DE4000319A1 - Verfahren zur reduzierung der stickoxidemission bei kohlenstaubfeuerungen fuer dampferzeuger mit trockenem ascheabzug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung der Stickoxidemission bei Kohlenstaubfeuerungen für Dampferzeuger mit trockenem Ascheabzug.

Durch die Oxidation von atmosphärischem Stickstoff (thermisches NO _x ) und des Stickstoffes, der im Brennstoff enthalten ist (Brennstoff-NO _x ), werden während des Verbrennungsprozesses in einem Dampferzeuger Stickoxide im Hochtemperaturbereich der Flammenzone und um dieselbe herum gebildet.

Um eine Stickstoffminderung im primären Bereich bei Kohlenstaubfeuerungen zu erzielen, werden Kohlenwasserstoffe benötigt, um schon gebildetes NO zu N₂ umzuwandeln.

In der Praxis wird die Bildung von NO _x durch die folgenden Maßnahmen verringert:

• - Herabsetzung der Verbrennungstemperatur
• - Niedriger Luftüberschuß, evtl. unterstöchiometrisch
• - Verminderung des O₂-Gehaltes der Verbrennungsluft und Rauchgaszu­ mischung.

Um die Bildung von Brennstoff-NO _x zu verhindern, werden u. a. folgende Maßnahmen eingesetzt:

• - Niedriger Luftüberschuß, evtl. unterstöchiometrisch
• - Rauchgaszumischung im Zündbereich der Brenner, über Mühlen in die Umluft­ querschnitte an den Brennstoffdüsen oder in die Verbrennungsluft
• - Vertrimmung der Brennstoffkonzentration an den Brennern
• - Vertrimmung der Verbrennungsluftmengen an den Brennern

In der Praxis hat es sich bei der Verwendung dieser bekannten Maßnahmen gezeigt, daß es z.B. bei Laständerungen oder durch Ab- und Zuschalten von Kohlenstaubmühlen zu einer Steigerung der Stickstoffemission führen kann. Um die geforderten Grenzwerte für die Stickstoffemission nicht zu überschreiten, ist eine neue Optimierung der Feuerungseinstellung erforderlich.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kohlenstaubfeuerung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Stickstoffemission auch bei Last­ änderungen und bei Ab- und Zuschalten von Mühlen unterhalb der geforderten Grenzwerte gehalten wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man kohlenstoffhaltiges Material in einer am Brennkammertrichteraustritt angeordneten Wirbelschicht zuführt, unterstöchiometrisch verbrennt, das aus dem nachgeschalteten Wirbel­ schichtsichter abgeschiedene Feinkorn in die Wirbelschicht rückführt und die Verbrennung in der Wirbelschicht getrennt von der Kohlenstaub­ feuerung regelt.

In weiterer Ausbildung der Erfindung wird das grobkörnige kohlenstoffhaltige Material aus dem Sichterrücklauf einer oder mehrerer Mühlen, der Wirbel­ schicht und das Feinkorn von den Sichteraustritten der Mühlen, der Kohlen­ staubfeuerung zugeführt.

Ferner wird kohlenstoffhaltiges und Inertmaterial der Wirbelschicht direkt zugeführt.

Schließlich wird Inertmaterial aus dem Wirbelschichtaschesichter abgezogen, in einer Mühle zerkleinert und der Wirbelschicht rückgeführt.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird die Bildung von Kohlenwasser­ stoffradikalen gefördert, so daß bei gezielter Regelung der Wirbelschicht­ feuerung die Bildung von Stickoxidemission in der Kohlenstaubfeuerung stark reduziert werden kann, insbesondere bei Laständerungen und durch Ab- und Zuschalten von Kohlenstaubmühlen.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung und der Beschreibung näher erläutert.

Rohkohle aus dem Bunker (nicht dargestellt) wird durch den Kohlefall­ schacht 8 den Mühlen 6 zugeführt. (Mehrere Mühlen werden verwendet, jedoch nur eine Mühle wird dargestellt.) Der Kohlefallschacht 8 wird mit einem Anschluß 9 versehen, der der Zufuhr von Transport- bzw. Trocknungsmedium dient. Die gemahlene Kohle wird zum Sichter 18 transportiert, wobei die feinen Kohlenstaubpartikel der Kohlenstaub­ brenner 19 durch die Kohlenstaubleitungen 10 und 11 und die groben Kohlenstaubpartikel durch den Sichterrücklauf 5 der Wirbelschicht 2 zugeführt werden. Der Brennkammertrichteraustritt 1 wird mit einem Düsenboden 17 für die Wirbelschicht 2 versehen. Die Wirbelschicht 2 wird mit dem Wirbelschichtaschetrichter 3 durch die Leitungen 12 und 13 verbunden. Der Wirbelschichtaschetrichter 3 wird durch die Leitung 14 mit der Mühle 7 verbunden. Die Mühle 7 wird durch die Leitung 15 mit Wirbelschicht 2 verbunden.

Alternativ kann kohlenstoffhaltiges und Inertmaterial der Wirbel­ schicht 2, durch die Leitung 16, direkt zugeführt werden.
Legende

 1 Brennkammertrichteraustritt
 2 Wirbelschicht
 3 Wirbelschichtaschesichter
 4 Kohlenstaubfeuerung
 5 Sichterrücklauf
 6 Mühle
 7 Sichteraustritt
 8 Kohlefallschacht
 9 Anschluß für Transport bzw. Trocknungsmedium
10 Kohlenstaubleitung
11 Kohlenstaub-Sichtleitungen
12 Leitung
13 Leitung
14 Leitung
15 Leitung
16 Leitung
17 Düsenboden
18 Sichter
19 Brenner.

Claims (4)

1. Verfahren zur Reduzierung der Stickstoffemissionen bei Kohlenstaub­ feuerungen für Dampferzeuger mit trockenem Ascheabzug, dadurch gekennzeichnet, daß man kohlenstoffhaltiges Material in einer am Brennkammertrichteraustritt (1) angeordneten Wirbelschicht (2) zuführt, unterstöchiometrisch verbrennt, das aus dem nachgeschalteten Wirbelschichtaschesichter (3) abgeschiedene Feinkorn in die Wirbel­ schicht (2) rückführt und die Verbrennung in der Wirbelschicht (2) getrennt von der Kohlenstaubfeuerung (4) regelt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man grobkörniges kohlenstoffhaltiges Material aus dem Sichterrücklauf (5) einer oder mehrerer Mühlen (6), der Wirbelschicht (2) und das Feinkorn von den Sichteraustritten (7) der Mühlen (6), der Kohlenstaubfeuerung (4) zuführt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man kohlen­ stoffhaltiges und Inertmaterial der Wirbelschicht (2) direkt zuführt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2 oder 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Inertmaterial aus dem Wirbelschichtaschesichter (3) abzieht, in einer Mühle (7) zerkleinert und in die Wirbelschicht (2) zurück­ führt.