DE3734359A1 - Verfahren zur erzeugung von braunkohlenstaub - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Braunkoh­ lenstaub durch Mahlen von vorgebrochener und vorgetrockneter Braunkohle in einer Mühle.

Braunkohle ist aufgrund ihres Gehalts an flüchtigen Bestandteilen ein sehr reaktionsfreudiger Stoff. Dementsprechend erfordert das Mahlen von insbesondere vorgetrockneter Braunkohle zu Braun­ kohlenstaub besondere Vorsichtsmaßnahmen, um eine unerwünschte Reaktion der feinen Braunkohlenteilchen mit sauerstoffhaltiger Atmosphäre zu vermeiden. Bereits das Zerkleinern und Vortrocknen der grubenfeuchten Braunkohle erfolgt mit besonderer Sorgfalt und Vorsicht zur Vermeidung von Schwelbränden oder Staubexplosionen.

Das Mahlen der vorgebrochenen und vorgetrockneten Braunkohle zu Braunkohlenstaub erfolgt anschließend beispielsweise in Schwing­ mühlen, innerhalb derer eine inerte Atmosphäre herrscht. Diese inerte Atmosphäre wird durch einen entsprechenden Füllungsgrad der Mühlen mit der Braunkohle erzeugt. Das bekannte Mahlen ist jedoch im Hinblick auf die erreichte Feinheit und Homogenität des Braunkohlenstaubes nicht immer zufriedenstellend.

Aus den Mängeln des bekannten Verfahrens ergibt sich die Aufgabe für die Erfindung, das Mahlen von Braunkohle weiter zu verbessern, einen Staub von großer Feinheit und gleichmäßiger Körnung zu erzeugen und, bei Aufrechterhaltung einer hohen Betriebssicher­ heit, gleichzeitig den apparativen Aufwand zu verringern.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß man die vorgetrocknete und vorgebrochene Braunkohle bei niedrigen Tempe­ raturen und annähernd unter Atmosphärendruck unter ständiger Zufuhr von Inertgas in einer Luftstrommühle, beispielsweise in einer Walzenschüsselmühle, staubfein mahlt.

Ausgehend von an sich bekannten Verfahren zur Mahltrocknung von vorgebrochener Braunkohle bei erhöhten Temperaturen in Luftstrom­ mühlen, zu denen auch die Walzenschüsselmühlen zählen, werden diese Verfahren so weitergebildet und ausgestaltet, daß das Mahlen in inerter Atmosphäre bei niedriger Temperatur erfolgt, wobei der Mahlkreislauf mit einer Einrichtung zur Erzeugung von Inertgas verbunden wird, die dazu geeignet ist, Inertgas von niedriger Temperatur auf eine besonders wirtschaftliche Weise für den Mahlkreislauf bereitzustellen.

Gegenüber der an sich bekannten Verwendung von Walzenschüssel- oder anderen Luftstrommühlen zur Mahltrocknung Braunkohle muß bei deren Einsatz zur bloßen Mahlung aus Gründen der Betriebssicher­ heit dafür Sorge getragen werden, daß unerwünschte Reaktionen zwischen Braunkohlenstaub und Gasatmosphäre ausgeschlossen bleiben.

Zur Wahrung der erforderlichen Betriebssicherheit wird deshalb eine inerte Gasatmosphäre bereitgestellt. Bisher war die Bereit­ stellung von Inertgas für bei niedriger Temperatur arbeitende Mahlkreisläufe auf wirtschaftliche Weise nicht möglich. Unter Gewährleistung der Wirtschaftlichkeit sieht die Erfindung vor, daß das Mahlen der Braunkohle in der Walzenschüsselmühle unter ständiger Zufuhr von neuem Inertgas erfolgt.

Als Inertgas wird die Verwendung von zumindest teilweise getrock­ netem Rauchgas vorgeschlagen. Hierbei bereitet jedoch die Ver­ wendung von Rauchgas insofern Schwierigkeiten, als der im Rauch­ gas vorhandene Wasserdampf bei niedrigen Temperaturen dazu neigt, auszukondensieren. Infolgedessen ist vorgesehen, das für die Inertisierung des Mahlkreislaufs verwendete Rauchgas zur Ver­ ringerung des Wasserdampfanteils durch Abkühlung zu trocknen und ständig einen Teil des Inertgases im Mahlkreislauf zu erneuern, um damit zu vermeiden, daß sich das Inertgas mit Feuchtigkeit aus der zu mahlenden Braunkohle anreichert, wenn es im Kreise geführt wird. Der Taupunkt und der Sauerstoffgehalt des im Mahlkreislauf als Inertgas verwendeten Rauchgases werden gemessen und danach wird die Menge eingestellt, die laufend aus dem Mahlkreislauf entnommen und durch neues Inertgas ersetzt werden muß. Eine ständige Zuspeisung an frischem Rauchgas ist auch deshalb erfor­ derlich, weil durch unvermeidbare Undichtigkeiten in Unterdruck­ bereichen des Systems immer wieder Sauerstoff bzw. "Falschluft" in die kritischen Bereiche gelangen kann.

Eine Erhöhung des Arbeitsdruckes zur Verhinderung des Eindringens von "Falschluft" ist aus wirtschaftlichen Gründen nicht ratsam, da für das im Mahlkreislauf erforderliche Filter aus Gründen der Festigkeit ein zu hoher konstruktiver Aufwand notwendig würde und die Kohle in einen Überdruckbereich hineingefördert werden müßte, welcher teure Einspeisorgane erforderlich macht. Deshalb ist es wirtschaftlicher, die Mahlung der Kohle zu Braunkohlenstaub in einer Walzenschüsselmühle im wesentlichen bei Normaldruck durch­ zuführen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben.

Die Figur zeigt eine Anlage zum Mahlen vom Braunkohlenstaub in schematischer Darstellung.

Eine Menge von 25 t/h auf Korngrößen zwischen 0 bis 6 mm und einen Wassergehalt zwischen 12 und 18% vorzerkleinerte bzw. vorgetrocknete Braunkohle 1 wird einer Walzenschüsselmühle 2 zugeführt. Die von Inertgas 5 pneumatisch geförderte Braunkohle verläßt nach dem Mahlen und Sichten die Walzenschüsselmühle 2 als spezifikationsgerechter Braunkohlenstaub 3 und wird einem Fil­ ter 4 zugeführt. Hier wird der Braunkohlenstaub 3 von dem Inert­ gas 5 getrennt, welches der Mühle 2 in einer Menge von etwa 40 000 m³/h mit einer Temperatur von ungefähr 60°C und einem leichten Überdruck von etwa 1,05 bar zugeführt wird. Der im Filter 4 abgeschiedene Braunkohlenstaub 6 fällt in einer Menge von 25 t/h an, welche der Menge der an der Mühle 2 frisch zuge­ führten Braunkohle 1 entspricht. Das aus dem Filter 4 austretende nahezu feststofffreie Inertgas 7 liegt bei einem leichten Unter­ druck von etwa 0,95 bar vor. Durch ein nachgeschaltetes Gebläse 9 mit einer Leistungsaufnahme von ca. 125 kW wird der Druck des Inertgases 7 auf ca. 1,05 bar erhöht. Die jeweils größere Teil­ menge 8 des verdichteten Inertgases 7 wird im Kreislauf gefahren während eine kleinere Teilmenge 10 von ca. 2000 m³/h an die Atmosphäre abgegeben wird und durch eine gleichgroße Menge von 2000 m³/h an neuem Inertgas 11 ersetzt wird. Das neue Inert­ gas 11 liegt bei einer Temperatur von 60°C vor, auf welche es in einem Wärmetauscher 12 erwärmt wurde. Dieser Wärmetauscher 12 wird über ein Rauchgasgebläse 13 mit frischem Rauchgas 14 aus einem Kessel (nicht gezeigt) versorgt, welches in den Wärmetau­ scher 12 eintritt. In diesem Wärmetauscher 12 wird das mit einer Temperatur von ca. 140°C ankommende frische Rauchgas 14 in einer ersten Stufe gegen das aus der zweiten Kühlstufe herangeführte Rauchgas 19 abgekühlt, wobei durch Erreichen des Taupunkts Wasser 18 aus dem Rauchgas 14 auskondensiert und abgeleitet wird. Das den Wärmetauscher 12 verlassende, vorgekühlte Rauchgas 15 wird der zweiten Kühlstufe zugeführt, wobei das Rauchgas 15 im Wärmetauscher 16 gegen verdampfendes Kältemittel der Kältean­ lage 20 auf die gewünschte Temperatur abgekühlt wird. Entsprechend dem erreichten Taupunkt kondensiert wiederum Wasser 17 aus, das aus dem Wärmetauscher 16 abgeleitet wird. Das abgekühlte und den Wärmetauscher 16 verlassende Rauchgas 19 wird im Wärmetauscher 12 gegen ankommendes frisches Rauchgas 14 wieder aufgewärmt und liegt als einspeisungsfähiges Inertgas 11 am Mahlkreislauf 2, 3, 4, 7, 9, 8 und 5 vor.

Durch die in Abhängigkeit vom O₂-Gehalt im Inertgas 5 des Mahl­ kreislaufs 2, 3, 4, 7, 9, 8, 5 und des Taupunkts des Inertgases 5 geregelte ständige Zufuhr von neuem Inertgas 11 sowie die Abgabe einer dementsprechenden Menge 10 ist sichergestellt, daß das Mahlen der Braunkohle 1 in der Walzenschüsselmühle 2 in inerter Atmosphäre bei niedriger Temperatur durchgeführt werden kann und das dabei erhaltene Produkt 6 spezifikationsgerecht hinsichtlich seiner Feinheit und seines Wassergehaltes vorliegt. Während des Betriebes wird das Auftreten von unerwünschten Reaktionen zwi­ schen der Braunkohle 1 und der sauerstoffhaltigen Atmosphäre, welche die Mühle 2 umgibt, mit Sicherheit vermieden.

Claims (4)

1. Verfahren zur Erzeugung von Braunkohlenstaub durch Mahlen von vorgebrochener und vorgetrockneter Braunkohle in einer Mühle, dadurch gekennzeichnet, daß man die Braunkohle (1) bei niedrigen Temperaturen und annähernd unter Atmosphären­ druck unter ständiger Zufuhr von Inertgas (5) in einer Luftstrommühle, beispielsweise einer Walzenschüsselmühle (2), staubfein mahlt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Inertgas (5) trockenes Rauchgas verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Braunkohle (1) bei Temperaturen zwischen 40 und 80°C, vorzugsweise 60°C mahlt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Teilmenge (10) des Inertgases (5) aus dem Mahlkreislauf (2, 3, 4, 7, 8, 9, 5) herausführt und durch eine gleichgroße Teilmenge (11) ständig erneuert.