DE4228913A1

DE4228913A1 - Verfahren und Anordnung zur Steuerung der Nachmühlentemperatur des Kohlenstaub-Rauchgas-Gemisches an einer Kohlenstaub-Ventilatormühle eines Dampfkessels

Info

Publication number: DE4228913A1
Application number: DE4228913A
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl Ing Stroeer; Dieter Dr Ing Koritz; Hartmut Dipl Ing Schubert; Siegfried Fenske; Detlef Dipl Ing Witt
Original assignee: VEAG Vereinigte Energiewerke AG
Current assignee: VEAG Vereinigte Energiewerke AG
Priority date: 1992-08-28
Filing date: 1992-08-28
Publication date: 1994-03-03
Anticipated expiration: 2012-08-29
Also published as: DE4228913C2; DE4244847C2

Description

Verfahren und Anordnung zur Steuerung der Nachmühlentemperatur des Kohlenstaub-Rauchgas-Gemisches an einer Kohlenstaub-Ventilatormühle eines Dampfkessel.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Steuerung der Nachmühlentemperatur des Kohlenstaub-Rauch gas-Gemisches an einer Kohlenstaub-Ventilatormühle eines Dampfkessels.

In Abhängigkeit von der Kohlequalität und der Mühlengrenztemperatur ist das Heißgas-Ansaugvolumen zu steuern, damit die erforderliche Nachmühlengastemperatur des Kohlenstaub-Rauchgas-Gemisches zur Verfügung stellbar ist.

Zur entsprechenden Beeinflussung erfolgt eine nicht steuerbare Zuführung der Kaltluft über feste Einbauten an der Mühlentür (DD-PS 53 529). Diese Auslegung berücksichtigt jedoch nicht die unterschiedliche Kohlequalitäten, so daß z. B. durch zu hohe Heißgastemperaturen die Mühlengrenztemperatur überschritten ist.

Zur Vermeidung dieser Mängel ist es bekannt, zwischen Vor- und Nachmühlengas einen steuerbaren Bypaß anzuordnen (DD-PS 63 838). Ebenso ist bekannt, in die Rauchgasrücksaugung steuerbar Kalt- oder Heißluft einzubringen (DE-OS 29 21 896).

Diese Maßnahmen sind mit einem hohen regelungs- und anlagentechnischen Aufwand verbunden und führen darüber hinaus zur nichtgewollten Beeinflussung des Abbrandverhaltens des Kohlenstaubes sowie des O₂-Gehaltes der Rauchgase.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachmühlengastemperatur durch Beeinflussung der rückgesaugten Rauchgase zu steuern.

Dies wird dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß der Volumenstrom der rückgesaugten Rauchgase in Abhängigkeit von der zu erreichenden Nachmühlentemperatur vor Mühle gesteuert wird. Zur Realisierung ist in den Rauchgasrücksaugkanal eine den Volumenstrom beeinflussende Einrichtung eingebunden.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt:

Fig. 1 Die Einbindung der Ansaugeöffnung der Rauchgasrücksaugung in die Brennkammer und die Anordnung einer steuerbaren jalousieartigen Klappe,

Fig. 2 Die Einbindung der Ansaugeöffnung der Rauchgasrücksaugung in die Brennkammer und die Anordnung einer steuerbaren Schieberplatte,

Fig. 3 Die Anordnung von steuerbaren und ungesteuerten Elementen in der Mahlkammertür,

Fig. 4 bis 8 Varianten der Ausbildung und Anordnung der Elemente,

Fig. 9 die Einbindung einer Kühlmediumsbeaufschlagung in den Rauchgasrücksaugkanal.

An der Stirnwand 1 der Brennkammer 20 mit den Siederohren 2 und dem Durchtrittsgitter 3 ist der waagerechte Rauchgasrücksaugkanal 4 angeordnet (Fig. 1). In den senkrechten Rauchgasrücksaugkanal 5 ist der Kohlefallschacht 6 eingebunden. Unmittelbar im Bereich der Ansaugeöffnung 7 ist im oberen Teil 8 des waagerechten Rauchgasrücksaugkanals 4 die querschnittsändernde Einrichtung als jalousieähnliche Klappe 9 angeordnet.

Diese weist die Klappen 10.1; 10.2 und die Stelleinrichtung 11 auf, die über die Signalleitung 17 mit dem Meßgeber 16 für die Nachmühlengastemperatur verbunden ist. Der senkrechte Rauchgasrücksaugkanal 5 ist in die Mühle 27 mit der Brennerleitung 35 eingebunden. Die Einrichtung 9 besteht aus der geschlossenen Schieberplatte 25, die senkrecht oder waagerecht im oberen Teil 8 des waagerechten Rauchgasrücksaugkanals 4 angeordnet ist (Fig. 2). Gegen Falschlufteinbruch in den Rauchgasrücksaugkanal 4 ist die gesamte Schieberplatte 25 im Mantelteil 26 geführt.

Die Wirkungsweise ist folgende:

In der waagerechten Stellung 12 der jalousieähnlichen Klappen 10.1; 10.2 wird (Fig. 1) heißes Rauchgas 13 aus der Mittelströmung 14 der Brennkammergase 15 angesaugt. Steigt die Nachmühlentemperatur über den Sollwert, so wird durch den Meßwertgeber 16 und über die Signalleitung 17 die Stelleinrichtung 11 so angesteuert, daß die Einrichtung 9 den oberen Teil 8 des waagerechten Rauchgasrücksaugkanals 4 abschottet. Mit dieser Ansaugequerschnittsverringerung und Verlagerung der Rauchgasrücksaugung in den unteren Bereich 18 werden vorwiegend kältere Rauchgase 19 aus der Brennkammer 20 angesaugt. So gelangen durch die geringere Absaugegasgeschwindigkeit ein großer Anteil abgekühlter Rauchgase 21 aus dem Wandteil der Siederohre 2 in den Rauchgasrücksaugkanal. Unmittelbar nach der Einrichtung 9 wird durch die hohe Strömungsgeschwindigkeit 22 im unteren Teil 23 des waagerechten Rauchgasrücksaugkanals 4 eine Asche-Schlacke-Ablagerung 24 vermieden bzw. vorhandene Ablagerungen abgetragen. Sinkt die Nachmühlengastemperatur 16 auf zu geringe Werte, wird über den Meßgeber 16 und die Signalleitung 17 die Stelleinrichtung 11 der Einrichtung 9 entsprechend verändert.

Die Mühle 27 weist die Mahlkammertür 28, das Übergangsteil 29 und den senkrechten Rauchgasrücksaugkanal 5 mit Schieber 30 auf (Fig. 3). Unmittelbarer vor Mühleneintritt 31 sind über den Querschnitt des oberen Teiles 32 der Mahlkammertür 28 nichtsteuerbare Elemente 33 und steuerbare Elemente 34 angeordnet und der Kohle-Rauchgas-Durchtritt 39 ausgebildet. Die Stelleinrichtung 11 ist über die Signalleitung 17 mit dem Meßgeber 16 für die Nachmühlentemperatur verbunden. Als steuerbare Elemente sind Flachschieber 36 (Fig. 4), ein oder mehrere um waagerechte Achsen verstellbare Klappen 37 (Fig. 5 und 8) oder die um die senkrechte Achse verstellbare Klappe 38 (Fig. 6 und 7) einsetzbar. Im Bereich des Kohleeinfalls ist das Verschleißelement 33 angeordnet (Fig. 7). Flachschieber 36 (Fig. 4) und Klappen 37; 38 (Fig. 5 bis 8) sind als doppelwandige Konstruktionen ausgebildet und weisen den Kühlmediumanschluß 40 auf. Ebenso ist es möglich, diese Elemente über dem Kühlmediumanschluß 40 und Düsen 41 zu beaufschlagen.

Die Wirkungsweise ist folgende:

Mit dieser Anordnung (Fig. 3 bis 8) wird erreicht, daß die Grundeinstellung der Nachmühlentemperatur für das Kohlenstaub-Rauchgas-Gemisch über die ungesteuerten Elemente 33 erfolgt. Mit den steuerbaren Elementen 34; 36; 37; 38 erfolgt die Korrektur der Nachmühlentemperatur in Abhängigkeit von der Kohlequalität, der Leistungsabforderung und dem Abbrand. Gleichzeitig erfolgt eine zusätzliche Kühlung der Elemente durch Kühlluft oder andere Medien, wobei das Kühlmedium in den Rücksaugegasstrom eingeleitet wird.

In den waagerechten Rauchgasrücksaugkanal 4 oder den senkrechten Rauchgasrücksaugkanal 5 ist die entgegengesetzt dem Rauchgasstrom gerichtete Düsenanordnung 42 eingebunden (Fig. 9).

Die Düsenanordnung 42 ist mit der die Stelleinrichtung 11 aufweisenden Kühlwasserleitung 43 verbunden.

Die Stelleinrichtung 11 ist über den Regler 44 und die Signalleitung 17 mit dem Meßgeber 16 für die Nachmühlentemperatur verbunden. Auf den Regler 44 ist der Kühlmediumdruck 45 und die Zuteilerdrehzahl 46 geschaltet.

Die Wirkungsweise ist folgende:

In Abhängigkeit der Nachmühlentemperatur, gemessen am Meßgeber 16, im Nachmühlengasstrom 47, wird über die Signalleitung 17, Regler 44 und Stelleinrichtung 11 Kühlmedium 48 fein verteilt über Düsen 42 entgegen und/oder quer zur Rücksaugegasströmung 49 eingeblasen. Kühlmediumdruck 45 und Zuteilerdrehzahl 46, d. h. Kohlemenge, sind entsprechend ihrer Wirkung auf die Kühlmedienmenge auf den Regler 44 geschaltet. Mit der Einblasung von Kühlmedium 48 wird die Rücksaugegastemperatur gesenkt und gleichzeitig eine Volumenerhöhung der Rücksaugegase 49 erzielt. Diese Volumenvergrößerung bewirkt eine Verringerung der angesaugten Heißgase 50 aus der Brennkammer 20 bei konstanter Gasförderleistung der Mühlen, wobei entsprechend dem gewählten Kühlmedium 48 keine Sauerstoffanreicherung im Mahlsystem auftritt. Im Anfahrbetrieb bzw. bei extrem geringer Kohlemenge kann mit der Einblasung die Inertiserung im Mahlsystem aufrechterhalten werden.

Folgende Vorteile sind durch die Erfindung erreichbar:
1. geringer technischer Aufwand
2. einfache Steuerung und Bedienung
3. Beeinflussung im großen Lastbereich
4. keine Änderung der Nachmühlengaszusammensetzung
5. keine Verschleißeintritte
6. keine Stoffströme erforderlich
7. Vermeidung von Rauchgasrücksaugkanalverstopfungen
8. keine Falschlufteinbrüche
9. Aufrechterhaltung des O₂-Gehaltes < 12%
10. Inertisierung beim Anfahrbetrieb der Mühle bzw.
Kohlemangel

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1 Stirnwand
2 Siederohr
3 Durchtrittsgitter
4 waagerechter Rauchgasrücksaugkanal
5 senkrechter Rauchgasrücksaugkanal
6 Kohlefallschacht
7 Ansaugeöffnung
8 oberer Teil des waagerechten Rauchgasrücksaugkanals
9 Klappe
10.1 Klappe
10.2 Klappe
11 Stelleinrichtung
12 waagerechte Stellung
13 Rauchgas
14 Mittelströmung
15 Brennkammergas
16 Meßwertgeber
17 Signalleitung
18 unterer Bereich
19 Rauchgas
20 Brennkammer
21 Rauchgas
22 Strömungsgeschwindigkeit
23 unterer Teil des waagerechten Rauchgasrücksaugkanals
24 Asche-Schlacke-Ablagerung
25 Schieberplatte
26 Mantelteil
27 Mühle
28 Mahlkammertür
29 Übergangsteil
30 Schieber
31 Mühleneintritt
32 oberer Teil
33 nichtsteuerbare Elemente
34 steuerbare Elemente
35 Brennerleitung
36 Flachschieber
37 verstellbare Klappe
38 verstellbare Klappe
39 Kohle-Rauchgas-Durchtritt
40 Kühlmediumanschluß
41 Düse
42 Düsenanordnung
43 Kühlwasserleitung
44 Regler
45 Kühlmediumdruck
46 Zuteilerdrehzahl
47 Nachmühlengasstrom
48 Kühlmedium
49 Rücksaugegasstrom
50 Heizgas

Claims

1. Verfahren zur Steuerung der Nachmühlentemperatur des
Kohlenstaub-Rauchgas-Gemisches einer Kohlenstaub-Ventila tormühle für die Kohlenstaubfeuerung eines Dampfkessels, wobei rückgesaugte Rauchgase aus der Brennkammer der Kohlenstaubfeuerung in die Rauchgasrücksaugung gefördert werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Volumenstrom der rückgesaugten Rauchgase in Abhängigkeit von der zu erreichenden Nachmühlentemperatur vor Mühle gesteuert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Volumenstrom der rückgesaugten Rauchgase unmittelbar nach Eintritt in die Rauchgasrücksaugung in mit höheren und/oder niedrigeren Temperaturen beaufschlagte Teilströme geteilt und gefördert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit niedrigeren Temperaturen beaufschlagten Teilströme aus der abgekühlten Strömung des Wandbereichs der Brennkammer und/oder aus der Kaltgasströmung der Brennkammer gefördert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit höheren Temperaturen beaufschlagten Teilströme aus der Mittelströmung der Brennkammer gefördert werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Volumenstrom der rückgesaugten Rauchgase unmittelbar vor Eintritt in die Mühle gesteuert und als Teilströme in die Mühle gefahren wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Volumenstrom der rückgesaugten Rauchgase im Bereich unmittelbar nach Eintritt in die Rauchgasrücksaugung bis unmittelbar vor Eintritt in die Mühle mit einem Kühlmedium, z. B. Wasser, fein verdüst und gesteuert beaufschlagt wird.

7. Anordnung zur Steuerung der Nachmühlentemperatur des Kohlenstaub-Rauchgas-Gemisches an einer Kohlenstaub-Venti latormühle für die Kohlenstaubfeuerung eines Dampfkessels, wobei in die Brennkammer der Kohlenstaubfeuerung über eine Ansaugeöffnung ein Rauchgasrücksaugkanal eingebunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in den Rauchgasrücksaugkanal eine den Volumenstrom beeinflussende Einrichtung eingebunden ist.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Ansaugeöffnung innerhalb des Rauchgasrücksaugkanals eine gesteuert verstellbare den Querschnitt des Rauchgasrücksaugkanals verändernde Einrichtung angeordnet ist.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung als eine Schieberplatte ausgebildet ist.

10. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung als Jalousieklappe ausgebildet ist.

11. Anordnung nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Einrichtung die Mittelströmung der abgesaugten Rauchgase abgeschottet ist.

12. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor und/oder in der mit dem Rauchgasrücksaugkanal verbundenen Tür der Mühle ungesteuerte und steuerbare den Querschnitt verändernde Elemente angeordnet sind.

13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die ungesteuerten Elemente im Bereich des Kohleeinfalls als verschleißfeste Elemente und die steuerbaren Elemente im Bereich der mit Kohle unbeladenen Gasströmung angeordnet sind.

14. Anordnung nach Anspruch 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbaren und/oder ungesteuerten Elemente doppelwandig ausgebildet und mit einem Kühlmediumanschluß versehen sind.

15. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in den Rauchgasrücksaugkanal eine entgegen dem Rauchgasstrom gerichtete mit einem Kühlmedium beaufschlagte Düsenanordnung eingebunden ist.

16. Anordnung nach Anspruch 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Einrichtung mit einem Geber für die Messung der Temperatur des Nachmühlengases verbunden ist.