff verbrannt wird, wobei zu der Anlage gehören:
eine Brennkammer (12) mit einem Boden (24), der Düsen (26) für die Zufuhr von Luft zur Fluidisierung des Bettes (14) hat, welches partikelförmiges Schwefel absorbierendes Mate­ rial enthält, und für die Verbrennung von dem Bett (14) zu­ geführten Brennstoff,
Speisevorrichtungen (28, 30) zur Versorgung des Bettes mit Brennstoff und Bettmaterial
und ein Kompressor (21) für die Versorgung der Brennkammer (12) mit Luft zur Fluidisierung und zur Verbrennung,
dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (H) des Bettes in Abhängigkeit der Ausgangsleistung durch die Zufuhr von frischem Bettmaterial in das Bett (14) bezie­ hungsweise durch die Entfernung von Bettmaterial aus dem Bett (14) eingestellt wird durch Steuerung der Leistung ei­ ner Mahlanlage (40) zur Zerkleinerung von grobem und/oder feinem Bettmaterial, wobei das zerkleinerte Bettmaterial di­ rekt in das Bett (14) zurückgeführt wird und in diesem ver­ teilt wird, aus dem Bett mit den Verbrennungsgasen weggetra­ gen wird und in einer Reinigungsanlage (13) für die weitere Abführung aus den Verbrennungsgasen abgetrennt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Istwert der Betthöhe (H) durch Dif­ ferenzdruckmesser (61-65) gemessen wird, daß die Meßwerte einem Signalverarbeitungsgerät (66) zugeführt und mit einem Sollwert für die Ausgangsleistung verglichen werden und daß in dem Falle, daß der Sollwert überschritten beziehungsweise unterschritten wird, die Leistung der Mahlanlage entspre­ chend der Größe der Abweichung verändert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Temperatur des Bettes mit einem Sensor (67) gemessen wird, daß der Meßwert dem Signalverar­ beitungsgerät (66) zugeführt wird, daß der Meßwert dort mit einem oberen und einem unteren Grenzwert verglichen wird und daß - falls der Meßwert über den oberen bzw. unter dem unte­ ren Grenzwert liegt, der Sollwert für die Betthöhe (H) ver­ ändert wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver­ brennungsluft zur Kühlung der Mahlanlage (40) und/oder zur Rückführung des gemahlenen Bettmaterials zu dem Bett (14) verwendet wird.

5. Kraftwerksanlage zur Durchführen des Verfahrens nach ei­ nem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer Brennkammer (12) mit einem Boden (24), der Düsen (26) für die Zufuhr von Luft zur Fluidisierung des Bettes (14) hat, welches partikelförmiges Schwefel absorbierendes Material enthält, und für die Ver­ brennung von dem Bett (14) zugeführten Brennstoff, mit Spei­ sevorrichtungen (28, 30) zur Versorgung des Bettes mit Brennstoff und Bettmaterial und mit einen Kompressor (21) für die Versorgung der Brennkammer (12) mit Luft zur Fluidi­ sierung und zur Verbrennung, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zu der Kraftwerksanlage eine Mahlanlage (40) gehört, die entweder in der Brennkammer (12) angeordnet ist oder mit ihrer Eintrittseite und ihrer Austrittseite an die Brennkammer angeschlossen ist, zur Zerkleinerung von Bettmaterial und daß Einrichtungen vorgesehen sind, um zer­ kleinertes Bettmaterial direkt in das Bett (14) der Brenn­ kammer (12) zurückzuführen, wobei das zurückgeführte Bettma­ terial einen solchen Feinheitsgrad hat, daß es mit den Ver­ brennungsgasen aus der Brennkammer ausgetragen wird und in einem Gasreiniger abgeschieden wird.

6. Kraftwerksanlage nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Mahlanlage (40) mit ihrer Eintrittseite über eine Leitung (41) an die Brennkammer (12) angeschlossen ist, wobei die Leitung (41) im Bettbereich der Brennkammer (12) mündet, und daß die Mahlanlage mit ihrer Austrittseite an die Brennkammer (12) über eine Rückführlei­ tung (42) angeschlossen ist, die in die Brennkammer (12) zur Zurückführung von feinzerkleinertem Bettmaterial in das Bett (14) mündet.

7. Kraftwerksanlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kühlvorrichtung (43) zur Kühlung von durchlaufendem Bettmaterial in der Leitung (41) auf der Eintrittseite der Mahlanlage (40) angeordnet ist.

8. Kraftwerksanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß in einer Anlage mit einem unter Druck stehenden Wirbelbett (14) in einer Brennkammer (12), die in einem Druckgefäß (11) eingeschlos­ sen ist, das Mahlwerkgehäuse (45) der Mahlanlage (40) inner­ halb des Druckgefäßes (11) angeordnet ist und die Antriebs­ mittel (48, 45) für die Mahlanlage außerhalb des Druckge­ fäßes (11) angeordnet sind.

9. Kraftwerksanlage nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Mahlanlage (40) in einer Öffnung (53) in der Wand des Druckgefäßes (11) angeordnet ist, wobei diese Öffnung (53) so groß ist, daß die Mahlan­ lage durch sie hindurch aus dem Druckgefäß (11) herausgenom­ men werden kann.

10. Kraftwerksanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mahlan­ lage (40) ein Mahlwerkgehäuse (45) hat, welches sich in das Druckgefäß (11) hinein erstreckt, daß zu der Mahlanlage ein oberer stationärer Mahlkörper (127) mit einer konischen Mahlfläche gehört, wobei dieser Mahlkörper (127) in axialer Richtung um eine gewisse Strecke bewegbar ist, daß ein dreh­ barer Mahlkörper (111) mit einer entsprechenden konischen Mahlfläche vorhanden ist und daß der drehbare Mahlkörper (111) über eine gekühlte Antriebswelle (112) mit einer An­ triebsvorrichtung (48, 50) verbunden ist.

11. Kraftwerksanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (112) hohl ausgebildet ist und durch Verbrennungsluft aus dem Druckgefäß (11) gekühlt wird, welcher entlang der Oberfläche der Welle (112) geführt wird.

12. Kraftwerksanlage nach Anspruch 10 oder 11, da­ durch gekennzeichnet, daß der obere Mahl­ körper (127) mit Gewichten (130) beladen ist, welche den Druck für den gewünschten Mahleffekt erzeugen.

13. Kraftwerksanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zu der An­ triebsvorrichtung (48, 50) der Mahlanlage eine Steuerein­ richtung (45) zur Steuerung der Drehzahl des Mahlwerkes der Mahlanlage (40) gehört.

14. Kraftwerksanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Drucksensoren (61-65) zur Messung der Betthöhe vorhan­ den ist, welche in verschiedenen Höhen an die Brennkammer angeschlossen sind, wobei ein Sensor an den Freiraum (15) der Brennkammer oberhalb der größten vorkommenden Betthöhe angeschlossen ist, daß ein Signalverarbeitungsgerät (66) vorhanden ist, welchem die Meßsignale der Sensoren (61-65) zugeführt werden, daß diese Meßsignale in dem Signalverar­ beitungsgerät (66) mit dem dem Signalverarbeitungsgerät (66) über die Leitung (87) zugeführten Sollwert für die geforder­ ten Leistungsabgabe verglichen werden und daß ein Steuerge­ rät (95) zur Steuerung der Leistung der Mahlanlage (40) vor­ handen ist.

15. Kraftwerksanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (45) die Leistung der Mahlanlage (40) durch Verstellung der Drehzahl der Mahlanlage (40) steuert.

16. Kraftwerksanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Mahlan­ lage (40) im Stande ist, neben kleineren Bettmaterialparti­ keln auch grobe Bettmaterialklumpen zu zermahlen.