DE4002741A1 - Verfahren zum betrieb einer kraftwerksanlage und fuer das verfahren eingerichtete kraftwerksanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Kraftwerksanlage mit

Kraftwerkskesselanlage, die mit Kohle befeuert wird und mit Schmelzkammerfeuerungen ausgerüstet ist,
Rauchgasreinigungsanlage, die mit einem Calcium-Ionen führenden Waschwasserkreislauf für die Rauchgas­ entschwefelung arbeitet und
Kühlturmanlage mit Einrichtung zur Zuführung von Kühlturmzusatzwasser,

wobei das Waschwasser aus der Rauchgasreinigungsanlage über eine Abwasserreinigungsanlage geführt wird und aus dieser ein Abwasserreinigungsschlamm abgezogen wird und wobei das Kühlturmzusatzwasser in einer Zusatzwasserauf­ bereitungsanlage aufbereitet wird, aus der ein Aufberei­ tungsschlamm abgezogen wird. Die Erfindung betrifft fer­ nerhin eine für das Verfahren eingerichtete Kraftwerks­ anlage.

Bei dem bekannten Verfahren, von dem die Erfindung aus­ geht, erfolgen besondere Maßnahmen zur Absenkung des Aschefließpunktes in den Schmelzkammerfeuerungen, und zwar werden der Kohle feinteiliges Kalkhydrat und/oder feinteiliger Kalkstein zugegeben. Dabei handelt es sich um kraftwerksfremde Substanzen, die beigekauft und, z. B. durch Aufmahlen, besonders aufbereitet werden müssen. Die Kraftwerksanlage ist mit entsprechenden Einrichtungen ver­ sehen. Das alles ist aufwendig.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb einer Kraftwerksanlage anzuge­ ben, welches es erlaubt, wenig aufwendig den Aschefließ­ punkt in den Schmelzkammerfeuerungen der Kraftwerkskessel­ anlage herabzusetzen. Der Erfindung liegt fernerhin die Aufgabe zugrunde, anzugeben, wie eine Kraftwerksanlage für diesen Betrieb zweckmäßigerweise einzurichten ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Abwasserreinigungsschlamm und/oder der Aufbereitungs­ schlamm mit der Kohle in die Schmelzkammerfeuerungen eingeführt werden und hierdurch der Aschefließpunkt der Schmelzkammerasche abgesenkt wird. Es versteht sich fer­ nerhin, daß die Zugabe des Abwasserreinigungsschlammes und/oder des Aufbereitungsschlammes dosiert erfolgen, und zwar nach Maßgabe der gewünschten Absenkung des Asche­ fließpunktes. Ohne Schwierigkeiten kann eine beachtliche Absenkung des Aschefließpunktes in den Schmelzkammer­ feuerungen erreicht werden. Nach bevorzugter Ausführungs­ form der Erfindung wird mit einer Mischung aus Abwasser­ reinigungsschlamm und Aufbereitungsschlamm gearbeitet und deren Menge so eingerichtet, daß der Aschefließpunkt bis zu und auf etwa 100 K abgesenkt wird. Wird mit einer sol­ chen Mischung gearbeitet, so können bei einer üblichen Kraftwerksanlage praktisch der gesamte Abwasserreini­ gungsschlamm und der gesamte Aufbereitungsschlamm zur Ab­ senkung des Aschefließpunktes eingesetzt werden. Das be­ deutet, daß in diesem Falle die für die Absenkung des Aschefließpunktes im Kraftwerksbetrieb üblichen Zusatz­ stoffe, nämlich Kalkhydrat und/oder Kalkstein, nicht mehr beigekauft zu werden brauchen. Gleichzeitig entfällt die Entsorgung der angegebenen Schlämme und insbesondere des Abwasserreinigungsschlammes, der in der Abwasserreini­ gungsanlage der Rauchgasentschwefelungsanlage anfällt.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten, um den Abwasserreinigungsschlamm und/oder den Aufbereitungsschlamm in die Schmelzkammerfeuerungen einzuführen. Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß der Abwasserreinigungsschlamm und/oder der Aufbereitungsschlamm der Kohle vor der üblichen Kohlemühle zugeführt und mit der Kohle durch den Mahlpro­ zeß geführt wird. Das führt zu einer sehr innigen Ver­ mischung, die konstante Betriebsverhältnisse in den Schmelzkammerfeuerungen zur Folge hat. Im Rahmen der Er­ findung liegt es, zusätzlich zu dem Abwasserreinigungs­ schlamm und/oder dem Aufbereitungsschlamm feinteiliges Kalkhydrat und/oder feinteiligen Kalkstein mit der Kohle in die Schmelzkammerfeuerungen einzuführen. - Der Aufbe­ reitungsschlamm und der bei der sogenannten Entaschung in Kraftwerksanlagen anfallende Schlamm werden auch als Kraftwerksklärschlamm bezeichnet. Grundsätzlich ist es bekannt, den Kraftwerksklärschlamm nicht einer Deponie zuzuführen, sondern ihn weiter einzusetzen. Er wird dabei als Entschwefelungsmittel dem Waschwasserkreislauf der Rauchgasreinigungsanlage zugeführt, - und führt zu einem Gips, der als Baustoff verwendbar bzw. zu einem Baustoff weiterzuverarbeiten ist (vgl. DE-OS 35 04 775).

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß der in einer Kraftwerksanlage anfallende Abwasserreinigungs­ schlamm sowie der dort anfallende Aufbereitungsschlamm als Mittel für die Absenkung des Aschefließpunktes in einer Schmelzkammerfeuerung eingesetzt werden können. Über­ raschenderweise wird dadurch der Betrieb der Schmelzkammer­ feuerungen nicht gestört, obgleich diese Schlämme regel­ mäßig lediglich einen Feststoffgehalt von etwa 50% auf­ weisen. Die Feststoffe des Aufbereitungsschlammes bestehen zu etwa 75-80% aus Calciumcarbonat. Die Feststoffe des Abwasserreinigungsschlammes bestehen aus Gips in der Form von Calciumsulfat-Dihydrat. Wie bereits erwähnt, kann bei Einsatz beider Schlämme der Bedarf einer Kraftwerksanlage an Substanzen zur Absenkung des Aschefließpunktes in den Schmelzkammerfeuerungen praktisch vollständig gedeckt wer­ den. Insoweit sind ein Beikaufen von Kalkhydrat und/oder Kalkstein und ein aufwendiges Aufbereiten dieser Substan­ zen nicht mehr erforderlich. Da insbes. der Abwasserreini­ gungsschlamm nicht leicht zu entsorgen ist, erreicht die Erfindung neben der vorstehend angesprochenen Einsparung an Betriebsmitteln, daß der Abwasserreinigungsschlamm nicht mehr der Entsorgung bedarf. Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu einer Absenkung des Aschefließpunktes. Durch den abgesenkten Aschefließpunkt wird der Verschlackung der Brennkammer entgegengewirkt. Dadurch steigt die Feuerraum­ temperatur nicht so stark an wie ohne Fließmittelzusatz. Die Folge ist eine geringere NO_x-Bildung unter sonst glei­ chen Betriebsbedingungen. Dieser Effekt wirkt sich auf den Betrieb und den Reduktionsmitteleinsatz einer Stickstoff­ oxid-Minderungsanlage günstig aus. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auch bei trockenentaschten Kesseln an­ wenden. Hier fällt zum einen vor der Entstaubungseinrich­ tung der Rauchgase die Grobasche an und hinter den Elektrofiltern die Flugasche. Durch die in der Brennkammer einsetzende Gipsspaltung bilden sich Calcium-Aluminium- Silikatverbindungen in den Verbrennungsrückständen. Diese Verbindungen werden in den Entstaubungseinrichtungen der Rauchgase abgeschieden. Die Eigenschaften der Flug- und der Grobasche werden hierdurch nicht nachteilig beeinflußt. Die andere bei der Gipsspaltung entstehende Komponente, Schwefeldioxid, wird in der Rauchgasentschwefelungsanlage entfernt. Es entsteht ein wirtschaftlich nutzbarer Gips. Von besonderem Vorteil ist, daß eine Kraftwerksanlage auf einfache Weise für das erfindungsgemäße Verfahren einge­ richtet werden kann. Eine so eingerichtete Kraftwerksan­ lage ist Gegenstand des Patentanspruches 5.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Die einzige Figur zeigt in einem Schema die Maßnahmen, die in einer Kraftwerksanlage für die Durchführung des erfindungs­ gemäßen Verfahrens wesentlich sind.

In dem Schema ist die Kraftwerkskesselanlage nicht darge­ stellt worden. Sie mag im Schema rechts unten angeschlossen sein, wie der Pfeil 1 andeutet. Man erkennt in dem Schema links oben zunächst eine Zuführungsleitung 2, über die Rohwasser aus einem entsprechenden Reservoir über eine Zu­ satzwasseraufbereitungsanlage 3 in den sogenannten Kühl­ kreislauf 4 eingeführt wird, dem ein Kühlturm 5 und ein Kondensator 6 mit Turbine 7 angehören. Aus der Zusatzwas­ seraufbereitungsanlage 3 wird der Aufbereitungsschlamm über die Leitung 8 abgezogen. Im Schema links unten erkennt man die Abwasserreinigungsanlage 9 der nicht gezeichneten Rauchgasentschwefelungsanlage. Das Abwasser der Rauchgas­ reinigungsanlage wird über die Leitung 10 zugeführt. Aus der Abwasserreinigungsanlage 9 wird über die Leitung 11 aufbereitetes Wasser wieder dem Waschwasserkreislauf der Rauchgasreinigungsanlage zugeführt. Der Abwasserreinigungs­ schlamm wird über die Leitung 12 abgezogen. Diese Leitung 12 wird mit der schon erwähnten Leitung 8 für den Abzug des Aufbereitungsschlammes vereinigt. Beide Schlämme wer­ den über die gemeinsame Leitung 13 einem Schlammsilo 14 zugeführt. Unter dem Schlammsilo 14 befindet sich eine Do­ siereinrichtung 15. Links neben dem Schlammsilo 14 ist das Kohlelager 16 angedeutet worden. Ein Kohleförderer 17 zieht die zu verbrennende Kohle aus dem Kohlelager 16 ab. Auf diesem Kohleförderer 17 erfolgt die dosierte Zugabe des Abwasserreinigungsschlammes und des Aufbereitungsschlammes. Die Mischung gelangt in den sogenannten Kesselbunker 18, dem eine oder mehrere Kohlemühlen 19 zugeordnet sind. Die gemahlene Mischung gelangt zum zugeordneten Kaftwerks­ kessel.

Claims (5)

1. Verfahren zum Betrieb einer Kraftwerksanlage mit
Kraftwerkskesselanlage, die mit Kohle befeuert wird und mit Schmelzkammerfeuerungen ausgerüstet ist,
Rauchgasreinigungsanlage, die mit einem Calcium-Ionen führenden Waschwasserkreislauf für die Rauchgasent­ schwefelung arbeitet und
Kühlturmanlage mit Einrichtung zur Zuführung von Kühlturmzusatzwasser,
wobei das Waschwasser aus der Rauchgasreinigungsanlage über eine Abwasserreinigungsanlage geführt wird und aus dieser ein Abwasserreinigungsschlamm abgezogen wird und wobei das Kühlturmzusatzwasser in einer Zusatzwasserauf­ bereitungsanlage aufbereitet wird, aus der ein Aufberei­ tungsschlamm abgezogen wird, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Abwasserreinigungsschlamm und/oder der Aufbereitungsschlamm mit der Kohle in die Schmelzkammerfeuerungen eingeführt werden und hierdurch der Aschefließpunkt der Schmelzkammerasche abgesenkt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer Mischung aus Abwasserreinigungsschlamm und Auf­ bereitungsschlamm gearbeitet und deren Menge so einge­ richtet wird, daß der Aschefließpunkt bis zu 100 K abge­ senkt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abwasserreinigungsschlamm und/oder der Aufbereitungsschlamm der Kohle vor der Kohlemühle zu­ geführt und mit der Kohle durch den Mahlprozeß geführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem Abwasserreinigungs­ schlamm und/oder Aufbereitungsschlamm feinteiliges Kalk­ hydrat und/oder feinteiliger Kalkstein mit der Kohle in die Schmelzkammerfeuerungen eingeführt wird.

5. Für das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 eingerichtete Kraftwerksanlage mit Kraftwerkskesselan­ lage, die mit Kohle befeuert wird und mit Schmelzkammer­ feuerungen ausgerüstet ist, mit Rauchgasentschwefelungs­ anlage, die mit einem Calcium-Ionen führenden Waschwas­ serkreislauf arbeitet, und mit Kühlturmanlage mit Ein­ richtung zur Zuführung von Kühlturmzusatzwasser, ge­ kennzeichnet durch ein Schlammsilo (14), in welches der Abwasserreinigungsschlamm und der Aufberei­ tungsschlamm einführbar sind, und durch eine dem Schlamm­ silo (14) zugeordnete Dosiereinrichtung (15) zur dosier­ ten Abgabe der Schlammischung auf einen über einen Kes­ selbunker (18) zur Kohlemühle (19) des Kraftwerkskessels führenden Kohleförderer.